Курсовая: Белок - основа жизни - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Белок - основа жизни

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 3876 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Глава II Про грамма спец курса „Бе лок – ос нова жизни”. 2.1. Объ яс ни тель ная за писка. Пред ла гае мая про грамма спецкурса „Белок – основа жизни” предназначена для учащихся X - XI классов . Программа построена с учетом имеющихся знаний у учащихся по химии и биологии , она направлена на рассмотрение , углубление этих знаний , а такж е на формирование правильного понимания жизненных процессов . Преподавание спецкурса необходимо построить в зависимости от уровня подготовленности учащихся . Материал для преподавания в X классе может быть несколько упрощен , но не сведен лишь к изучению биол огических функций белков. При изучении спецкурса „Белок – основа жизни” в X классе рекомендуем подробно остановиться на вопросах , касающихся особенностей белковых тел как носителей жизни , аминокислотного состава белков , свойств белков и их функций организ ме человека. При изучении спецкурса в XI классе следует особое внимание уделять химическому строению , структурам белковых молекул , методам выделения и очистки белков , их биологическому действию в живых организмах. Спецкурс рассчитан на 30 часов , из них 14 часов отводится на лекции , 9 часов – на выполнение лабораторных работ , 5 часов – на семинарские занятия. При проведении спецкурса предусмотрен учет и контроль знаний учащихся . Проверка знаний может осуществляться с помощью контрольных работ , опроса на зан ятиях , индивидуальных бесед , тестовых заданий. В вариант программы могут быть внесены некоторые изменения : перестановка тем , включение некоторых дополнительных вопросов для изучения . Изменения в планирование спецкурса могут быть внесены из-за отсутствия не обходимого набора реактивов в кабинете химии . Однако внесенные изменения не должны нарушать логическую структуру курса и существенно отражаться на объеме и уровне знаний учащихся . Предлагаемый курса „Белок – основа жизни” может быть использован как факуль т ативные занятия по химии , биологии или как межпредметный комплекс. Разработанный нами спецкурс может способствовать интеграции химии с другими естественнонаучными дисциплинами , позволяет знакомить учащихся с процессами , протекающими в окружающей среде , в о рганизме человека и животных и приближает изучение химии к жизни. 2.2. Рабочая программа спецкурса I . Введение Химический состав организмов . Общее знакомство с белками . Роль белковых тел в построении живой материи и в осуществлении процессов жизнедеятель ности . Особенности белковых тел как носителей жизни . Современные представления о сущности жизни и роли белков в её осуществлении. II . История открытия и изучения белков . Внедрение первого препарата белкового вещества . Работы Я.Б . Беккари . Эксперименты с белковыми веществами растительного происхождения (И.М.Руэль , А . Пармантье и др .). Экспериментальные работы с белковыми веществами животного происхождения (Ф . Кене , Ф . Вассерберг , И . Пленк ). Попытки А . Ф . Фукруа по установлению строения белков и сравнению белковых веществ различных тканей и жидкостей живого организма. Первые данные об элементарном составе белков (Гей-Люссак и Тенар ). Работы по установлению эмпирических формул белковых веществ (Ш.А.Вюрц , Э . Бауленхауер , Э . Фреши и А . Валансьен и др .). Открыт ие аминокислот (Л.Н . Воклен , У.Г . Волластон , Г . Мульдер , А . Браконно и др .). Способ связи аминокислот в белковой молекуле . Работы А.Я . Данилевского и Э . Фишера . Синтез первого дипептида . Развитие представлений о структурах белковой молекулы (К.У . Линдерстр ем-Ланг и др .). Отечественная химия белка до 50-х годов XX -века . Открытие Московского биохимического института (1921). Работы Н.Д . Зелинского как логическое продолжение работ Э . Фишера . Физико-химические методы исследования белков в 30-40 гг . XX века (Д.Л . Талмуд , П.В . Афанасьев и др .). Вклад Ф.И . Гизе , А.И . Коднева , П.Т . Ильенкова , А.Я . Данилевского , А.П . Сабанеева , Н.Н . Любавина и других отечественных ученых в развитие представлений о химическом строении белка. III . Элементарный состав белков . Методы вы деления и фракционирования белков. Основные химические элементы , входящие в состав белка , их процентное содержание . Понятие о факторе пересчета. Способы гомогенизации материала : размалывание на специальных мельницах , измельчение в гомогенизаторах Уорринга и Поттера , ультразвуком , попеременным замораживанием и оттаиванием , осмотическим шоком , методом азотной бомбы . Экстракция белков растворами солей , буферными смесями (фосфатный , цитратный , боратный ), органическими растворителями (водными растворами одно - и многоатомных спиртов , уксусной и дихлоруксусной кислот , ацетона и др .). Методы фракционирования белков : высаживание , осаждение органическими растворителями (метиловым и этиловым спиртами , ацетоном , диоксаном и др .); осаждение солями тяжёлых металлов ( Hg 2+ , Zn 2+ , Ca 2+ , Ba 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ , и др .), электрофорез жидкостный , на бумаге и блоке агар-агара. Лабораторно – практические работы : 1. „Выделение белков из тканей и биологических жидкостей“. 2. „ Реакции осаждения белков“. IV . Гомогенность и молекулярная м асса белков. Способы очистки белковых препаратов от низкомолекулярных примесей : диализ , электродиализ , кристаллизация и ильфильтрация . Методы определения гомогенности белковых препаратов : по независимости растворимости от количества твердой фазы , по хромат ографической , электроогорепической и гравитационной однородности , по кристалличности , по содержанию HS -группы и концевых аминокислот. Молекулярная масса белков . Понятие о физическом и химическом значениях молекулярной массы белков. Методы определения молек улярной массы белка : гравитационный (ультрацентрифугирование ), вискозометрический , осмометрический , электронно-микроскопический , хроматографический , химический , оптический. Ультрацентрифуги и их достоинство. Лабораторно-практическая работа : 3. „Диализ бел ка“. V . Аминокислотный состав белков. Аминокислоты – основные структурные элементы всех белков . Разнообразие аминокислот . Природные аминокислоты . Понятие о рацемических и оптических активных аминокислотах . Особое значение для жизни б -аминокислот. Заменим ые и незаменимые для человека аминокислоты. VI . Строение белковой молекулы. Способ связи аминокислот в белковой молекуле . Работы А.Я . Данилевского и Э . Фишера . Пептиды . Методы синтеза пептидов . Синтез пептидов по методу Р . Меррифильда. Природные пептиды : карнозин , глутатион , офтальмовая кислота , окситоцин , вазопрессин , ораллондин и др. Структура белковой молекулы . Доказательства полипептидной теории строения белка. Первичная структура белков . Схема установления первичной структуры белка. Определение N - и C -концевых аминокислот , расщепление дисульфидных связей и окисление остатков цистеина в цистеиновую кислоту , селективный гидролиз трепсином и химотрипсином , фракционирование пептидов методом электрофореза и хроматографии , расшифровка первичной структуры вы д еленных пептидов , воссоздание полной структуры полипептидной цепи . Характеристика первичной структуры A - и B -цепей инсулина , б - и в -цепей гемоглобина и других белков . Первичная структура и видовая специфичность белков. Вторичная структура белков . Понятие о б б - и в- конформациях полипептидной цепи . Правые и левые б- спирали , их реализация в белках и пептидах . Силы , удерживающие полипептидную цепь в б- конформации . Связь первичной вторичной структуры белковой молекулы . Степень спирализации полипептидных цепей бе лков. Третичная структура белков . Методы её выявления . Работы Дж . Кендрю , М . Петруца и Филипса по рентгеноструктурному анализу третичной структуры гемоглобина . Типы связей , обеспечивающих поддержание структуры белковой молекулы . Гидрофобные зоны в молекул ах глобумерных белков . Приоритет отечественных исследователей (Д.Л . Талмуда , Б.Н . Талмуда и П.В . Афанасьева ) в разработке учения об ориентации гидрофобных и гидрофильных радикалов в процессе свёртывания полипептидной цепи в глобулу . Динамичность третичной структуры белков. Четвертичная структура белков . Субъединицы , протомеры и эпимолекулы (мультимеры ). Конкретные примеры четвертичной структуры белков (инсулин , гемоглобин , вирус табачной мозаики и т.п .). Типы связей между субъединицами в эпимолекуле. Лаб ораторно-практические работы : 4. „Кислотный и ферментативный гидролиз белка“. 5. „Биуретовая и мингидриновая реакции на белки“. VII . Свойства белков Реакционная способность белков . Химические свойства белков . Оптические свойства белков . Амфотерность . Г езоэлектическое состояние белковой молекулы . Нативные и денатурированные белки . Механизм денатурации белков. Лабораторные работы : 6. „Качественные реакции на белки“. VIII . Номенклатура и классификация белков. Простые (протеины ) и сложные (протеиды ) белки . Классификация протеинов по форме белковой молекулы , по происхождению , по аминокислотному составу . Характеристика некоторых простых белков (клупеин , фиброин шёлка , яичный и сывороточный альбумины ). Классификация протеидов . Белковый компонент и прстепичес к ая ? Группа в протеидах . Металлопротеиды (феррипин ). Фосфопротеины (казеин , фосфопротеиды яйца , пепсин ). Гликопротеиды , хромопротеиды , мепопротеиды ? Нуклеотиды ; тонкая организация их структуры. IX . Биологические функции белков. Белки – ферменты . Белки – го рмоны . Белки – антибиотики и др . Характеристика наиболее изученных представителей белков и полипептидов : окситоцин , вазопрессин , инсулин , гормон роста , рибонуклеаза , интерфероны и некоторые другие . Превращение белков в организме. X . Современные исследован ия в области химии белка. Органическая химия и биохимия : подходы к изучению сложных природных соединений . Синтез аминокислот и белков . Формирование энзимологии . Изучение химической природы биокатализаторов. Химия и клетка . Химические методы изучения клетки . Цитохимия и биохимия , проблема организации клетки. Биохимические исследования в медицине. Создание биохимических кафедр и лабораторий. 2.3. Планирование спецкурса „Белок – основа жизни“ для изучения в XI классе средней школы. При планировании спецкурса мы учитывали рекомендации данные в методической литературе [7,18,22,28]. Поскольку учащиеся имели весьма ограниченные знания по обозначенной проблеме , мы отобрали для изучения наиболее интересные темы с тем , чтобы заинтересовать их , развить навыки эксперим ентальной работы в школьной химической лаборатории и развить умение самостоятельной работы с литературой. Нами также учитывался уровень подготовленности учащихся , и поэтому мы сочли нужным разработать планирование спецкурса для XI классов средней школы. Та блица . Тематическое планирование спецкурса „Белок – основа жизни“. № занятия Содержание изучаемого материала Темы методы и средства обучения Количество часов 1 I . Введение Химический состав организмов . Общее знакомство с белками . Особенности белковых тел как носителей жизни. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация наглядных пособий (иллюстраций , фотографий , таблиц ). 1 2 II . История открытия и изучения белков. Выделение первого препарата белкового происхождения . Попытки установления ст роения белков . Данные об элементарном составе белков . Работы зарубежных учёных-химиков. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация фотографий , таблиц , белко вых препаратов. 1 3 Отечественная химия белка до 50-х годов XX века . Работы отече ственных учёных-химиков. Семинар. Словесные : рассказ учителя , доклады и содоклады учащихся. Наглядные : демонстрация фотографий , схем , таблиц. 1 4 III . Элементарный состав белков . Методы выделения и фракционирования белков. Основные химические элементы вхо дящие в состав белка . Способы гомогенизации и экстракция белков. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация таб лиц , демонстрационный экспе римент . Лабораторно-практиче ская работа. 1 5-6 Лабораторно-практическая работа : „Выделение бел ков из тканей биологических жидкостей“. - выделение казеина из молока ; - получение раствора яичного альбумина ; - белки мяса ; - растительные альбумины. Словесные : беседа. Наглядные : демонстрация приборов , схем , таблиц. Наглядно-действенные : выполнение п рактической работы. 2 7 Методы фракционирования белков . Способы очистки белковых препаратов от низкомолекулярных примесей. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация схем , таблиц , демонстрационный эксперимент. 1 8-9 Лабораторно-практиче ская работа : „Реакции осаждения белков“. - при нагревании ; - концентрированными минеральными кислотами ; - солями тяжелых металлов ; - фенолом ; - спиртом. Лабораторно-практическая работа : Словесные : беседа. Наглядные : демонстрация схем , таблиц , приборов. Наглядно-действенные : выполнение практической работы. 2 10-11 IV . Гомогенность и молекулярная масса белков. Методы определения гомогенности белковых препаратов . Методы определения молекулярной массы белка . Ультрацентрифуги и их устройство. Лекция. Слове сные : рассказ , фронтальная беседа. Наглядные : демонстрация таблиц , рисунков , схемы „Устройство центрифуги“. 2 12 Лабораторно-практическая работа : „Диализ белка“. Лабораторно-практическая работа : Словесные : беседа. Наглядно-действенные : выполнение практиче ской работы. 1 13-14 V . Состав белков. Аминокислотный состав белков . Разнообразие аминокислот . Природные аминокислоты . Особое значение для жизни б- аминокислот . Заменимые и незаменимые для человека аминокислоты. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядны е : демонстрация таблиц „Аминокислоты , постоянно встречающиеся в составе белка для взрослого организма“ , рисунков , схем. 2 15 Семинарское занятие „Методы выделения и фракционирования белков . Природные аминокислоты . Заменимые и незаменимые для человека амин окислоты“ Семинар. Словесные : рассказ учителя , доклады и содоклады учащихся , беседа. Наглядные : демонстрация таблиц , схем , фотографий. 1 16 Контрольная работа Контроль знаний. Словесные : беседа. Наглядные : таблицы , схемы. 1 17 VI . Строение белковой молек улы. Способ связи аминокислот в белковой молекуле . Работы А.Я . Данилевского и Э . Фишера . Пептиды . Доказательство полипептидной теории строения белка. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрационный эксперимент , таблицы , схемы установок 1 1 8 Лабораторно-практическая работа : „Гидролиз белка“. - кислотный гидролиз ; - ферментативный гидролиз. Лабораторно-практическая работа. Словесные : беседа. Наглядно-действенные : выполнение практической работы. 1 19 Первичная структура белков . Схема устано вления первичной структуры белка . Характеристика первичной структуры А - и В-цепей инсулина ; б - и в - цепей гемоглобина. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация таблиц , рисунков , схемы установки первичной структуры белка. 1 20 Вторичная структура белков . Понятие об б - и в- конформациях полипептидной цепи . Правые и левые б- спирали , их реализация в пептидах и белках Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрация таблиц , рисунков. 1 21 Третичная структура белков . Методы её выявл ения . Типы связей , обеспечивающих поддержание структуры белковой молекулы. Четвертичная структура белков . Конкретные примеры четвертичной структуры белков (инсулин , гемоглобин , вирус табачной мозаики и др .). Лекция. Словесные : лекция Наглядные : демонстраци я фотографий „Третичная структура белка“ , „Четвертичная структура белка“ . Демонстрация моделей белков : инсулина , гемоглобина и др. 1 22-23 VI . Свойства белков. Химические , физические . Аморфность . Изоэлектрическое состояние белковой молекулы . Механизм дена турации белков. Лабораторная работа : „Денатурация белков“ Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : демонстрационный эксперимент , иллюстрирующий химические свойства белков. Наглядно-действенные : выполнение лабораторной работы. 2 24-25 Лабораторно-пра ктическая работа : „Качественные реакции на белки“. Лабораторно-практическая работа. Словесные : беседа. Наглядно-действенные : выполнение практической работы. 2 26 VII . Номенклатура и классификация белков. Лекция. Словесные : рассказ , беседа. Наглядные : табл ицы. 1 27 Характеристика некоторых простых и сложных белков. Семинар. Словесные : доклады учащихся. Наглядные : демонстрация фотографий и моделей. 1 28 VIII . Биологические функции белков. Семинар. Словесные : рассказ учителя , доклады учащихся. Наглядные : де монстрация белковых препаратов , схем , таблиц. 1 29 IX . Современные исследования в области химии белка. Семинар. Словесные : рассказ учителя , доклады учащихся. Наглядные : демонстрация схем , фотографий , моделей. 1 30 Контрольная работа. Контроль знаний. Сло весные : беседа. Наглядные : таблицы , схемы. 1 2.4. Учебно-материальная база организации учебного процесса. Для проведения спецкурса „Белок – основа жизни“ необходима соответствующая учебно-материальная база , включающая основные химические реактивы , оборуд ование. Также нами подобраны наглядные пособия в виде схем , таблиц , рисунков , где отражены структуры белковой молекулы , аминокислотный состав белков , фрагмент первичной структуры молекулы инсулина и др. Кроме имеющихся в продаже нами использовались и реком ендованы пособия , которые могут быть выполнены учителем или учащимися . (Примеры некоторых таблиц , используемых при проведении занятий . См . в приложении № ). Нами составлена таблица , в которой отражен перечень реактивов , оборудования и дополнительного мат ериала для проведения лабораторного эксперимента. Таблица . Перечень необходимых реактивов и оборудования для проведения лабораторно-практических работ и демонстрационного эксперимента. № п /п Название лабораторно - практических работ Реактивы Оборудование Материал , содержащий белок 1. „Выделение белков из тканей и биологических жидкостей“. - выделение казеина из молока ; 10 % раствор HCl ; 10 % раствор NaOH ; конц . HNO 3 ; 1 % раствор CuSO 4 , молибденовый реактив ; лакмусовая бумага , дистиллированная вода. Химич еские стаканы ( V =50 мл ); мерные цилиндры , стеклянные палочки и воронка ; бюретка , фильтры бумажные , пробирки с обратным холодильником , штативы с пробирками , песчаные бани Молоко - получение раствора яичного альбумина ; дистиллированная вода. химические ста каны ( 500 и 100 мл ); цилиндры (500 и 250 мл ); мерная колба (100 мл ); воронка , стеклянная палочка с резиновым наконечником , складчатые фильтры. белок куриного яйца - белки мяса ; 10 % раствор NaCl ; химические стаканы ; стеклянная палочка ; бумажный складчат ый фильтр (или двойной слой марли ). обезжиренное мясо - растительные альбумины ; 100 мл дистиллированной воды химические стаканы , центрифуга , воронка , складчатый фильтр ; колбы. пшеничная мука 2 „Реакция осаждения белков” - свёртывание белков при нагрева нии ; 1 % раствор уксусной кислоты ; 10 % раствор уксусной кислоты , насыщенный раствор NaCl ; 5 пробирок , спиртовка , пипетки. раствор белка - осаждение белков концентрированными минеральными кислотами Концентрированные HNO 3 ; H 2 SO 4 ; HCl ; 3 пробирки ; пипетки ; стеклянные палочки раствор белка -осаждение белков органическими кислотами 5 % раствор трихлоруксусной кислоты ; 20 % раствор сульфосалициловой кислоты 2 пробирки ; пипетки раствор белка - осаждение белков солями тяжёлых металлов раствор CuSO 4 , раствор ацетата свинца 2 пробирки ; пипетки раствор белка - осаждение белков фенолом и формалином насыщенный водный раствор фенола , формалин 2 пробирки ; пипетки раствор белка - осаждение белков спиртом кристаллический NaCl пробирка ; пипетка раствор белка 3. „ Диализ белка“ насыщенный раствор ( NH 4 ) 2 SO 4 ; 5 % раствор BaCl 2 ; 1% раствор CuSO 4 ; 10 % раствор NaOH стаканы (100 мл ); целлофан в виде квадратов 150 x 150 мм ; стеклянные палочки ; резиновые колечки ; штатив с пробирками ; пипетки с делениями 3 % раствор яичного а льбумина 4. „Гидролиз белка“ - кислотный гидролиз ; Концентрированная HCl ; 10 % раствор NaOH ; 1 % раствор CuSO 4 Штатив с пробирками , круглодонная колба с воздушным холодильником ; капельницы раствор яичного белка ферментативный гидролиз дистиллированная в ода ; 1 % раствор пепсина 2 пробирки ; водяная баня ; колба ( V =100 мл ) раствор яичного белка 5. „Денатурация белков“ насыщенный раствор ( NH 4 ) 2 SO 4 ; концентрированная HNO 3 ; этиловый спирт ; 1 % раствор уксусной кислоты ; 10 % раствор NaOH 6 пробирок ; пипетка ; с пиртовка ; двойной слой марли ; зажим для пробирок раствор яичного белка 6. „Качественные реакции на белки“. - Биуретовая реакция (обнаружение в молекулах белков пептидных связей ) 30 % раствор NaOH ; 1 % раствор CuSO 4 пробирки , пипетка раствор белка - Нинг идриновая реакция 1 % раствор мингидрина в 95 % -ом растворе ацетона пробирки , колбы , пипетка , водяная баня раствор белка - Ксантопротеиновая реакция концентрированная HNO 3 ; 3 пробирки ; пипетка ; спиртовка ; зажим для пробирок раствор яичного белка , миозин а , желатина - Реакция на тирозин (реакция Миллона ) реактив Миллона 4 пробирки ; пипетки , спиртовка ; зажим для пробирок раствор яичного белка , миозина , желатина , тирозина - Реакция на цистеин (реакция Фоля ). 30 % раствор NaOH ; 5 % раствор ацетата свинца 3 пробирки ; пипетки ; спиртовка ; зажим для пробирок раствор яичного белка , миозина , желатина - Реакция на аргинин (реакция Саканути ) Кристаллический резорцин ; 3 % раствор H 2 O 2 ; концентрированная H 2 SO 4 3 пробирки , пипетка , стеклянная ложечка. раствор яично го белка , миозина , желатина - Реакция на триптофан (реакция Шульца-Распайля ) раствор сахарозы ; концентрированная H 2 SO 4 пробирка , пипетка раствор яичного белка - Реакция на гистидин и тирозин (реакция Паули ) 1 % раствор сульфаниловой кислоты ; 10 % раств ор NaNO 2 ; 10 % раствор Na 2 CO 3 пробирка , пипетка , стеклянная палочка раствор яичного белка - Реакция на триптофан (реакция Адамкевича ). ледяная уксусная кислота ; глиоксиловая кислота , концентрированная H 2 SO 4 ; пробирки ; пипетка ; стеклянная палочка , спирто вка ; зажим для пробирок , лёд. неразбавленный яичный белок - Реакция Вуазене 2,5 % раствор формальдегида , концентрированная HCl ; 0,5 % раствор NaNO 2 пробирка ; пипетка ; стеклянная палочка разбавленный раствор белка - Нитропруссидная реакция насыщенный ра створ ( NH 4 ) 2 SO 4 ; 5 % раствор нитропруссида натрия ; концентрированный раствор аммиака пробирка , пипетка , стеклянная палочка раствор белка Выводы по II главе : 1. Впервые разработана и предложена программа спецкурса „Белок – основа жизни“. 2. В объяснител ьную записку включены цели и задачи спецкурса , а также общее количество часов отводимых на его изучение. 3. В рекомендованной нами рабочей программе раскрыто содержание изучаемых вопросов по десяти основным разделам. 4. Тематическое планирование спецкурс а распределяет материал по часам с указанием форм , методов и средств обучения. Глава III . Апробация некоторых дидактических материалов спецкурса в лабораторных и школьных условиях. 3.1. Задачи и организация апробации. Не претендуя на исчерпывающее решен ие рассматриваемой проблемы формирования у учащихся знаний о химической природе белков и особенностях белковых тел как носителей жизни , мы выделили для исследования следующие вопросы : - Разработать программу спецкурса „Белок – основа жизни“. - Отработать её содержание на основе тематического планирования. - Апробировать некоторые материалы спецкурса в лабораторных и школьных условиях. - Показать эффективность предлагаемых форм , методов и средств изучения белков на примере некоторых тем курса. При соста влении программы и разработке тематического планирования спецкурса мы поставили и реализовали следующие задачи. 1. Дать учащимся представление о химической природе белков. 2. Познакомить их с особенностями белковых тел , как носителей жизни. 3. Углубить , расширить и актуализировать имеющиеся у учащихся знания по химии , биологи с помощью рассмотрения теоретических вопросов , касающихся строения , способов выделения , свойств и функций белков , подтверждая их химическим экспериментом. 4. Познакомить с некотор ыми методическими приёмами , используемыми при выделении белков из различных тканей и биологических жидкостей. 5. Способствовать овладению методами анализа аминокислотного состава белков с помощью цветных реакций. 6. Акцентировать внимание учащихся на био логической ценности белков по аминокислотному составу. 7. Выработать у школьников правильное отношение к своему здоровью , дать рекомендации по повышению их осведомленности в области влияния рационального питания на нормальное функционирование организма. При отборе материала , для апробации некоторых тем спецкурса , наряду с углублением теоретических вопросов большое внимание нами уделялось демонстрационному эксперименту , практическим и лабораторным работам , благодаря которым формируется твердое убеждение в истинности научных фактов . Эксперимент проводился в естественных условиях , в нем участвовали учащиеся X , XI классов. Введение Ни одно вещество из всех веществ биологического происхождения не имеет столь большого значения и не обладает столь многообразным и функциями в жизни организма , как белки. Во-первых , белки обладают рядом особенностей , которые несвойственны никаким другим органическим соединениям . Эти особенности обеспечивают функционирование белковых тел как носителей жизни . К их числу относятся : 1. Бесконечное разнообразие структуры и вместе с тем высокая видовая специфичность её ; 2. Способность к внутримолекулярным взаимодействиям ; 3. Способность отвечать на внешнее воздействие закономерным изменением конфигурации молекулы ; 4. Наличие биокаталит ических свойств и ряд других качеств. Во-вторых , наша пища – это белки , жиры , углеводы , витамины , соли , вода . Все эти компоненты жизненно важны , необходимы , у каждого свои функции в организме . Но только белки используются для построения тела организма , дл я создания своих собственных белковых веществ . Однако , если организму не хватаем энергии , он сжигает аминокислоты белков. Белки являются основной составной частью протоплазмы клетки ; существование живой клетки , не содержащей белковых веществ , невозможно. С ложная совокупность явлений , которая характерно для живого организма , имеет в своей основе процессы синтеза и разложения белковых веществ . Упрощенно можно представить построение белка организмом таким образом , что из кишечника аминокислоты всасываются в к р овь , которая разносит их по всем клеткам организма . В клетках аминокислоты снова синтезируются в белки , но ухе другие , необходимые именно этим клеткам . Из этой упрощенной схемы видно , насколько необходимо поступление в организм человека полноценной белков о й пищи. Актуальность нашей работы заключается в том , что в современном обществе отмечается общее ухудшение условий жизни и , в частности , питания , что приводит к голоданию большого числа людей . Особенно не дополучают необходимое количество пищи за счёт её б елковых компонентов (мяса , яиц , молочных продуктов ). Разработанный нами спецкурс „Белок – основа жизни“ помогает учащимся понять важность белковых тел для процессов жизнедеятельности и необходимость полноценного питания для нормального функционирования ор ганизма. Поэтому проблема изучения белков , особенно в вопросе замены традиционной белковой пищи другими природными продуктами с высоким содержанием белка является в настоящее время актуальной. Целью нашего исследования из всего сказанного выше является р азработка спецкурса для средне школы „Белок – основа жизни“ для углубленного изучения этой темы старшеклассниками. Для достижения поставленной цели нами были сформулированы следующие задачи : - изучить и составить обзор литературы по обозначенной проблеме. - На основании изученной научной , научно - и учебно-методической литературы разработать рабочую программу и провести тематическое планирование спецкурса. 3.2. Формы , методы и средства обучения , используемые при изучении спецкурса. Ознакомившись с метод ической литературой по организации факультативных курсов [17, 18, 39], пособиям по методике преподавания химии в средней школе [10, 11, 16, 28, 39, 53], мы пришли выводу о том , что спецкурс занимает промежуточное положение между уроками и внеурочной работ о й . От уроков он отличается тем , что учащиеся занимаются на спецкурсе по желанию в зависимости от своих индивидуальных запросов , интересов , но по определенной программе и расписанию. В методической литературе по химии нет единство в определении этой формы , что по-видимому , связано с большим разнообразием различных вариантов организации спецкурса . Основная педагогическая цель спецкурса – развитие учащихся , их интересов и склонности к какой-либо науке. Занятия на спецкурсе меньше ограничены программой , време нем , чем факультативные занятия . Это позволяет значительно полнее удовлетворять индивидуальные запросы учащихся , особенно в отношении эксперимента. На спецкурс принимаются как учащиеся с уже определившимся стойким интересом к химии , так и учащиеся , ещё не проявившие особых наклонностей к занятиям химией. Спецкурс по химии является продолжением учебно-воспитательного процесса , начатого на уроке . Он способствует закреплению расширению и углублению знаний учащихся по данной дисциплине . Занятия на спецкурсах р азвивают умение самостоятельно работать с литературой и экспериментировать , воспитывают дисциплинированность , настойчивость в работе , наблюдательность , точность , аккуратность , развивают чувство взаимопомощи и коллективизма. В.А . Сухомлинский писал : „Логик а учебного процесса таит в себе опасность замкнутости и обособленности , потому что в школе на каждом шагу подчёркивается (иначе не возможно ): достигай успеха собственными усилиями , не надейся на кого-то и результаты умственного труда оцениваются индивидуа л ьно . Чтобы школьная жизнь была проникнута духам коллективизма , она не должна исчерпываться уроками“. Сухомлинский В.А . О воспитании . М ., 1973. При выборе форм организации учебного процесса и методов работы на спецкурсе необходимо учитывать содержание с пецкурса , интерес учащихся к предмету , а также уровень развития и подготовленности школьников. Одно из главнейших требований к формам и методам обучения состоит в том , что они должны стимулировать активную работу мысли учащихся , развивать самостоятельност ь мышления а также способность творческой разносторонней деятельности. Тщательный анализ литературы [10, 16, 17, 18, 19, 20, 26, 28, 30, 39, 49], позволил нам выбрать те необходимые методы , формы , средства , с помощью которых можно достигнуть выполнение п оставленных задач. Из словесных методов наиболее часть применяется нами лекция. Лекция должна быть построена таким образам , чтобы вызвать у учащихся интерес к её содержанию , привести к поискам ответов на поставленные вопросы. От лекций в ВУЗе школьная ле кция отличается тем , что она часто превращается беседу после изложения отдельных вопросов с целью выявления понимания , материала и привлечения знаний ; имеющихся у учащихся при раскрытии новых вопросов [23, 26, 30, 41]. При проведении лекций мы часто испол ь зуем демонстрационный эксперимент , иллюстрирующий физические , химические свойства аминокислот и белков , а также качественные реакции на белки (Пример урока-лекции см . в приложении № ). Семинар относится к новым в школьной практике методам . Как правило , он проводится после изучения большой темы , раздела в форме обсуждения той или иной проблемы . В ходе семинара возможно выяснение трудных для понимания и усвоения вопросов [17, 23, 26, 30]. (Пример урока-семинара см . в приложении № ). Семинарские занятия побуж д ают учащихся к самостоятельному изучению литературы и способствуют общению и закреплению знаний. Из наглядно-действенных методов нами рекомендуются лабораторно-практические работы . Они проводятся непосредственно после изучения некоторых тем и касаются выд еления белков из тканей и биологических жидкостей , гидролиза белка , качественных реакций на белки и др. (Описание опытов см . в приложении № … , пример урока практической работы см . в приложении №… ). 3.3. Методика апробации материалов спецкурса и определени е результативности выполненной работы. Организация апробации потребовала целенаправленного планирования . При постановке эксперимента мы руководствовались не только содержанием и структурой спецкурса „Белок – основа жизни“ , но и разработали некоторые дидак тические материалы к нему , а также определенные формы организации занятий . Разумеется мы основывались на тех знаниях , умениях и навыках учащихся , которые сформировались у них в течение всего времени обучения химии и биологии . При этом были поставлены цели формирования у учащихся новых умений и навыков : 1. Выделение в излагаемом материале главного. 2. Краткая запись основных положений. 3. Наблюдение за демонстрационным химическим экспериментом , объяснение его результатов , формулирование выводов. 4. Выпол нение заданий предлагаемых по ходу изложения материала. 5. Практическое применение изучаемых вопросов в жизни. 6. Формирование исследовательских навыков и прочного интереса к химии. 7. Умение самостоятельно работать с учебными пособиями , научной литерат урой. Были отобраны темы для апробации спецкурса , при этом учитывалось следующее : - материал , отобранный нами , углубляет знания , получаемые учащимся в ходе изучения химии ; и вместе с тем он является принципиально новым , т.к . связан с практической направле нностью данной учебной дисциплины ; - материал , для апробации представляет целый курс , раскрывающий вопросы строения , свойств , открытия , функций белков , подтверждаемый результатами выполняемых лабораторно – практических работ к демонстрации химических эксп ериментов. Для реализации поставленных задач нами апробированы и предложены на основании этого некоторые формы , методы и средства. Следует при этом отметить , что мы не изобрели ничего нового , а использовали для проведения эксперимента материалы , описанные в педагогической и методической литературе . В большинстве случаев авторы делятся опытом работы , на есть и результаты по проведённым педагогическим исследованиям , подобным нашему. Однако , как уже отмечалось , работ по исследуемой нами проблеме не имеется , по этому нам пришлось для апробации впервые самостоятельно разрабатывать материалы , подобные описанным в литературе (но по другим темам ). Апробировано несколько тем спецкурса для учащихся X и XI классов с использованием разнообразных приёмов и методов препод авания. Кроме этого нами проведено анкетирование , выявляющее отношение школьников по всем видам деятельности , предлагаемых при апробации спецкурса. Вопросы анкеты 1, выявляющей отношение учащихся к спецкурсу „Белок – основа жизни“. 1. Нравится ли вам по сещать спецкурс ? 2. Способствовал ли спецкурс „Белок – основа жизни“ узнать новые , до этого неизвестные нам факты ? 3. Читаете ли вы литературу по проблеме белков до посещения спецкурса ? 4. Читаете ли вы её сейчас ? 5. Понравилась ли вам лекционно-семин арская форма проведения занятий ? 6. Трудно ли было вам работать с научной литературой по проблеме белков ? 7. Интересно ли было слушать выступления одноклассников на семинарских занятиях ? 8. Нравилось ли вам изготавливать таблицы , схемы , рисунки , модели к спецкурсу ? 9. Нравилось ли вам выполнять лабораторно-практические работы ? 10. Трудно ли было вам самостоятельно объяснить результаты химического эксперимента ? 11. Как вы считаете , необходим ли демонстрационный эксперимент при проведении лекции ? 12. Считаете ли вы необходимым проводить контрольные работы при изучении спецкурса ? Результаты ответов учащихся на вопросы анкеты представлены на графике 1. График 1. Ответы учащихся на вопросы анкеты 1 (выявляющей отношение учащихся к спецкурсу „Белок – основа жизни“ ). Анализ и график ответов учащихся на вопросы анкеты показал , что 83 % учащихся нравилось посещать спецкурс , причем 94 % школьников посещающих спецкурс , имели возможность узнать новые , до этого неизвестные факты. Лишь немногие (8 %) читали литературу по проблеме белков до посещения занятий . В ходе спецкурса применялись различные формы обучения : лекции , семинар ские занятия , выполнение лабораторно-практических работ . 78 % учащихся понравились лекционно-семинарские занятия , а 89 % положительно ответили на вопрос . „Нравилось ли вам выполнять лабораторно практические работы“ . При подготовке к семинарам учащиеся сам о стоятельно работали с литературой , в том числе и научной . Но изучение научной литературы у 63 % школьников вызвало затруднения . 33 % учащихся было трудно самостоятельно объяснять результаты химического эксперимента. При изготовлении схем , таблиц , моделей учащиеся проявили своё творчество (52 % положительных ответов ). 72 % школьников во время семинарских занятий интересно было слушать выступления одноклассников . Что касается поведения контрольных работ во время спецкурса , то 43 % учащихся считают их необхо д имыми. Таким образом , результаты анкеты № 1, представленные на графике 1, показали , в основном , положительное отношение учащихся к содержанию спецкурса , а также к формам , методам и средствам используемым при его преподавании. 3.4. Показатели результатив ности проведённой работы. Целью и критерием результативности работы являлось оптимальное усвоение учащимися тех знаний , которые предлагались на занятиях спецкурса. При сравнительном изучении методов и приёмов , было сочтено необходимым принять за основу кр итерии , которые оправдали себя в практике общеобразовательной школы. В качестве показателей эффективности явились результаты письменного и устного опросов , прямого и косвенного наблюдений , сравнений. Опрос проводился в виде анкетирования , контрольных раб от , тестирования . Проанализировав ответы учащихся на вопросы анкеты , мы вывели процентное соотношение числа правильных ответов школьников к общему числу опрошенных . На основании полученных данных были построены графики и диаграммы . Анкетирование выявило и н формированность учащихся о белках до посещения ими спецкурса и после него. Вопросы анкеты 2, выявляющие информированность учащихся о белках до посещения спецкурса. 1. Что такое белки ? 2. Из чего они состоят ? 3. В каких продуктах питания они содержат ся в наибольшем количестве ? 4. Какую роль выполняют белки в организме человека ? 5. Как получают белки ? 6. Можно ли синтезировать белки в промышленных условиях ? Ответы учащихся анализировались , результаты анализов представлены в таблицах… Таблица 1. Отв еты учащихся на вопросы анкеты 2 (до посещения спецкурса ). Вариант ответа № вопроса 1 2 3 4 5 6 Правильный ответ 33% 16% 44% 36% 12% 7% Правильный , но неполный ответ 24% 64% 48% 32% 6% 8% Ответ , содержащий много ошибок 28% 12% 6% 21% 54% 33% Неправи льный ответ или полное его отсутствие 15% 8% 2% 11% 28% 52% Исходя из данных таблицы видно , что необходимость введения предлагаемого спецкурса в школьных условиях обусловлена : 1. Малой информированностью школьников по обозначенной проблеме. 2. Важност ью предлагаемого материала для правильного понимания жизненных процессов. 3. Формированием новых представлений о химической природе белка в дополнение к тем знаниям , которые учащиеся получили на уроках биологии. 4. Развитием устойчивого интереса к химии. Таблица 2. Ответы учащихся на вопросы (после посещения спецкурса ). Вариант ответа № вопроса 1 2 3 4 5 6 Правильный ответ 90% 95% 75% 87% 64% 63% Правильный , но неполный ответ 10% 5% 23% 9% 17% 25% Ответ , содержащий много ошибок - - 2% 4% 13% 8% Неп равильный ответ или полное его отсутствие - - - - 6% 4% Диаграмма 1. Правильные ответы учащихся на вопросы анкеты 2 до посещения ими спецкурса и после него. Ряд 1 – результаты до и Ряд 2 – после эксперимента. Вывод по таблицам : Анализ результатов анкеты 2, представленных в таблице …и на диаграмме 1, показал , что наибольший прирост знаний составил по 2-му вопросу . На диаграмме 1 наглядно видно , что начальные знания наименьшими были по 2,5 и 6 вопросам . Но после посещения спецкурса именно по этим вопросам анкеты информированность учащихся резко повысилась (95, 64, 63). Для определения эффективности применяемых форм , методов и средств обучения использовались результаты контрольной работы и тестирования по 2-м вариантам. Контрольная работа и тестирование проводились после изучения некоторых тем спецкурса . Результаты контрольной работы отражены на сто лбчатой диаграмме 2, результаты тестирования не круговых диаграммах. Контрольная работа. Вариант I. 1. Что такое белки ? Дайте определение. 2. Перечислите основные химические элементы , входящие в состав белков. 3. Выберите из таблицы № … три аминокислот ы и составьте формулы всех образуемых ими трипептидов. 4. Как объяснить большое многообразие белков в природе ? 5. Как в лабораторных условиях можно осадить белок ? 6. Напишите формулы веществ , образующихся при гидролизе соединения : … Используя таблицу № … назовите эти вещества. Вариант II . 1. Напишите общую формулу белка . Выделите связь характерную для молекулы белков. 2. Где белки встречаются в природе ? Каково их значение ? 3. Напишите структурные формулы пептидов : а ) цис – тир ; б ) ала – глу – вал. 4. Какой реакцией можно доказать наличие белка , в том или ином продукте питания ? 5. Какие явления происходят с белком : а ) при нагревании ; б ) при добавлении формальдегида. 6. Напишите формулы веществ , образующихся при гидролизе соединения : … Используя табл ицу № … назовите эти вещества. Диаграмма 2. Ответы учащихся на вопросы контрольной работы по I и II вариантам. Обозн ачения : Ряд 1 – ответы учащихся I варианта ; Ряд 2 – ответы учащихся II варианта. Выводы по результатам контрольной работы. Анализ результатов контрольной работы по двум вариантам , представленный на диаграмме № 2 доказывает , что предложенные нами формы и методы обучения тем спецкурса являются эффективными . Число правильных ответов учащихся по обоим вариантам в процентном отношении составляет больше 50 %. Так по первому варианту число правильных ответов варьирует от 62 % до 88 %, а по второму варианту от 63 % до 80 %. Тестирование. Вопросы теста для первого варианта. 1. Первый белок (клейковина ) был выделен : а ) в 1728 году Я . Беккари ; б ) в 1839 году Г . Мульдером ; в ) в 1899 году Э . Фишером. 2. При гидролизе белка образуются : а ) нуклеиновые кислоты ; б ) мо носахариды ; в ) аминокислоты. 3. Первичная структура белка – это : а ) последовательность , в которой соединены остатки различных - аминокислот ; б ) взаимное пространственное расположение субъединиц в еди ной белковой молекуле ; в ) обусловлена внутри - и межмолекулярными водородными связями. 4. Какая связь имеется между остатками аминокислот в молекулах белков : а ) б ) в ) 5. Биуретовая реакция доказывает наличие в белках : а ) аминогрупп ; б ) пептидной связи ; в ) остатка аминокислоты аргинина. 6. Ксантопротеиновая реакция доказывает наличие в белках : а ) аминогрупп ; б ) остатков циклических аминокислот ; в ) пептидной связи. 7. Дыхательную функцию в организме выполняет белок : а ) - гл обулин ; б ) интерферон ; в ) гемоглобин. 8. Незаменимые аминокислоты : а ) синтезируются в организме человека и животных ; б ) не синтезируются в организме человека и животных , а поступают в готовом виде с пищей ; в ) образуются из углеводов. Диаграмма № 3. Ответ ы на вопросы теста ( I вариант ). Обозначения : - положительные ответы ; - отрицательные ответы. Вопросы теста для II вар ианта : 1. Первый дипептид был синтезирован : а ) А . Браконно ; б ) Э . Фишером ; в ) Н . Зелинским ; 2. Белок молока называется : а ) фибрин ; б ) альбумин ; в ) казеин. 3. Вторичная структура белка – это : а ) последовательность , в которой соединены остатки различных - аминокислот ; б ) взаимное пространственное расположение субъединиц в единой белковой молекуле ; в ) обусловлена внутри - и межмолекулярными водородными связями. 4. В организме человека происходит следующий гидролиз белка : а ) ще лочной ; б ) ферментативный ; в ) кислотный. 5. Нингидриновая реакция доказывает наличие в белках : а ) аминогрупп ; б ) пептидной связи ; в ) аргинина. 6. Реакция Сакагучи доказывает наличие в белках : а ) остатка аминокислоты аргенина ; б ) аминогрупп ; в ) пептидной связи. 7. Защитную функцию в организме человека выполняет белок : а ) миозин ; б ) гемоглобин ; в ) - глобулин. 8. При расщеплении 1 г белка освобождается : а ) 38,9 кДж энергии ; б ) 17 кДж энергии ; в ) 16,1 кДж энергии. Диагра мма № 4. Ответы на вопросы теста ( II вариант ). Обозначения : - положительные ответы ; - отрицательные ответы. Анализируя результаты тестирования , проведенного по двум вариантам , следует отметить , что несмотря на сложность материала предполагаемого для изучения школ ьникам , он воспринимается ими успешно . Об этом говорят данные , наглядно представленные на диаграммах №№ 3-4. Число отрицательных ответов по восьми вопросам теста № 1 колеблется от 4 % до 18 %. Наибольшее затруднение вызвал вопрос о незаменимых аминокислота х. Число же отрицательных ответов по второму тесту изменяется от 2 % до 27 %. Однако , как видно из диаграмм №№ 3-4 число правильных ответов по тестам 1-го и 2-го вариантов от 82 % до 95 % (I вариант ) и от 73 % до 98 % ( II вариант ). Это доказывает доступн ость для изучения предлагаемого содержания спецкурса , а отобранный материал может быть рекомендован для изучения в условиях средней школы. Выводы по III главе. 1. В третьей главе описаны и предложены формы , методы и средства , которые были использованы нам и при апробации спецкурса. 2. В качестве показателей эффективности проведенного исследования нами были избраны : - анкетирование ; - контрольные работы ; - тестирование. 3. Вопросы анкет , содержание контрольных работ и тестов были в первые разработаны на ми и предложены учащимся. 4. Анализ результатов ответов учащихся на вопросы анкет , контрольных работ и тестов показал высокую эффективность освоения материалов спецкурса , а для наглядности полученных результатов апробации нами были использованы таблицы , г рафики , диаграммы. Выводы. 1. Анализ литературы показал , что проблема изучения белков является актуальной , но до нашей работы подобных исследований в школьных условиях не проводилось. 2. Нами впервые разработан спецкурс для средней школы „Белок – основа жизни“ рассчитанный на 30 часов . Содержание спецкурса отражено в рабочей программе , проведено планирование по темам. 3. Проведена апробация предлагаемого для изучения материала с применением выбранных нами форм , методов и средств , а в качестве показателе й эффективности проведенного исследования были предложены : - анкетирование ; - контрольные работы ; - тестирование. 4. Анализ результатов ответов учащихся показал высокую эффективность усвоения содержания спецкурса . Однако было бы интересным и необходимы м продолжить работу в направлении начатых педагогических исследований в области модульного обучения , применение компьютерных разработок и др . при изучении белков. Заключение В научной литературе имеется много сведений о белках , они хорошо изучены , но в м етодической литературе и школьной практике им уделяется недостаточное внимание. Чтобы восполнить пробелы в знаниях школьников о белках , как веществах обладающих многообразными функциями в жизнедеятельности организмов и , в частности , построении тела органи зма , а также как необходимого компонента жизни , на наш взгляд необходимо ввести спецкурс „Белок – основа жизни“. Этому посвящено наше исследование . Проведённая нами работа показывает высокую эффективность усвоения содержания спецкурса старшеклассниками и вызывает у них интерес к этой проблеме . В конечном итоге это способствует пониманию жизненных процессов , выработке правильного отношения к своему здоровью и экологии человека в целом. Приложение № … Описание некоторых лабораторно-практических работ , испол ьзуемых при апробации спецкурса „Белок – основа жизни“. I. Выделение белков из тканей и биологических жидкостей. Цель : выявить содержание белков в тканях и биологических жидкостях. 1.1. Выделение казеина из молока. Вариант I . В химический стакан вместимост ью 50 мл отмеривают цилиндром 3 мл молока и добавляют 7 мл дистиллированной воды . Смесь перемешивают и добавляют 10-15 капель 1%-ного раствора соляной кислоты . Кислоту приливают аккуратно , по каплям , так как в избытке кислоты осадок растворяется . Суспензи ю перемешивают , через 3-5 минут образуется рыхлый осадок. Для удаления соляной кислоты в стакан добавляют 10 мл дистиллированной воды , перемешивают и оставляют ещё на 5 минут . Жидкость осторожно сливают с осадка . К осадку ещё раз добавляют 10 мл дистиллиров анной воды , осторожно перемешивают содержимое стакана и через 5 минут фильтруют смесь через бумажный фильтр. Доказательством того , что в состав казеина входит фосфор : осадок с фильтром переносят в широкую пробирку с обратным холодильником и добавляют 6 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия . Пробирку нагревают на песчаной бане в течение 1 часа . Жидкости дают остыть и нейтрализуют её концентрированной азотной кислотой до слабокислой реакции на лакмус . При нейтрализации выпадает осадок высокомолекулярных про д уктов неполного гидролиза белка. После отстаивания жидкость фильтруют и с фильтратом проделывают биуретовую реакцию и молибденовую пробу на фосфорную кислоту . К 5 каплям гидролизата добавляют 10%-ый раствор NaOH и 2 капли 1%-ого раствора CuSO 4 . Наблюдается фиолетовое окрашивание . К 10 каплям молибденового реактива добавляют 5 капель гидролизата и кипятят несколько минут . В присутствии H 3 PO 4 жидкость окрашивается в лимонно-жёлтый цвет . При охлаждении выпадает жёлтый кристаллический осадок комплексного соедин ения ( NH 4 ) 3 PO 4 12 MoO 3 . Вариант II . К 50-ти мл свежего молока добавляют равный объём насыщенного раствора сульфата аммония . При этом выпадают в осадок альбумины и казеин . Отфильтровывают через складчатый бумажный фильтр раствор альбуминов. 1.2. Получение раствора яичного альбумина. Осторожно проделывают отверстие в скорлупе яйца с двух концов и выливают белок в стакан вместимостью 500 мл . В тот же стакан добавляют 250 мл дистиллированной воды и содержимое стакана тщательно пере мешивают стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Затем раствор переносят в мерный цилиндр , и объём раствора доводят до 300 мл добавлением дистиллированной воды . Раствор оставляют на 30 минут при комнатной температуре для образования хлопьевидного оса дка глобулинов , затем разливают в пробирки по 20 мл. 20 мл полученной суспензии дважды фильтруют через складчатый фильтр . Фильтрат , содержащий яичный альбумин , используют для дальнейшей работы. 1.3. Выделение белков мяса. Помещают в стакан 40-50 г пропуще нного через мясорубку обезжиренного мяса , добавляют 80-100 мл 10%-го раствора NaCl и оставляют смесь стоять 15-20 минут при частом помешивании . Отфильтровывают через бумажный складчатый фильтр или через двойной слой марли окрашенную в красный цвет жидкость . В растворе содержатся главным образом , мышечный альбумин и глобулин. 1.4. Выделение растительных альбуминов. 25 грамм пшеничной муки смешивают со 100 мл дистиллированной воды , и смесь стряхивают в течение одного часа с помощью встряхивателя . Взвесь муки центрифугируют и надосадочную жидкость фильтруют через складчатый фильтр . Отфильтрованный прозрачный раствор содержит преимущественно альбумин пшеничных зёрен. II. Реакции осаждения белков. Цель : выявить влияние различных органических и неорганических ве ществ на осаждение белков . Изучить физические свойства белков. 2.1. Осаждение белков концентрированными минеральными кислотами. В три сухие пробирки наливают по 1-2 мл концентрированной HNO 3 , H 2 SO 4 , HCl . Затем , наклонив каждую пробирку , осторожно по стен ке добавляют из пипетки по 0,5 мл исследуемого раствора белка , так чтобы он не смешивался с кислотой . Вместе соприкосновения двух жидкостей появляется белый аморфный осадок белка . При встряхивании осадок , выпавший при действии HNO 3 , увеличивается , а осадки выпавшие при действии HCl и H 2 SO 4 , растворяются в их избытке. Концентрированные минеральные кислоты вызывают необратимые осаждения белков . Это связано как с дегидратацией белковых молекул , так и с денатурацией белка . 2.2. Осаждение белков органическими кислотами. В две пробирки добавляют по 2-3 мл раствора белка и добавляют в одну из них несколько капель 5%-го раствора трихлоруксусной кислоты (ТХУ ), а в другую – несколько капель 20%-го раствора сульфосалициловой кислоты . В обоих случаях наблюдается выпа дение осадка белка . Сульфосалициловая и ТХУ кислоты являются чувствительными и специфическими реактивами на белок. ТХУ кислота осаждает только белки и не осаждает продукты распада белка и аминокислоты , поэтому ею пользуются часто для полного удаления белко в из биологических жидкостей (например , сыворотки крови ). 2.3. Осаждение белков солями тяжелых металлов. В две пробирки добавляют по 1-1,5 мл исследуемого пастора белка , по каплям при встряхивании , добавляют в одну из них раствор CuSO 4 , а другую – Pb ( CH 3 COO ) 2 . Выпадает хлопьевидный осадок вследствие образования малорастворимого солеобразного соединения (с солью меди – голубого цвета ). При избытке реактива осадок снова растворяется. Соли тяжелых металлов ( Hg , Ag , Cu , Pb и др .) вызывают необратимое осажде ние белков , образуя с ними нерастворимые в воде соединения . Потому что белки применяют в качестве противоядия при отравлении , например , ртутными солями (сулема ). III. Гидролиз белка. Цель : дать учащимся представление о кислотном , щелочном и ферментативном гидролизе белка . Опытным путём установить продукты распада белковой молекулы. 3.1. Кислотный гидролиз простого белка. При гидролизе белки распадаются сначала на высокомолекулярные продукты – пептоны , затем на полипептиды и , наконец , на аминокислоты. Для гидролиза отмеривают в круглодонную колбу 20 мл раствора яичного белка и 5 мл концентрированной HCl . Колбу закрывают пробкой с длинной стеклянной трубкой . Кипятят содержимое колбы под тягой в течение 45 или 90 минут. Открытие промежуточных продуктов распа да белка в гидролизате при помощи биуретовой реакции . Промежуточные продукты распада белка – пептоны – при проведении биуретовой реакции дают розовое или красное окрашивание , а белки – сине-фиолетовое. 3.2. Ферментативный гидролиз белка. Подготовительный этап : белок куринового яйца развести 1:1 водой и раствор белка влить в кипящую воду ( V =100 мл ) при помешивании. В две пробирки налить по 2 мл приготовленного раствора белка . В первую добавить 1 мл дистиллированной воды , во вторую – 1 мл 1%-го раствора пеп сина . Обе пробирки поставить в водяную баню при t =37-40 0 C на 15 минут . Проделать биуретовую реакцию с содержимым обеих пробирок. В воде окраска более интенсивная (фиолетовая с синим оттенком ), так как при гидролизе осталось больше пептидных связей , чем в случае с пепсином (окраска менее интенсивная – фиолетовая с розовым оттенком ) – меньше пептидных связей. В присутствии пепсина гидролиз идёт интенсивнее , чем в присутствии воды. IV. Денатурация белков. Цель : определить факторы , вызывающие денатурацию белк а. 4.1. В три пробирки наливают по два мл раствора белка куриного яйца , предварительно разведённого 1:20 и профильтрованного через двойной слой марли. В первую пробирку наливают насыщенный раствор сульфата аммония ; во вторую – концентрированную HNO 3 ; в тре тью – этиловый спирт . Белок свёртывается во всех пробирках. 4.2. В три пробирки добавляют по 2 мл раствора белка . Во вторую добавляют одну каплю 1%-го раствора уксусной кислоты ; в третью – одну каплю 10%-го раствора NaOH . Все три пробирки нагревают над пла менем спиртовки. В первой пробирке ( pH =7) образуется осадок белка , вследствие его денатурации при нагревании , во второй пробирке осадок образуется быстрее и полнее вследствие нейтрализации белка в слабокислой среде ; в третьей пробирке ( pH >7) осадка не обра зуется даже при кипячении. V. Качественные реакции на белки. (Цветные реакции на белки ; определение аминокислотного состава белков ). Цель : Путем качественных реакций определить наличие пептидных связей и NH 2 – групп в молекулах белков ; выявить аминокислот ный состав белков. 5.1. Обнаружение в молекулах белков пептидных связей (биуретовая реакция ). К 1-2 мл разбавленного белка добавляют двойной объем 30%-ного раствора NaOH хорошо перемешивают и приливают 2-3 капли 1%-ного раствора CuSO 4 . Снова тщательно пер емешивают . Развивается красно-фиолетовое окрашивание . (Химизм реакции см . на стр.… ). 5.2. Нингидриновая реакция. К 2-3 мл разбавленного раствора белка приливают 3-4 капли 1%-ного раствора нингидрина в 95%-ном растворе ацетона . Раствор перемешивают и ставя т в водяную баню при t =70 0 С на несколько минут . Развивается сине-фиолетовое или розово-фиолетовое окрашивание. Нингидриновая реакция доказывает наличие NH 2 – групп в белках (химизм реакции на стр.… ). 5.3. Ксантопротеиновая реакция (реакция на ароматическ ие аминокислоты : фенилаланин , тирозин , триктофан ). В одну пробирку добавляют 5 капель раствора яичного белка , во вторую – раствора желатина , в третью – раствора миозина . Во все пробирки приливают по 3-5 капель концентрированной HNO 3 и нагревают . В первой и третьей пробирках образовался белый осадок , который при нагревании окрашивается в желтый цвет и постепенно растворяется в (происходит гидролиз белка ), сообщая желтую окраску раствору . Желатина , не содержащая ароматических аминокислот , не дает ксантопроте и новой пробы . Образование желтых пятен на коже при попадании концентрированной HNO 3 обусловлено этой реакцией (химизм реакции на стр.… ). 5.4. Реакция на тирозин (реакция Миллона ). Реакция обусловлена наличием в белках аминокислоты тирозина . При нагревании или продолжительном стоянии раствора белка с реактивом Миллона (раствор нитратов ртути ( I) и (II) в HNO 3 с примесью HNO 2 ) образуется осадок , окрашенный сначала в розовый , а затем в кроваво-красный цвет. В 4 пробирки наливают по 5 капель : в первую – раствор а яичного белка , во вторую – раствора желатина ; в третью – раствора миозина ; в четвертую – раствора тирозина . Во все 4 пробирки добавляют по 2-3 капли реактива Миллона и осторожно нагревают . Наблюдают происходящие изменения (химизм реакции на стр.… ). 5.5. Реакция на цистеин (реакция Фоме ). В первую пробирку приливают 5 капель 1%-ного раствора яичного белка , во вторую – 1%-ного раствора желатины , в третью – раствора миозина . В каждую пробирку добавляют по 5 капель 30%-ного раствора NaOH и по 1 капли 5%-ного раствора ацетата свинца . При интенсивном кипячении жидкость в пробирках с яичным белком и миозином темнеет , так как образуется черный осадок сульфида свинца . В пробирке с раствором желатина черного осадка не образуется , так как данное вещество не содержи т серосодержащих аминокислот (химизм реакции на стр.… ). 5.6. Реакция на аргинин (реакция Сакагути ). В первую пробирку приливают 5 капель раствора яичного белка , во вторую – раствора желатина , в третью раствора миозина . Во все пробирки добавляют несколько к ристаллов резорцина , 1 мл 3%-ного раствора H 2 O 2 и осторожно по стенке приливают 1 мл концентрированной серной кислоты . Через некоторое время на границе раздела (белок – кислота ) развивается оранжевое окрашивание (химизм реакции см . на стр.… ). 5.7. Реакция на триптофан (реакция Шульце-Распайля ). В пробирку с раствором белка приливают 2 капли раствора сахарозы и 1 мл концентрированной серной кислоты , следя , чтобы жидкости не смешивались . На границе раздела жидкостей появляется вишнево-красное окрашивание. С уть : под влиянием серной кислоты происходит гидролиз сахарозы до моносахаридов , которые обезвоживаются , превращаясь в оксиметилфурфурол. 5.8. Реакция на гиспеидин и тирозин (реакция Паули ). В пробирку с раствором белка приливают 1 мл 1%-ного раствора сул ьфаниловой кислоты , 2 мл NaNO 2 , переливают и добавляют 2-4 мл 10%-ного раствора Na 2 CO 3 . После смешивания раствор окрашивается в вишнёво-красный цвет (химизм реакции см . на стр.… ). Приложение № … Конспект урока – лекции. Тема : „Химический состав организмов . Общее знакомство с белками“. Цель : изучить химический состав организмов . Определить значение белков в осуществлении процессов жизнедеятельности , выявить особенности функционирования белковых тел как носителей жизни. Задачи : 1. Образовательные : познакоми ть учащихся с химическим составом организмов : макроэлементы , микроэлементы , ультраэлементы . Определить место белков в жизненных процессах , выявить их значение и особенности функционирования как носителей жизни . Изучить элементный состав белков. 2. Развива ющие : довести до сознания учащихся необходимость изучения белковых тел . Развить понятие „белок“ . Формирование интеллекта , мышления учащихся , правильного понимания жизненных процессов. 3. Воспитательные : воспитание научного мировоззрения ; эстетическое , эко логическое , нравственное воспитание. Тип урока : изучение нового материала. Методы : - словесные (лекция ); - наглядные (демонстрация таблиц „Элементарный состав белков“ , „Первичная структура молекулы инсулина быка“ , „Аминокислоты , постоянно встречающиеся в составе белков“ , демонстрация модели белка гемоглобина ). Структура урока : I. Вводная часть. - подготовка учащихся к уроку ; - подготовка к восприятию нового материала. II. Изучение нового материала. - изучение нового материала ; - запись выводов в тет радь. III. Заключительная часть. - выявление понимания изученного материала ; - домашнее задание. План урока : 1. Химический состав организмов. 2. Значимость проблемы изучения белков. 3. Особенности белковых тел как носителей жизни. 4. Общее знакомств о с белками. Ход урока : I. Водная часть. - подготовка учащихся к уроку ; - сообщение темы и цели урока. II. Изучение нового материала. 2.1. Химический состав организмов. Вопрос учащимся : 1. Как вы считаете , какие химические элементы входят в состав живых организмов ? 2. Какие из них встречаются в наибольшем количестве ? В организмах , составляющих биомассу Земли , обнаружено свыше 60 химических элементов . Среди них имеется группа элементов , постоянно встречающихся в составе любого организма , независимо от сис тематической принадлежности и уровня организации последнего . К их числу относятся : C, N, H, O, S, P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, Cu, и Co . Остальные элементы , обнаруженные в биомассе , принадлежат к категории иногда встречающихся ; их присутствие характерно лишь для некоторых групп организмов . Наиболее распространенными из них являются Mo, B, V, Na, J, Cl и некоторые другие. По количественному содержанию в живом веществе элементы делят на три категории : макроэлементы , концентрация которых превышает 0,001% ( O, C, H , Ca, K, N, P, S, Mg, Na, Cl и Fe) , микроэлементы , доля которых составляет от 0,001% до 0,00001% ( Mg, Zn, Cu, B, Mo, Co, и многие другие ), и ультраэлементы , содержание которых не превышает 0 ,000001% (Hg, Au, U, Ra, и др .). Многочисленные макро - и микроэлем енты , образующие живую материю , присутствуют в ней в виде разнообразных химических соединений. Примерно 75% биомассы составляет вода . Вода играет огромную роль в создании условий для жизнедеятельности . Она образует ту среду , в которой протекают физико-хими ческие процесс , обеспечивающие постоянное возобновление живого вещества . Вторым по количественному содержанию в биологических объектах , но , несомненно , первым и главным по значению классом соединений являются белки . В среднем можно принять , в сухом вещест в е организмов содержится 40-50% белка , причем растительному миру свойственно отклонение от этой средней величины в сторону понижения , а животному – повышения . Микроорганизмы обычно богаче белком (некоторые же вирусы являются почти чистыми белками ). Таким о б разом , в среднем можно принять , что 10% биомассы на Земле представлено белком , то есть его количество измеряется величиной порядка 10 12 - 10 13 тонн . Остальные 50% сухого вещества организмов составлены соединениями других классов . Это – углеводы , ликиды и м инеральные вещества , содержание которых в организмах сильно варьирует. 2.2. Значимость проблемы изучения белков. В природе насчитывается 10 12 разных белков . Они обеспечивают жизнь более 2 млн . видам организмов. Ни одно вещество из всех веществ биологическ ого происхождения не имеет столь большого значения и не обладает столь многогранными функциями в жизни организма как белки. Ф . Энгельс писал : „Повсюду , где мы встречаем жизнь , мы находим , что она связана с каким-либо белковым телом и повсюду , где мы встреч аем какое-либо белковое тело , которое не находится в процессе разложения , мы без исключения встречаем и явления жизни“. Почему именно белки являются материальным субстратом жизни ? Потому , что они обладают рядом особенностей , которые несвойственны никаким другим органическим соединениям. 2.3. Особенности белковых тел как носителей жизни. 1) бесконечное разнообразие структуры и вместе с тем высокая видовая специфичность её ; 2) крайнее многообразие физических и химических превращений ; 3) способность к вну тримолекулярным взаимодействиям ; 4) способность отвечать на внешнее воздействие закономерным изменением конфигурации молекулы. 5) Склонность к взаимодействию с другими химическими соединениями с образованием надмолекулярных комплексов и структур ; 6) Нал ичие биокаталитических свойств и ряд других качеств. Только детально изучив строение белков и их свойства , можно понять как указанные особенности белков , так и их функции. 2.4. Общее знакомство с белками. Белки – это высокомолекулярные азотсодержащие орга нические соединения , полифункциональные амфотерные электролиты , молекулы которых состоят из остатков аминокислот. Элементный состав белков : C – 50 – 55%; H – 7 – 8%; O – 21 – 25%; S – 1 – 2%; N – 16%; P – менее 1%. Особенно характерный показатель – процен тное содержание азота . В большинстве случаев оно составляет 16%, поэтому по содержанию белкового азота часто вычисляют содержание белка в кормах и продуктах питания . Для этого величину , выражающую процентное содержание белкового азота в препарате , умножаю т на фактор пересчета , равный 6,25, который выводят путем деления : 100:16 = 6,25. Белки кроме основных химических элементов включают и другие химические элементы . Например , гемоглобин содержит железо , ферменты – оксидазы содержат медь , ДНК-аза – кальций ; РН К-аза – магний и др. Молекула белка состоит из одной или нескольких полипептидных цепей , которые состоят из большого числа остатков аминокислот (протеиногенных кислот ). В природе насчитывается свыше 200 различных аминокислот . Из них только 20 – белковые (1 8 аминокислот + 2 амида : аспарагин и глутамин ). Общая формула белка : O O || || NH 2 – CH – C – N – CH – C – N – CH – COOH | | | | | R H R H R n Опорный конспект 60 химических элементов ОРГАНИЗМ ( микро – растительный , животный ) Макро - Микро - Ультра – Э Л Е М Е Н Т Ы O , C , H , Ca , K , N , Mn , Zn , Cu , B , Hg , Au , U , Ra и др. P, S, Mg, Na Mo, Co, и др . Сухое вещество организмов 40 – 50% остальные 50% белки углеводы , липиды , минеральные вещества в природе 10 12 в одной клетке до 3000 белок C, O, N, H, S, P 18 а . к + 2 амида + 20 другие химические элементы ( Pe , Cu , Mg , Ca , и др .). III Заключительная часть - запись опорного конспекта в тетрадь ; - домашнее задание : записи в тетрадях , подготовка к семинарс кому занятию. Литература для подготовки к семинарскому занятию : 1. Андреева Е.В . Химия жизни . – Л .: Детская литература , 1967. 2. Асатиани В.С . Химия нашего организма . – М .: Наука , 1969. 3. Макаров К.А . Химия и здоровье : Книга для внеклассного чтения уч ащихся 8 – 10 классов средней школы . – М .: Просвещение , 1985. 4. Шамин А.Н . История биологической химии . – М .: Наука , 1994. 5. Шульпин Г.Б . Химия для всех . – М .: Знание , 1987. Приложение №… Конспект лабораторно – практической работы „Выделение белков из тканей биологических жидкостей“. Цель : формирование практических умений , совершенствование знаний полученных при изучении темы „Методы выделения белков“. Задачи : 1. Образовательные : углубить , расширить и систематизировать знания учащихся опираясь на осно вные понятия темы . Дать работу по вариантам . Четко сформулировать вопросы . Познакомить учащихся с техникой выполнения работы . Дать рекомендации по её выполнению. 2. Развивающие : познакомить учащихся с некоторыми методическими приемами , используемыми при в ыделении белков из тканей и биологических жидкостей . Сформулировать практические умения работы с химическим оборудованием , химическими реактивами и биологическими объектами . Развитие интеллекта , мышления учащихся , развитие умения делать выводы на основе п о лученных результатов. 3. Воспитательные : воспитание научного мировоззрения на основе выполненной работы сделанных выводов , эстетическое , экологическое и нравственное воспитание. Тип урока : совершенствование знаний. Методы : - словесные (рассказ , беседа ); - наглядные (демонстрация таблиц ); - наглядно – действенные (выполнение лабораторно – практической работы ). Оборудование : цилиндры , химические стаканы на 50 и 500 мл , пробирки , стеклянные палочки с резиновыми наконечниками , складчатые фильтры , марли , о братный холодильник. Реактивы : 1% раствор HCl ; концентрированная азотная кислота ; 10% раствор NaOH ; 1% раствор сульфида меди ; насыщенный раствор ( NH 4 ) 2 SO 4 ; дистиллированная вода ; 10% раствор NaCl . Материал , содержащий белок : молоко , куриное яйцо , обезжирен ное мясо , пшеничная мука. Структура урока : I. Вводная часть. II. Главная часть. III. Заключительная часть. Подготовительный этап : работа проводится по группам (всего три группы ). За урок до лабораторно-практического задания учитель делит класс на групп ы , определяет тему лабораторно-практической работы для каждой группы и раздает карточки – инструкции для ознакомления учащихся с ходом работы. Предварительно учитель и лаборант готовит необходимые реактивы и оборудование. Ход урока : I. Вводная часть. - п одготовка учащихся к уроку ; - выяснение техники проведения эксперимента у каждой группы (последовательность выполнения действий , ожидаемый результат , техника безопасности ). II. Главная часть. - выполнение лабораторно-практической работы : I вариант (груп па ) - „Выделение казеина из молока“. II вариант (группа ) - „Получение раствора яичного альбумина“ , „Выделение растительных альбуминов“. III вариант (группа ) - „Выделение белков мяса“. (Описание лабораторно-практических работ см . в приложении №… ). Учитель с ледит за ходом выполнения работы каждой группы , подсказывает , замечает ошибки. III. Заключительная часть. - краткая запись хода работы ; - формулирование выводов ; - учитель отмечает положительные и отрицательные моменты выполнения работы.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Было бы приятней убивать комаров, если бы они кричали.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по биологии "Белок - основа жизни", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru