Задачи урока:
1. В ходе лабораторной работы ознакомить учащихся с действием фермента каталазы на пероксид водорода.
2. Закрепить умения работать с лабораторным оборудованием, проводить опыты и объяснять резузульты.
3. Закрепить знания по теме в форме проверочного теста.
Оборудование:
1. Таблица "Белки. Уровни организации белковой молекулы",
2. Штатив с пробирками, 3% раствор пероксида водорода,
3. Картофель сырой и варёный;
4. Мясо сырое и варёное.
5. Презентация.
Ход урока
I Организация класса.
II Повторение.
В микроскопической клетке содержится несколько тысяч веществ, которые участвуют в разнообразных химических реакциях. Все имеющиеся в клетке соединения можно разбить на две группы.
- Какие?
- Какие органические вещества вы знаете?
На первом месте по количеству и значению стоят белки. На уроке мы изучили химический состав белков, уровни организации белковой молекулы, свойства белков, познакомились с одной из важнейших функций этих веществ. И теперь с помощью теста "Волна" проверим, как вы усвоили изученный материал. Если зачитанное утверждение верно и вы с ним согласны, то волну рисуем вверху линии, если утверждение не верно, и вы с ним не согласны, то волну рисуете внизу линии.
1).В состав белков входят аминокислоты, прочно связанные между собой водородными связями. (Нет)
2).Пептидной называется связь между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты. (Да)
3).Белки составляют основную часть органических веществ клетки (Да).
4). Белок-мономер. (Нет)
5).Денатурация-разрушение белка. (Нет)
6).Существует белок, который переносит кислород. (Да)
7).Водородные связи "прошивают" соседние витки спирали во вторичной структуре белка (Да).
8).Протеиды состоят только из аминокислот (Нет).
9). Аминокислоты не все синтезируются в организме (Да).
10).Третичная структура белка имеет вид глобулы (Да).
Среди веществ белковой природы выделяется особая группа-это ферменты или энзимы. На прошлом уроке мы говорили о них.
- Что такое ферменты?
- Какое значение они имеют в клетках?
- Что общего между белками-катализаторами и неорганическими катализаторами?
- Чем отличаются ферменты и неорганические катализаторы?
Если бы не было в клетке ферментов, то при тех условиях, которые в ней существуют, реакции протекали бы очень медленно или не происходили бы вовсе. Для убедительности послушайте пример: если поместить белок в пробирку с водой, исключить попадание в неё микроорганизмов, то результат реакции белок + вода =аминокислоты можно дождаться не менее чем через 100 лет. Расщепление белка до аминокислот можно получить при кипячении его в 20% растворе HCL .На это уходит 10-15 часов. Если добавить в пробирку с белком несколько капелек фермента, расщепляющего белок (трипсин, субтилин и др.), то полное расщепление белка на аминокислоты закончится за 50-80 минут. С помощью ферментов происходит расщепление не только белков, но и углеводородов и других соединений, а также их образование.
В каждой клетке содержится столько ферментов, сколько необходимо для протекания в ней многочисленных реакций. Так, в высокоактивных клетках печени насчитывается около 10 тысяч ферментов, в малоактивных жировых клетках - около 800.
Сегодня в мы рассмотрим ферментативное действие ферментов и в ходе лабораторной работы познакомимся с действием одного из них - каталазы на пероксид водорода. (Запись темы урока).
Пероксид водорода (перекись) - это вещество, постоянно образующееся в клетке в ходе обменных процессов и обладающее высокими окислительными свойствами. Избыточное содержание в клетке этого вещества губительно для неё. Однако накопление пероксида водорода в клетке не происходит т.к в ней имеется фермент, разлагающий пероксид водорода до воды и кислорода 2 H2O2=2H2O+O2 Одна молекула фермента за минуту расщепляет до 5 млн. молекул H2O2. (слайд №2)
Приступаем к лабораторной работе.
III Лабораторная работа (Приложение 1)
- Знакомство с оборудованием.
- Инструктаж по выполнению.
- Подведение итогов (работа по вопросам в инструкционной карточке).
IV Изучение нового материала.
- Все ли белки обладают ферментативными свойствами?
Первым доказал опытным путём белковую природу ферментов Луи Пастер.
В большинстве случаев ферменты катализируют превращение веществ размеры молекул которых по сравнению с молекулами фермента очень малы. Например: фермент каталаза имеет молекулярную массу 250000, а пероксид водорода, который она катализирует всего 34.
- Какой вывод можно сделать из этого сравнения?
Каталитическая активность фермента определяется не всей его молекулой, а только небольшим участком - активным центром фермента. В нём происходит соединение фермента с субстратом (веществом, которое подлежит превращению). Это соединение возможно благодаря геометрическому соответствию структур активного центра фермента и молекулы вещества. Они подходят друг к другу как "ключ и замок".
Процесс действия фермента можно разделить на 3 стадии: (слайд №3)
1. Фермент распознаёт субстрат и связывается с ним.
2. Образуется активный комплекс, состоящий из фермента и субстрата.
3. Отделение продуктов, которые образовались в результате ферментативной реакции.
Активный центр может располагаться на поверхности фермента или во внутренней части молекулы. Кроме активного центра в молекуле фермента различают ещё аллостерический центр-центр, где происходит связывание низкомолекулярных соединений не сходный по строению с субстратом.
Ферменты локализуются в цитоплазме или в тех или иных органоидах клетки. В частности ферменты окисления жирных кислот располагаются в митохондриях, расщепления углеводов - в цитоплазме, синтез нуклеиновых кислот - в ядре, синтез углеводов - в хлоропластах.
IV Закрепление.
1) О каких веществах говорили на уроке?
2) Вспомним основные термины, прозвучавшие на уроке (работа с терминами в презентации)
(слайд № 4)
Закончим наш урок словами академика Павлова о ферментах. Ферменты - "это возбудители жизни и первый акт жизненной необходимости". (слайд №5)
V Домашнее задание. (слайд №6)
Учебник Полянского стр.154-155 (1-2 абзац)
Учебник Захарова параграф 3.2.1 стр. 95-97
Подготовить сообщения:
1. "История открытия ферментов"
2. "Значения ферментов в промышленности и хозяйстве".