Открытое занятие элективного кура по биолгии 'Белки' (11 класс)

Джалтырская средняя школа № 4

Янченко Татьяна Алексеевна

Учитель химии и биологии

Вторая категория

Класс: 10 класс

Тема: Значение белков в организме.

Лабораторная работа № 2 «Качественные реакции на белки».

Цель: Актуализация знаний учащихся о свойствах и биологической ценности белков; ознакомление с белками как важнейшим питательным веществом; закрепление навыков практического определения белка.

Оборудование и ТСО: Компьютер, мультимедийная установка, презентация Microsoft Office Power Point, химическая посуда.

Реактивы и материалы:

NaOH - гидроксид натрия, CuSO4 - сульфат меди (II), HNO3 - азотная кислота, раствор белка.

Техника безопасности:

• Аккуратно обращайтесь со стеклянной посудой

• При попадании на руки растворов кислот или щелочей, немедленно сообщите об этом учителю и промойте руку проточной холодной водой.

План занятия

1. ПРИВЕТСТВИЕ. ПРОСМОТР ПОИТИВНОРГО ВИДЕОРОЛИКА.

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.

Проблемный вопрос.

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1. Введение в тему делает учитель.

2. Выступления корреспондентов.

3. Просмотр презентации «Продукты богатые белками».

4. Работа в группах.

5. Заслушивание репортажей.

4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПЯТИМИНУТКА.

5. ЭВРИСТИЧЕСКАЯ БЕСЕДА.

6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 «Качественные реакции на белки».

   1. Выполнение опытов.

   2. Выводы.

7. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

8. РЕФЛЕКСИЯ.

Ход занятия.

1.ПРИВЕТСТВИЕ. ПРОСМОТР ПОИТИВНОРГО ВИДЕОРОЛИКА.

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.

Проблемный вопрос:

- Часто при недостатке питания говорят: «Белковый дефицит в рационе», а почему не говорят об углеводном или жировом дефиците в рационе?

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

   1. Введение в тему делает учитель:

Белки - высокомолекулярные природные полимеры, молекулы которые построены из остатков аминокислот. Число последних колеблется в широких пределах и иногда достигает нескольких тысяч. Поэтому относительная молекулярная масса белков также очень велика и варьирует от 5-10 тыс. до 1 млн. и более. Каждый белок обладает своей, присущей только ему последовательностью расположения аминокислотных остатков.

Биологические функции белков разнообразны. Они выполняют структурные (коллаген, фиброин), двигательные (миозин), транспортные (гемоглобин), защитные (иммуноглобулины, интерферон), каталитические (ферменты), регуляторные (гормоны), запасные и другие функции. Исключительное свойство белка - самоорганизация структуры, т. е. способность самопроизвольно создавать определенную, свойственную только данному белку пространственную структуру. Вся деятельность организма связана с белковыми веществами.

Белки - важнейшая составная часть пищи человека и животных, поставщик необходимых им аминокислот.

Аминокислоты подразделяют на природные (обнаруженные в живых организмах) и синтетические. Среди природных аминокислот (около 150) выделяют протеиногенные (20), которые входят в состав белков. Из них восемь являются незаменимыми, они не синтезируются в организме человека, могут быть получены только с пищей. К ним относят: валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, фенилаланин, триптофан; иногда в их число включают гистидин и аргинин, которые не синтезируются в организме ребенка.

Если количество этих аминокислот в пище будет недостаточным, нормальное развитие и функционирование организма нарушается. При отдельных заболеваниях организм не может синтезировать и некоторые другие аминокислоты. Так, при фенилкетонурии не синтезируется тирозин.

Классификация белков.

Существуют классификации по различным критериям: по степени сложности (простые и сложные белки); по форме молекул (глобулярные и фибриллярные белки); по растворимости в отдельных растворителях, по выполняемым ими функциям и т. д.

По степени сложности белки делят на протеины (простые белки), состоящие только из остатков аминокислот, и протеиды (сложные белки). Состоящие из белковой и небелковой частей.

Это интересно...

• Низкий рост народов тропических стран - это не особая расовая черта, а следствие недостатка белков в пище.

• В тех районах земного шара, где нарастает потребление белка, жизнь человека стала более продолжительной.

1. 1. Выступления корреспондентов.

1. (Женис) Суточная потребность в белках. Рекомендуемая потребность в белках для взрослого человека 0,8 г на 1кг веса. Этот показатель можно найти в таблицах расчета идеальной массы тела. Фактический вес человека в данном случае не учитывается, вследствие того, что аминокислоты предназначены для клеточной массы тела, а не для жировых отложений.
   Согласно правилам диетологии, белковая пища должна составлять около 15% от общей калорийности ежедневного рациона. Хотя этот показатель может варьироваться в зависимости от рода деятельности человека, а также состояния его здоровья.

Потребность в белках возрастает:

• Во время болезни, особенно после операции, а также в период выздоровления.
• Во время работ, требующих сильного физического напряжения.
• В холодное время года, когда организм затрачивает больше сил на обогрев.
• Во время интенсивного роста и развития организма.
• Во время спортивных соревнований, а также подготовки к ним.

Физический труд и профессиональный спорт. Для поддержания тонуса и работоспособности спортсменам и людям, занимающимся интенсивным физическим трудом, требуется увеличенная в 2 раза норма потребления белка, так как в их организме очень интенсивно проходят все обменные процессы.

Потребность в белках снижается: • В теплое время года. Это связано с химическими процессами в организме, происходящими при воздействии тепла.
• С возрастом. В преклонном возрасте обновление организма происходит медленнее, поэтому белков требуется меньше.

Возраст. Известно, что в детском возрасте количество белка, необходимого для роста и развития организма, более чем в 2 раза превышает потребность в белке человека средних лет! В пожилом возрасте все обменные процессы протекают гораздо медленнее, а, следовательно, потребность организма в белках существенно сокращается.
• При заболеваниях, связанных с усваиваемостью белков. Одной из таких болезней является подагра.

2. (Люба) Усваиваемость белков. Когда человек употребляет углеводы, процесс их переваривания начинается еще во время пребывания их во рту. С белками же всё по-другому. Их переваривание начинается только в желудке, при помощи соляной кислоты. Однако, поскольку молекулы белка являются очень крупными, перевариваются белки достаточно трудно. Для улучшения усвоения белков, необходимо употреблять продукты, содержащие белок в наиболее усваиваемой и легкой его форме. К таковым относится белок , а также белок, содержащийся в кисломолочных продуктах, таких как кефир, ряженка, брынза и т.д.
   Согласно теории раздельного питания, белковая пища хорошо сочетается с различной зеленью и листовыми овощами. Современные диетологи утверждают, что белок лучше усваивается в присутствии жиров и углеводов, которые являются основными источниками энергии для организма.
   Поскольку белковая пища в организме задерживается значительно дольше углеводистой, то чувство сытости после употребления белков сохраняется значительно дольше.

3. (Темирлан) Полезные свойства белка и его влияние на организм. В зависимости от своей специализации белки выполняют в организме различные функции. Транспортные белки, например, занимаются доставкой витаминов, жира и минералов ко всем клеткам организма. Белки-катализаторы ускоряют различные химические процессы, происходящие в организме. Также существуют белки, которые борются с различными инфекциями, являясь антителами к различным заболеваниям. Кроме того, белки являются источниками важных аминокислот, которые необходимы как строительный материал для новых клеток и укрепления уже имеющихся.

Взаимодействие с эсенциальными элементами. Все в природе взаимосвязано, и также все взаимодействует в нашем организме. Белки, как часть всеобщей экосистемы, взаимодействуют с другими элементами нашего организма - витаминами, жирами и углеводами. Мало того, помимо простого взаимодействия, белки участвуют также в трансформации одного вещества в другое.
Что касается витаминов, то на каждый грамм потребленного белка, необходимо употребить 1 мг . При недостатке витамина С, будет усвоено только то количество белка, на которое хватит содержащегося в организме витамина.

Признаки нехватки белка в организме

• Слабость, нехватка энергии. Потеря работоспособности.
• При медицинских исследованиях может обнаружиться нехватка некоторых половых гормонов.
• Низкая сопротивляемость различным инфекциям.
• Нарушение функций печени, нервной и кровеносной системы, функционирования кишечника, поджелудочной железы, обменных процессов.
• Развивается атрофия мышц, замедляется рост и развитие организма у детей.

Признаки избытка белка в организме

• Хрупкость костной системы, возникающая в результате закисления организма, которая приводит к вымыванию кальция из костей.
• Нарушение водного баланса в организме, что также может привести к отекам, и неусваиваемости витаминов.
• Развитие , которую в старину называли «болезнью богатых людей», также является прямым следствием избытка белка в организме.
• Избыточный вес также может стать следствием неумеренного потребления белков. Это связано с деятельностью печени, которая лишний для организма белок преобразовывает в жировую ткань.
• Рак кишечника, по утверждению некоторых научных источников, может стать следствием повышенного содержания пуринов в пище.

4. (Асема) Белковая пища для здоровья.

Как мы уже говорили, существуют 2 большие группы белков: белки, являющиеся источниками заменимых и незаменимых аминокислот. Незаменимых аминокислот всего 9: треонин, метионин, триптофан, , лейцин, изолейцин, фенилаланин, валин. Именно в этих аминокислотах особо нуждается наш организм, так как усваиваются они только из пищи.

В современной диетологии существует такое понятие, как полный и неполный белок. Белковая пища, содержащая все незаменимые аминокислоты, называется полным белком, неполным белком считается пища, содержащая лишь некоторые из незаменимых аминокислот.

К продуктам, содержащим полноценный высококачественный белок, относятся мясные, молочные продукты, морепродукты и соя. Пальма первенства в списке таких продуктов принадлежит яйцам, которые по медицинским критериям считаются золотым стандартом полноценного белка.

Неполноценный белок чаще всего содержится в , различных семенах, хлебных злаках, овощах, бобовых, некоторых фруктах.

Сочетая в одном приеме пищи продукты, содержащие неполноценный белок с полноценным, можно добиться максимального усвоения неполноценного белка. Для этого достаточно включить в свой рацион лишь небольшое количество продуктов животного происхождения, и польза для организма будет существенной.

1. 3. Просмостр презентации «Продукты богатые белками».

   4. Работа в группах.

Задание: Составить меню на один день, с учетом того, что в сутки человеку необходимо потреблять 85 г белка. Составить кластер, используя ресурсы предложенные учителем, а также имея в виду, что кроме белков в рацион необходимо включать витамины, углеводы и жиры; пища должна быть разнообразной, полезной и вкусной.

Ресурсы (раздаточный материал).

+ Еще 40 продуктов богатых белком (указано количество грамм в 100 г продукта):

Индейка

21,6

Палтус

18,9

Брынза

17,9

Вареная колбаса

12,1

Куриный окорочок

21,3

Телятина

19,7

Сельдь

17,7

Пшено

12,0

Мясо кролика

21,2

Говядина

18,9

Говяжья печень

17,4

Овсянка

11,9

Горбуша

21

Свиная печень

18,8

Свиные почки

16,4

Свинина жирная

11,4

Креветки

20,9

Баранья печень

18,7

Фундук

16,1

Хлеб пшеничный

7,7

Куры

20,8

Цыплята

18,7

Минтай

15,9

Сдобная выпечка

7,6

Семга

20,8

Миндаль

18,6

Сердце

15

Рисовая каша

7

Семя подсолнечника

20,7

Кальмар

18

Грецкий орех

13,8

Хлеб ржаной

4,7

Сайра мелкая

20,4

Скумбрия

18

Докторская варенка

13,7

Кефир нежирный

3

Баранина

20

Творог нежирный

18

Гречневая ядрица

12,6

Молоко

2,8

5. Заслушивание репортажей.

6. (Бауржан) Белок и вегетарианство.

Некоторые люди по своим морально-этическим убеждениям, полностью исключили мясные продукты из своего рациона. Наиболее известные из них - Ричард Гир, звезда «Голубой лагуны» Брук Шилдс, великолепная Памела Андерсон, а также непревзойденный российский юморист Михаил Задорнов.

Однако, для того, чтобы организм не чувствовал себя обделенным, необходима полноценная замена рыбе и мясу. Тем, кто употребляет молоко, творог, яйца, конечно же, легче. Тем же, кто полностью отказался от животных белков, приходится проявлять большую изобретательность, чтобы организм не страдал от недостатка белка. Особенно это касается детского быстрорастущего организма, который при недостатке аминокислот способен притормозить рост и нормальное развитие.

Благодаря определенным исследованиям, связанным с изучением усвоения растительного белка организмом, стало известно, что определенные сочетания такого белка могут обеспечить организм полным набором незаменимых аминокислот. Вот эти сочетания: грибы-злаки; грибы-орехи; бобовые-злаки; бобовые-орехи, а также разные виды бобовых, сочетающиеся в одном приеме пищи.

Но это всего лишь только теория и пройдет время, прежде чем она будет полностью подтверждена либо опровергнута.

Среди растительных белковых продуктов, звание «чемпиона» по содержанию белка достается сое. В 100 граммах сои содержится более 30% полноценного белка. Японский суп «мисо», соевое мясо и соевый соус - это далеко не все деликатесы, которые готовят из этого удивительного продукта. Грибы, чечевица, фасоль и горох содержат в 100 граммах от 28 до 25% неполноценного белка.

сравнимо по содержанию белка со свежим коровьем молоком (в нем содержится около 14% белкового вещества). Кроме того, фрукт содержит полиненасыщенные жирные кислоты Омега-6 и пищевые волокна. Орехи, гречка, брюссельская и цветная капуста, а также шпинат и завершают наш далеко не полный список продуктов, богатых растительным белком.

7. (Альбина) Белки в борьбе за стройность и красоту.

Для желающих оставаться всегда подтянутыми и красивыми, диетологи рекомендуют придерживаться определенной схемы питания до и после тренировок:

1. Для того, чтобы нарастить мышечную массу и приобрести спортивную фигуру рекомендуется есть белковую пищу за час до тренировки. Например, половину тарелки или другой кисломолочный продукт, куриную грудку или индюшку с рисом, рыбу с салатом, омлет с овсянкой.

2. Для обретения спортивной фигуры, есть разрешается уже через 20 минут после тренировки. Притом, употреблять следует белковую и углеводистую пищу, но никак не жиры.

3. Если цель тренировки - обрести стройность и изящество, без наращивания мышечной массы, тогда белковую пищу следует употреблять не ранее, чем через 2 часа после окончания занятий. Перед тренировкой не есть белки в течение 5 часов вообще. Последний прием пищи (углеводы) за 2 часа до занятий.

4. А теперь насчет поддержания правильного метаболизма в организме. По утверждению диетологов, белки рекомендуется употреблять во второй половине дня. Они сохраняют длительное время чувство сытости, а это является отличной профилактикой обильных ночных трапез.

5. Красивая кожа, пышные и блестящие волосы, крепкие ногти - результат деятельности достаточного количества незаменимых аминокислот в рационе питания, действующих совместно с витаминами и микроэлементами.

1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПЯТИМИНУТКА.

Хрустеть иль не хрустеть - вот в чем вопрос?- Альбина

Действительно ли ароматный кофе бодрит?- Женис

Действительно ли шоколад влияет на умственные способности?- Темирлан

Почему сахар называют сладкой смертью?- Бауржан

А все ли полезно, что мы едим?- Алия

В чем секрет витаминов?- Асема

5.ЭВРИСТИЧЕСКАЯ БЕСЕДА.

При кулинарной обработке белковой пищи следует учитывать еще одно очень важное свойство белков.

- Какое? (Денатурацию).

- Что такое денатурация?

- Как меняются свойства белков при денатурации?

- Какие факторы вызывают денатурацию?

- А какие факторы, при кулинарной обработке, чаще всего вызывают денатурацию?

- В какую воду надо класть мясо, чтобы приготовить вкусный бульон? (кладите мясо в холодную воду, солить надо холодную воду).

- Почему?

- А если нужно приготовить отварное мясо, то в какую воду его закладывают? (если надо, чтобы мясо было сочным, соль кладут, когда мясо уже немного поварится).

- Почему?

- Те же правила следует соблюдать при приготовлении жареного мяса.

- На какую сковороду надо класть мясо, чтобы оно получилось сочным?

- Почему? (Белки поверхностного слоя мяса свертываются, образуется румяная корочка, и все соки остаются внутри, и потери массы уменьшаются. При испарении влаги в поверхностном слое концентрируются экстрактивные и минеральные вещества, придающие жареному мясу вкус и аромат).

- Перед жарением мяса его часто маринуют. Например, при приготовлении шашлыка (Действие кислот также вызывает денатурацию. При мариновании мяса соединительная ткань размягчается и мясо становится мягким).

- В заключение вкусной, мясной темы, хотелось бы задать вопрос. А раствор бульонного кубика (мясного, куриного) можно назвать бульоном? Как вы думаете, в этом растворе есть белки? Как это можно определить? (Нужно провести качественные реакции).

6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 «Качественные реакции на белки».

Напомнить правила по ТБ

1. 1. 1. Выполнение опытов.

• КСАНТОПРОТЕИНОВАЯ РЕАКЦИЯ

Эта реакция используется для обнаружения α-аминокислот, содержащих ароматические радикалы. Тирозин, триптофан, фенилаланин при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуют нитропроизводные, имеющие желтую окраску. В щелочной среде нитропроизводные этих α-аминокислот дают соли, окрашенные в оранжевый цвет.

Описание опыта. В пробирку наливают 1 мл раствора белка и добавляют 0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Смесь нагревают до появления желтой окраски. После охлаждения добавляют 1-2 мл 20%-го раствора гидроксида натрия до появления оранжевой окраски раствора.

• БИУРЕТОВАЯ РЕАКЦИЯ

В белках аминокислоты связаны друг с другом по типу полипептидов. Образование полипептидов из аминокислот происходит путем отщепления молекулы воды от аминогруппы одной молекулы аминокислоты и карбоксильной группы другой молекулы:

Образующаяся группа -С(О)-NН- называется пептидной группой, связь С-N, соединяющая остатки молекул аминокислот, - пептидной связью.

При взаимодействии дипептида с новой молекулой аминокислоты получается трипептид и т. д.

Наличие в белке повторяющихся пептидных групп подтверждается тем, что белки дают фиолетовое окрашивание при действии небольшого количества раствора медного купороса в присутствии щелочи (биуретовая реакция).

Описание опыта. 2-3 мл раствора белка нагревают с 2-3 мл 20%-го раствора едкого калия или натрия и несколькими каплями раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание вследствие образования комплексных соединений меди с белками.

2) Выводы.

- В растворе бульонного кубика нет белков.

- Бульонный кубик - это плохая имитация бульона.

- Для приготовления бульонов используйте только натуральные продукты!

7. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ.

8. Алия. Рекомендации

1. Употребляйте разнообразные пищевые продукты; большинство из них должно быть растительного, а не животного происхождения.

2. Хлеб, изделия из муки, крупы и картофель ешьте несколько раз в день.

3. Овощи и фрукты (лучше - свежие и выращенные в местности проживания) нужно есть ежедневно - не менее 400 г в день.

4. Контролируйте поступление жира с пищей (не более 30 % от суточной калорийности) и заменяйте животный жир на жир растительных масел.

5. Заменяйте жирное мясо и мясные продукты на бобовые, зерновые, рыбу, птицу или постное мясо.

6. Употребляйте молоко с низким содержанием жира, а молочные продукты - кефир, простоквашу, йогурт и сыр - с низким содержанием жира и соли.

7. Выбирайте продукты с низким содержанием сахара, ограничивая количество сладостей и сладких напитков. Возьмите за правило умеренное потребление сахара.

8. Ешьте меньше соли. Общее количество соли в пище (включая соль, содержащуюся в хлебе, а также в обработанной, приготовленной и консервированной пище) не должно превышать одну чайную ложку - 6 г - в день. Следует употреблять йодированную соль.

9. Чтобы поддержать массу тела в рекомендуемых пределах (индекс Кетле (вес, кг / рост²,м - норма 20-25), необходима ежедневная умеренная физическая нагрузка.

10. Приготовление пищи должно обеспечивать ее безопасность. Приготовление блюд на пару, в микроволновой печке, выпечка и кипячение поможет уменьшить используемое количество жира, масла, соли и сахара.

8.РЕФЛЕКСИЯ.

Ответьте на вопрос: Что полезного вы узнали на уроке?