Глава II
Программа
спецкурса
„Белок – основа
жизни”.
2.1. Объяснительная
записка.
Предлагаемая
программа
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 также 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
биологических
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
организме
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 занятиях,
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
необходимого
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 факультативные
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 организме
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
жизнедеятельности.
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.).
Открытие
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. Линдерстрем-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 выделения
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 (Hg2+,
Zn2+,
Ca2+,
Ba2+,
Pb2+,
Cu2+,
и др.), электрофорез
жидкостный,
на бумаге и
блоке агар-агара.
Лабораторно
– практические
работы:
1. „Выделение
белков из тканей
и биологических
жидкостей“.
„ Реакции
осаждения
белков“.
IV. Гомогенность
и молекулярная
масса 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 хроматографической,
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
молекулярной
массы белка:
гравитационный
(ультрацентрифугирование),
вискозометрический,
осмометрический,
электронно-микроскопический,
хроматографический,
химический,
оптический.
Ультрацентрифуги
и их достоинство.
Лабораторно-практическая
работа:
„Диализ
белка“.
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
α-аминокислот.
Заменимые
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.
ОпределениеN-
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
выделенных
пептидов, воссоздание
полной структуры
полипептидной
цепи. Характеристика
первичной
структуры A-
и B-цепей
инсулина, α-
и β-цепей
гемоглобина
и других белков.
Первичная
структура и
видовая специфичность
белков.
Вторичная
структура
белков. Понятие
об α- и
β-конформациях
полипептидной
цепи. Правые
и левые α-спирали,
их реализация
в белках и пептидах.
Силы, удерживающие
полипептидную
цепь в α-конформации.
Связь первичной
вторичной
структуры
белковой молекулы.
Степень спирализации
полипептидных
цепей белков.
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 молекулах
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.
Лабораторно-практические
работы:
„Кислотный
и ферментативный
гидролиз белка“.
„Биуретовая
и мингидриновая
реакции на
белки“.
VII.
Свойства белков
Реакционная
способность
белков. Химические
свойства белков.
Оптические
свойства белков.
Амфотерность.
Гезоэлектическое
состояние
белковой молекулы.
Нативные и
денатурированные
белки. Механизм
денатурации
белков.
Лабораторные
работы:
„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 прстепическая?
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 – гормоны.
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
исследования
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 экспериментальной
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.
Таблица.
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
строения белков.
Данные об
элементарном
составе белков.
Работы зарубежных
учёных-химиков.
|
Лекция.
Словесные:
рассказ, беседа.
Наглядные:
демонстрация
фотографий,
таблиц, белковых
препаратов.
|
1 |
3 |
Отечественная
химия белка
до 50-х годов XX
века. Работы
отечественных
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 входящие
в состав белка.
Способы гомогенизации
и экстракция
белков.
|
Лекция.
Словесные:
рассказ, беседа.
Наглядные:
демонстрация
таблиц, демонстрационный
эксперимент.
Лабораторно-практическая
работа.
|
1 |
5-6 |
Лабораторно-практическая
работа:
„Выделение
белков из тканей
биологических
жидкостей“.
|
Словесные:
беседа.
Наглядные:
демонстрация
приборов, схем,
таблиц.
Наглядно-действенные:
выполнение
практической
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-практическая
работа:
„Реакции
осаждения
белков“.
|
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.
Словесные:
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
практической
работы.
|
1 |
13-14 |
V.
Состав белков.
Аминокислотный
состав белков.
Разнообразие
аминокислот.
Природные
аминокислоты.
Особое значение
для жизни
α-аминокислот.
Заменимые и
незаменимые
для человека
аминокислоты.
|
Лекция.
Словесные:
рассказ, беседа.
Наглядные:
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
аминокислоты“ |
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
молекулы.
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 |
18 |
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
установления
первичной
структуры
белка. Характеристика
первичной
структуры А-
и В-цепей инсулина;
α- и β- цепей
гемоглобина. |
Лекция.
Словесные:
рассказ, беседа.
Наглядные:
демонстрация
таблиц, рисунков,
схемы установки
первичной
структуры
белка.
|
1 |
20 |
Вторичная
структура
белков. Понятие
об α- и β-конформациях
полипептидной
цепи. Правые
и левые α-спирали,
их реализация
в пептидах и
белках |
Лекция.
Словесные:
рассказ, беседа.
Наглядные:
демонстрация
таблиц, рисунков.
|
1 |
21 |
Третичная
структура
белков. Методы
её выявления.
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:
демонстрация
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
денатурации
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-практическая
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:
таблицы.
|
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:
демонстрация
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.
Словесные:
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,
оборудование.
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 рекомендованы
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
материала 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. HNO3;
1 % раствор CuSO4,
молибденовый
реактив; лакмусовая
бумага, дистиллированная
вода.
|
Химические
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
стаканы ( 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
складчатый
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
нагревании;
|
1 % раствор
уксусной кислоты;
10 % раствор уксусной
кислоты, насыщенный
раствор NaCl; |
5 пробирок,
спиртовка,
пипетки. |
раствор
белка |
|
- осаждение
белков концентрированными
минеральными
кислотами |
Концентрированные
HNO3;
H2SO4;
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
CuSO4,
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 (NH4)2SO4;
5 % раствор
BaCl2;
1% раствор
CuSO4;
10 % раствор
NaOH
|
стаканы
(100 мл); целлофан
в виде квадратов
150x150
мм; стеклянные
палочки; резиновые
колечки; штатив
с пробирками;
пипетки с
делениями |
3 % раствор
яичного альбумина |
4. |
„Гидролиз
белка“
- кислотный
гидролиз;
|
Концентрированная
HCl;
10 % раствор
NaOH;
1 % раствор
CuSO4
|
Штатив
с пробирками,
круглодонная
колба с воздушным
холодильником;
капельницы |
раствор
яичного белка |
|
ферментативный
гидролиз |
дистиллированная
вода;
1 % раствор
пепсина
|
2 пробирки;
водяная баня;
колба (V=100
мл) |
раствор
яичного белка |
5. |
„Денатурация
белков“ |
насыщенный
раствор (NH4)2SO4;
концентрированная
HNO3;
этиловый спирт;
1 % раствор
уксусной кислоты;
10 % раствор NaOH
|
6 пробирок;
пипетка; спиртовка;
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
CuSO4
|
пробирки,
пипетка |
раствор
белка |
|
- Нингидриновая
реакция |
1 % раствор
мингидрина
в 95 % -ом растворе
ацетона |
пробирки,
колбы, пипетка,
водяная баня |
раствор
белка |
|
- Ксантопротеиновая
реакция |
концентрированная
HNO3;
|
3 пробирки;
пипетка; спиртовка;
зажим для пробирок |
раствор
яичного белка,
миозина, 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 H2O2;
концентрированная
H2SO4
|
3 пробирки,
пипетка, стеклянная
ложечка. |
раствор
яичного белка,
миозина, желатина |
|
- Реакция
на триптофан
(реакция
Шульца-Распайля) |
раствор
сахарозы;
концентрированная
H2SO4
|
пробирка,
пипетка |
раствор
яичного белка |
|
- Реакция
на гистидин
и тирозин
(реакция
Паули)
|
1 % раствор
сульфаниловой
кислоты; 10 % раствор
NaNO2;
10 % раствор
Na2CO3
|
пробирка,
пипетка, стеклянная
палочка |
раствор
яичного белка |
|
- Реакция
на триптофан
(реакция Адамкевича). |
ледяная
уксусная кислота;
глиоксиловая
кислота,
концентрированная
H2SO4;
|
пробирки;
пипетка; стеклянная
палочка, спиртовка;
зажим для
пробирок, лёд. |
неразбавленный
яичный белок |
|
- Реакция
Вуазене |
2,5 % раствор
формальдегида,
концентрированная
HCl;
0,5 % раствор NaNO2
|
пробирка;
пипетка; стеклянная
палочка |
разбавленный
раствор белка |
|
- Нитропруссидная
реакция |
насыщенный
раствор (NH4)2SO4;
5 % раствор
нитропруссида
натрия; концентрированный
раствор аммиака
|
пробирка,
пипетка, стеклянная
палочка |
раствор
белка |
Выводы
по II главе:
Впервые
разработана
и предложена
программа
спецкурса
„Белок – основа
жизни“.
В объяснительную
записку включены
цели и задачи
спецкурса, а
также общее
количество
часов отводимых
на его изучение.
В рекомендованной
нами рабочей
программе
раскрыто содержание
изучаемых
вопросов по
десяти основным
разделам.
Тематическое
планирование
спецкурса
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
решение 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
составлении
программы и
разработке
тематического
планирования
спецкурса мы
поставили и
реализовали
следующие
задачи.
Дать
учащимся
представление
о химической
природе белков.
Познакомить
их с особенностями
белковых тел,
как носителей
жизни.
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.
Познакомить
с некоторыми
методическими
приёмами,
используемыми
при выделении
белков из различных
тканей и биологических
жидкостей.
Способствовать
овладению
методами анализа
аминокислотного
состава белков
с помощью цветных
реакций.
Акцентировать
внимание учащихся
на биологической
ценности белков
по аминокислотному
составу.
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 многообразными
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:
Бесконечное
разнообразие
структуры и
вместе с тем
высокая видовая
специфичность
её;
Способность
к внутримолекулярным
взаимодействиям;
Способность
отвечать на
внешнее воздействие
закономерным
изменением
конфигурации
молекулы;
Наличие
биокаталитических
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,
для 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.
Сложная
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 кровь, 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
белковой 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 белковых
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
организма.
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
разработка
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 методической
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
работой. 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,
временем, 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
развивают
умение самостоятельно
работать с
литературой
и экспериментировать,
воспитывают
дисциплинированность,
настойчивость
в работе, наблюдательность,
точность,
аккуратность,
развивают
чувство взаимопомощи
и коллективизма.
В.А. Сухомлинский
писал: „Логика
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
индивидуально.
Чтобы школьная
жизнь была
проникнута
духам коллективизма,
она не должна
исчерпываться
уроками“.
При выборе
форм организации
учебного процесса
и методов работы
на спецкурсе
необходимо
учитывать
содержание
спецкурса,
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
самостоятельность
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
поставленных
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
|