Інтегрований урок з хімії : Білки, жири, вуглеводи як природні органічні сполуки та компоненти їжі. Значення продуктів органічної хімії для організму людини.

Урок з хімії : Білки, жири, вуглеводи як природні органічні сполуки та компоненти їжі. Значення продуктів органічної хімії для організму людини.

Цілі уроку: Продовжити формувати поняття учнів про білки, жири та вуглеводи; ознайомити з їхньою роллю в організмі; узагальнити знання учнів про білки, жири та вуглеводи, розкрити їх біологічну роль; показати застосування вуглеводів;розширити знання учнів про органічні сполуки, їх будову і властивості на прикладі природних полімерів .

Розвинути увагу, пам'ять, мислення; сприяти розвитку раціонального, логічного мислення та творчості, пізнавальної активності та самостійності; сформувати комунікативні навички, приймати рішення.

Виховати культуру навчального процесу, повагу до праці, відповідальність, ініціативу, сформувати здоров’язберігаючу компетентність учнів.

Тип уроку: узагальнення та систематизація ЗУН, інтегрований урок.

Методи та методичні прийоми: словесний (бесіда, розповідь, робота з підручником, опорною схемою); пошуковий (доповіді учнів); наочний і демонстрація наочності

Базові поняття: білки, жири ,вуглеводи.

Засоби навчання: презентація, мультимедійна дошка, проектор, комп’ютер, схеми, таблиці, підручник.

Структура та хронометраж уроку:

1. Організаційний момент……………………………………………….……2 хв.

2. Перевірка домашнього завдання……………………………………….….3 хв.

3. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності…………………………...4 хв.

4. Виконання тренувальних вправ ……………………………….………...30 хв.

5. Підсумок уроку………………………………………………………….….3 хв.

6. Виставлення оцінок та їх мотивація…………………………...………….2 хв.

7. Інструктаж з домашнього завдання……………………………………….1 хв.

Хід уроку

Організація класу
Мотивація навчальної діяльності

Привітання. Вчитель перевіряє готовність робочого місця учнів до уроку та відмічає присутніх.

Вчитель хімії . Бесіда

Що вивчає наука хімія?
Які речовини вивчає органічна хімія?
Які органічні речовини називаються білками?
Які органічні речовини називаються жирами?
Які органічні речовини називаються вуглеводами?
Чи можна в сучасному світі обходитися без білків, жирів, вуглеводів?

IIІ. Мотивація навчальної діяльності

(Розповідь вчителя, вірш, фронтальна бесіда)

Вчитель зарубіжної літератури.

Белки, жиры и углеводы

Олег Битцин

Белки, жиры и углеводы…
Ну, что ещё? – солей щепоть,
воды – ведро, другое… Вроде,
всё это и зовётся плоть?

А где же плотские желанья?
Как их добавить в эту смесь?
А встречи в парке, расставанья?
Стремленье властвовать, а спесь?

А слезы где, и где улыбки,
заливистый младенца смех?
Удачи, горькие ошибки,
и, осуждённый Богом, грех?

Какой материей и сколько
добавить это всё в бульон?
Чем «склеить» бренные осколки,
чтобы из них «Она» иль «Он»

явили чудо нам – воскресли,
подобно Господу Христу? -
Не будет чуда, даже если
прибить весь этот бред к кресту.

----

Вчитель хімії. (слайд №1) . Кожного дня в нашому організмі відбувається безліч хімічних реакцій. Неорганічні та органічні речовини находяться в постійному русі: розщеплення, окислення, відновлення та інші реакції допомагають рости, розвиватись та існувати живим організмам.

Дайте відповіді на питання: - З яких мономерів побудовані білки? Скільки їх є? - Як з'єднуються амінокислоти в білковій молекулі? - Від чого залежить різноманітність білків? - Що таке денатурація, ренатурація , деструкція? - Скільки структур білка ?

Учитель біології:У клітині серед макромолекул за своїм функціональним значенням і кількісному відношенню провідна роль належить білкам. У клітинах тварин вони складають 40-50%, а рослин - 20-35% їх сухої маси.

До складу молекул білків входять атоми Карбону, Оксигену, Нітрогену, Гідрогену, Сульфуру,Феруму та інші хімічні елементи.

Білки - це високомолекулярні біополімери, мономерами яких є залишки амінокислот.

Білки містяться в протоплазмі і ядрі всіх рослинних і тваринних клітин і є головними носіями життя на нашій планеті. За визначенням Ф Енгельса, «життя є спосіб існування білкових тіл». Життя оточує нас всюди. Про неї свідчить дзижчання комах, щебетання птахів, шурхіт дрібних звірків. Земля насичена життям в такому достатку і різноманітності, що це вражає уяву.

На планеті копошаться мільйони видів комах. У навколишніх водах плавають риби більше 20000 видів. Нашу планету прикрашають щонайменше 350000 видів рослин, більшість їх дивно красиві. У нас над головою літають понад 9000 видів птахів.

Але повна єдність живого світу вражає нас ще більше. Біохіміки - люди, які глибоко вивчають живі організми - пояснюють, що всі форми життя залежать від злагодженої роботи нуклеїнових кислот (ДНК, РНК) і білкових молекул.

Ось чому білок стоїть на верхньому щаблі розвитку, матерії.

Білки - це поліпептиди зі ступенем конденсації 100 і вище.

Молекулярна маса білків коливається від кількох тисяч до кількох мільйонів.

Різноманітність білків безмежна, оскільки у кожного білка своя амінокислотна послідовність, закодована в ДНК клітини, що виробляє даний білок.

Повідомлення вчителя історії: Історія вивчення будови білків.( слайд № 2)

У 1745 році італійський вчений Бекари опублікував звіт про дослідження клейковини, виділеної з пшеничного борошна. За своїми властивостями вона нагадувала речовини, які можна отримати з тваринних продуктів. Наприклад, яєчний білок, тому цей клас речовин він назвав білками. Його роботи і стали початком вивчення білка. У 19 в. Голландський вчений - хімік і лікар Мульдер, який вивчав склад білків, запропонував другий термін для позначення цієї групи речовин - «протеїн», чим хотів підкреслити важливість цієї речовини для процесів життєдіяльності. У 1888 році російський біохімік А.Я. Данилевський вперше висловив думку, що білки є високомолекулярними сполуками, в яких залишки 2-амінокислот сполучені один з одним пептидними зв'язками O H

-С-N-

У 1902 р. це підтвердив німецький учений Фішер Е., створив поліпептидну теорію. Відповідно до цієї теорії до складу білків входять залишки 20 - 23 амінокислот. У 1907 році він синтезував поліпептид, що складається з 18 амінокислотних залишків. Білки були вперше описані шведським хіміком Єнсом Якобом Берцеліусом в 1838 році, який і дав їм назву протеїни, від грец. πρώτα — «першорядної важливості». Проте, їхня центральна роль в життєдіяльності всіх живих організмів була виявлена лише у 1926 році, коли Джеймс Самнер показав, що фермент уреаза також є білком^[1]. Секвенування першого білка — інсуліну, тобто визначення його амінокислотної послідовності, принесло Фредерику Сенгеру Нобелівську премію з хімії 1958 року. Перші тривимірні структури білків гемоглобіну і міоглобіну були отримані за допомогою рентгеноструктурного аналізу, за що автори методу, Макс Перуц і Джон Кендрю, отримали Нобелівську премію з хімії 1962 року^[

Вчитель біології : зверніть увагу на таблицю « Вміст білка в органах людини»( слайд№3)

Назва органу та тканини	Вміст білка (у % від сухої тканини)
Шкіра	63
М’язи	80
Кістки	28
Зуби	24
Мозок та нервова тканина	45
Печінка	57
Серце	60
Легені	82
Селезінка	84
Нирки	72
Підшлункова залоза	47

Вчитель математики. Пропоную вам вирішати задачу.

Добова потреба у білку становить:для дорослих – 0,7-0,8 г на 1кг маси тіла, для дітей – 2,5 г, для літніх людей – 1,2 г. Підрахуйте яку кількість білків потрібно вживати кожного дня вам - учням 9 класу, яким по 14-15 років.

Вчитель біології: Надлишок білка згоряє у процесі клітинного обміну, але з часом призводить до захворювання на остеопороз. Нестача білка спричиняє виснаження, схуднення, втрату активності.

Як джерело енергії - білок малоцінний.

1 г білка постачає організму людини 17 кДж = 4,1 ккал

Найважливіші джерела білка – молоко, сир, м’ясо, риба, яйця, горіхи, бобові, зернові.

Вчитель хімії : Проведемо декілька демонстраційних дослідів з білком.

Дослід 1. Дія кухонної солі на білок.

В пробірку наливу 1 - 2 мл розчину білка і додаємо до половини пробірки насичений розчин NaCl. Струшуємо розчин, розчин помутнів. Відливаємо трохи мутного розчину в іншу пробірку і додаємо воду, збовтаємо, муть зникне.

Дослід 2. Дія солей важких металів.

Наливаємо у пробірку 1 - 2 мл розчину білка і додаємо трохи розчину сульфату міді, утворюється білий осад схожий на хлоп’я . Відливаємо трохи в іншу пробірку, приливає води, але осад не зникне.

Дайте відповідь на питання: 1.У якому випадку сталася оборотна, а в якому необоротна денатурація білка?

2.Чому при отруєнні людей солями важких металів (Hg, Ag, Cu, Pв) як протиотруту використовується яєчний білок і молоко?

Вчитель хімії: Перейдемо до вуглеводнів. Що ви знаєте про них?

- які речовини називають вуглеводами? - Як класифікують вуглеводи? Чому? - Як поділяють моносахариди? Чому такі назви? - Чим відрізняються рибоза і дезоксирибоза за складом? - Як поділяють складні вуглеводи?

Вчитель біології: Давайте ми з вами розглянемо таблицю «Будова травної системи людини» (у підручнику біології 9 класу) і відповісти на такі запитання.(слайд №4)

Що таке їжа? Які її основні складові?
Яка оптимальна добова потреба людини у вуглеводах?
Який із вуглеводів є основним у продуктах харчування?
Які біохімічні процеси відбуваються у травній системі людини?

Розповідь вчителя.

Ротова порожнина. Під час пережовування їжі під дією ферментів, що є в слині, відбувається послідовний гідроліз вуглеводів (полісахаридів) до кінцевого продукту розщеплення – глюкози.

Учитель хімії: Пропоную написати схеми утворення глюкози в ротовій порожнині.

крохмаль мальтоза глюкоза

Вчитель біології:Подальший процес розщеплення крохмалю продовжується у шлунку й кишечнику.

2.Шлунок: У шлунку шлунковий сік пригнічує дію ферментів слини на харчовий згусток. Проте процес розщеплення вуглеводів у шлунку триває. Експериментально було встановлено, що секреція шлункового соку залежить від характеру харчування. Кількість та кислотність шлункового соку значно зменшуються під час тривалого вживання їжі, багатої на вуглеводи (хліб, картопля, овочі). Цікаво, що їжа з високим вмістом вуглеводів виводиться зі шлунка значно швидше, ніж багата на білки та жири.

3.Кишечник. Остаточний процес гідролізу вуглеводів відбувається у кишечнику (дванадцятипалій кишці) під дією ферментів підшлункової залози. Коли вміст шлунка потрапляє до кишечнику, на вуглеводну частину їжі починає діяти підшлунковий сік, багатий на травні ферменти, серед яких є амілаза, що завершує розщеплення крохмалю до дисахариду – мальтози, рибонуклеази та дезоксирибонуклеази, які синтезують відповідні їм нуклеїнові кислоти. Цікаво, що при систематичному вживанні їжі, багатої на вуглеводи, активність амілази значно зростає. Крім підшлункового соку в кишечному травленні велику роль відіграють власні залози кишечнику (ліберкюнові), до складу соку яких входять слабоактивна амілаза та інші ферменти, на відміну від амілази дуже активні: інвертаза, що розщеплює сахарозу, мальтоза (розщеплює солодовий цукор) та лактаза (розщеплює молочний цукор).

Усі ці ферменти закінчують розщеплення дисахаридів до моносахаридів, всмоктування яких відбувається у вигляді молекул глюкози, фруктози, галактози.

Особлива увага звертається на роль печінки в обміні вуглеводів.

4.Печінка, товстий кишечник. У печінці з різних моносахаридів утворюється глюкоза, необхідна кількість якої включається до кровоточу, а надлишок перетворюється на глікоген, вміст якого в печінці сягає 5%. Слід зазначити, що у товстому кишечнику під дією тих самих бактерій моносахариди можуть перетворюватись на жирні кислоти (наприклад, масляну), які здатні частково всмоктуватись стінками товстого кишечнику.

Проте надмірне вживання вуглеводів може сприяти появі та розвитку хвороб, наприклад таких, як цукровий діабет, атеросклероз, ожиріння. Негативну роль у цьому процесі відігріє надмірне вживання сахарози та картопляного крохмалю. Для запобігання цим хворобам необхідно обмежити вживання цукру, кондитерських виробів, страв з картоплі та інших продуктів, які містять значну кількість вуглеводів.

Цукор крові – важливий енергетичний матеріал, необхідний кожній клітині організму. Надлишок цукру перетворюється на тваринний полісахарид – глікоген, який зберігається у м’язах, а найбільше – у печінці. У разі нестачі вуглеводів у їжі процес стає зворотним, запасний матеріал – глікоген – перетворюється на глюкозу і таким чином поповнює резерви організму.

Вчитель хімії: З метою підкріплення узагальнень про значення вуглеводів для організму людини складемо рівняння таких перетворень:

↓

Вуглекислий газ

Вчитель хімії . Як було зазначено, наша їжі складається переважно з крохмалю. Давайте перевіримо це.

Демонстраційний дослід: наявність крохмалю в харчових продуктах.

Наносимо краплину спиртового розчину йоду на білий хліб, сиру і варену картоплю, подрібнений і варений рис, крохмаль.

Що спостерігаєте? Поясність спостереження.

Учитель біології. Цінність вуглеводів полягає в тому, що їх розщеплення починається уже в ротовій порожнині, а надходження енергії організму здійснюється через п’ять хвилин після прийому їжі.

Вчитель математики. Прослухайте задачу.

Оптимально отримувати на день 4-8 г вуглеводів на кожний кг своєї ваги. Причому, швидкі вуглеводи можуть складати 1/4 частину раціону, а 3/4 - повільні. Бажано відмінусувати таке неякісне паливо, як цукор в чистому вигляді, і обов’язково додати не менше 25 г клітковини на день. В 1 г вуглеводів – 4 ккал. Підрахуйте добову норму вуглеводів в ккал.

Вчитель біології:Джерела палива ( слайд № 5,6,7)

Якщо вам потрібно швидко «підзарядитися», зверніть увагу на «швидке» паливо – фрукти, ягоди, мед, буряк, моркву, диню. А надовго вас зарядять енергією «повільні» вуглеводи картоплі, круп, макаронних виробів, овочів (крім буряка і моркви). Крохмаль постачають крупи і картопля, клітковину – овочі, фрукти, горох, горіхи, зернові.

Врахуйте, що більша частина клітковини міститься у зовнішніх шарах зерен. Тому коричневий рис, хліб з висівками і вироби з цільного зерна - невичерпне джерело клітковини.

Вчитель хімії:

- Які органічні речовини називають жирами?

Вчитель біології: В нашому розумінні поняття жир і зайва вага є синонімами. Проте основне завдання жирів – рятувати від переохолодження наш організм і бути енергетичним джерелом довготривалого використання. Не дивно, що в меню північних народів так багато тваринних жирів. Жири входять до складу клітинних стінок і нервової тканини, тому без них неможливе утворення нових клітин. Жири – будівельний матеріал для гормонів, наприклад, тестостерону, а також постачальники жиророзчинних вітамінів А, Д, Е, К. За допомогою жирів можна суттєво підвищити калорійність їжі для людей, які займаються важкою фізичною працею.

Жир має властивість відкладатися про запас!

Жири – це складні ефіри трьохатомного спирту гліцерину і жирних кислот. Харчова цінність жирів і їх властивості залежать від жирних кислот, які входять до їх складу.

Вчитель хімії: Жири діляться на насичені, ненасичені та транс жири.

Насичені (граничні) – стеаринова, пальмітинова, капронова, масляна. Допомагають засвоїтися жиророзчинним вітамінам, проте збільшують ризик захворювання серця, судин, утворення злоякісних пухлин.

Ненасичені (неграничні) – олеїнова, ліноленова, арахідонова. Мають протизапальну дію, допомагають засвоєнню антиоксидантів і жиророзчинних вітамінів, знижують рівень холестерину у крові, укріплюють стінки судин, покращують стан шкіри, забезпечують водний і жировий обмін речовин.

Трансжири. Містять «пусті» калорії, підвищують рівень холестерину. Увага! Трансжирів багато у чіпсах, сухариках кондитерських виробах.

Вчитель біології: Надлишок жирів. Ми звикли додавати у страви жирів більше, ніж необхідно. А після смаження він взагалі втрачає будь-яку цінність. Його надлишок спричиняє захворювання печінки, порушення обміну речовин і, в результаті, стає основною причиною ожиріння. Спеціалісти вважають, що їжа з високим вмістом жирів підвищує ризик ракових захворювань і сприяє розвитку атеросклерозу.

Нестача жирів. Вилучаючи з харчування жири, ви приносите шкоду своєму здоров’ю! Адже жири, які містяться в рибі, олії і молочних продуктах, необхідні для засвоєння жиророзчинних вітамінів. Їх нестача у їжі порушує діяльність центральної нервової системи, впливає на органи розмноження, гормональний баланс.

Вчитель математики: Пропоную вирішити задачу.

Вершкове масло – неповноцінне джерело жирних кислот, а олія при всіх своїх перевагах не допомагає організму засвоїти вітаміни А, В, Е. Ось чому потребу в жирах можна задовольнити тільки за рахунок їх спільного вживання. Оптимальне співвідношення: 1/3 рослинних жирів і 2/3 тваринних. Пам’ятайте! Щодня в організм людини повинно надходити 4 г жирних кислот омега-6 (2 ч. ложки олії або 3 горіхи) і 2 г омега-3 (1 ч. ложка рапсової олії або 100 г оселедця).На добу людині потрібно 80-100 г жиру, в тому числі рослинних жирів 20-25 г. Яку кількість жирів людина повинна спожити за 1 рік?

Вчитель біології : ( слайд № 8,9)

Ненасичені жири знаходяться в жирній рибі, маргарині, кукурудзяній, соняшниковій, соєвій, оливковій, рапсовій оліях, авокадо, соняшникове насіння. Вчені вважають, що споживання риби двічі на тиждень знижує ризик тромбоутворення.

Насичені жири містяться в основному в твердих сирах, жирному м’ясі, вершковому маслі.

Співвідношення білків, жирів і вуглеводів у нашому організмі - 1: 1,2: 4

Роздивіться та проаналізуйте таблицю. ( слайд № 10)

Компонент їжі	Енергетична цінність одного граму	Відчуття заповнення шлунка	Відчуття ситості	Здатність до депонування, накопичення, відкладання «про запас» у вигляді жиру
Жири	9 ккал	Низьке	Низьке	Висока
Алкоголь	7 ккал	Низьке	Низьке	Висока
Білки	4 ккал	Високе	Високе	Низька
Вуглеводи	4 ккал	Проміжне	Високе	Низька
Клітковина	1,5 ккал	Високе	Проміжне	Низька

Медичний працівник: Презентує приблизний добовий раціон для середньостатистичного учня 9 класу (слайд №11,12)

ІV. Підведення підсумків уроку : учні роблять висновки методом «продовж думку» ( приклад: Білки - це біополімери, що мають 4 рівня структурної організації. Білки дуже різноманітні, кожен білок характеризується певною послідовністю амінокислотних залишків. Властивості білка залежать від первинної структури, але проявляють вони біологічну активність тільки при наявності третинної або четвертинної структур.)

V. Учитель хімії робить підсумок уроку, аналізує відповіді, повідомляє оцінки.

VІ. Повідомлення домашнього завдання

‹

›