Биология 8 класс какими свойствами обладают ферменты биология
Задачи урока:
Образовательные:
пищеварения
действием ферментов,
Развивающие:
сравнивать, делать самостоятельные выводы,
учебником, лабораторным оборудованием,
полученных знаний.
Воспитательные:
детей, правильному пониманию процессов питания и
пищеварения.
Оборудование:
- таблицы “ Строение пищеварительной системы”
- “ Изменение пищи под действием ферментов”
- учебник
- оборудование для лабораторной работы.
Ход урока
1. Организация начала урока.
2. Актуализация знаний учащихся
Фронтальная беседа по вопросам:
- Что такое пища?
- Какие различают продукты питания?
- Из каких питательных веществ состоят продукты
питания? - Какие вещества называются балластными?
- Что такое пищеварение?
- Назовите этапы пищеварения?
- Назовите органы пищеварительной системы?
- Какие пищеварительные железы вы знаете?
- В чем особенности пищеварения в ротовой
полости? Какие функции выполняют зубы и язык? - Какую функцию выполняют слюнные железы? Каков
состав слюны? - В чем заключаются особенности пищеварения в
желудке? Каков состав желудочного сока? - Что происходит с пищевой кашицей в 12- перстной
кишке? Какова роль желчи и поджелудочного сока? - Какие функции выполняет тонкий кишечник?
- Что происходит с пищевой кашицей в толстом
кишечнике?
3. Постановка целей урока:
Учитель:
На протяжении нескольких уроков вы изучали
строение пищеварительного канала и работу его
органов. Рассматривая процесс пищеварения, мы
неоднократно встречались с понятием “
ферменты”, говорили, что под их воздействием
происходит расщепление пищи. Наша задача сегодня
раскрыть основные свойства ферментов, показать
их роль в процессе пищеварения, рассмотреть, как
изменяются питательные вещества под действием
ферментов.
4. Изучение новой темы.
Учитель:
Ферменты – белки сложного
строения,выполняющие функцию биокатализаторов.
Ферменты воздействуют на питательные вещества.
Субстрат- вещество, на которое действует
фермент.
Ферменты выделяются пищеварительными
железами. Определенные виды ферментов
выделяются определенными железами.
Как же изменяются питательные вещества под
действием ферментов?
Работа с таблицей.
Изменение пищи под действием ферментов
Ребята переносят таблицу в тетрадь.
Рассмотрев таблицу, можно заметить что
ферменты обладают целым рядом свойств.
(Учитель обращается к классу с вопросом о том,
какие свойства ферментов заметили ребята. Затем
свойства ферментов записываются в тетрадь).
Свойства ферментов:
- Являются биологическими катализаторами
белковой природы; - Каждый фермент обладает специфичностью и
действует на определенный субстрат; - Каждый фермент действует только при
определенных условиях:
- ферменты слюны – в слабощелочной среде;
- ферменты желудочного сока – в кислой;
- ферменты поджелудочного сока – в
слабощелочной.
свертываются и теряют свою активность.
вне ее, и даже вне организма.
Убедиться в этих свойствах ферментов вы
сможете, проделав лабораторную работу.
Лабораторная работа
“Действие слюны на крахмал”
Оборудование:
- Накрахмаленные бинт, нарезанный на кусочки 10
см. - Вата.
- Спички.
- Блюдце.
- Аптечный 5% йод.
- Вода.
Ход работы:
- Приготовить реактив на крахмал – йодную
воду.( несколько капель йода добавляют в воду до
получения жидкости цвета крепкого заваренного
чая.) - Намотать на спичку вату, смочить ее слюной
написать букву на накрахмаленном бинте. - Расправленный бинт зажать в руках и подержать
его некоторое время, чтобы он нагрелся ( 1-2 минуты) - Опустить бинт в йодную воду, тщательно
расправив его. Участки, где остался крахмал
окрасятся в синий цвет, а места, обработанные
слюной, останутся белыми, так как крахмал в них
распался до глюкозы, которая под действием йода
не дает синего окрашивания. Если опыт прошел
успешно, на синем фоне получится белая буква. - После проведения опыта ребятам предлагается
ответить письменно на вопросы:- Что было субстратом, а что ферментом, когда вы
писали букву на бинте? - Могла ли получиться синяя буква на белом фоне
при проведении этого опыта? - Будет ли слюна расщеплять крахмал, если ее
прокипятить?
- Что было субстратом, а что ферментом, когда вы
5. Первичная проверка усвоения материала.
Вывод: Ферменты – это вещества белковой
природы, выполняющие роль биокатализаторов. Они
вырабатываются в пищеварительных железах,
входят в состав пищеварительных соков,
расщепляют питательные вещества до более
простых веществ (вывод формулируют учащиеся).
6. Закрепление.
Вопросы № 9,10 после п.32.
7. Подведение итогов урока.
8. Домашнее задание.
Повторить п. 30-33.
Источник
Как известно, ферменты – это биокатализаторы, регулирующие скорость химических реакций. Ферменты, их строение, роль – это материал, требующий интеграции знаний, умений из химии и биологии.
Преподавание тем, в которых, так или иначе, задействованы ферменты, встречается с рядом трудностей, например, в 8 классе обучающимися еще не пройден курс неорганической химии, они не имеют представление о типах реакции, неорганических катализаторах. В начале 9 класса еще не пройдены основы курса химии органических полимеров, поэтому полимерность молекул воспринимается обучающимися как нечто туманное, соответственно, малознаваемое, в лучшем случае механически заучивается.
Изучение химии обучающимися теоретически, без проведения практических и лабораторных работ, приводит к «западанию » навыков проведения мини – исследования, фиксации результатов опытов, их анализа и объяснения, с чем и сталкиваемся на уроках биологии при изучении ферментов.
Автор статьи, анализируя структуру учебного материала, его представление в учебнике, методику преподавания, пришел к выводу о необходимости изменений этих компонентов.
В 8 классе, при изучении темы «Клетка», основное время выделяется на изучение органоидов, их функции, свойств клетки (основная часть времени), предполагается изучение ферментов в виде лабораторной работы. Но на это остается так мало времени, что чаще всего учителями изучение этого блока осуществляется мимоходом, теоретически, или, в виде самоизучения материала и домашней лабораторной работы. Соответственно, при повторном сталкивании с ролью ферментов в разделе «Внутренняя среда организма » тема «Кровь» при изучении функции тромбоцитов свертывании крови их роль, как биокатализаторов, становится все более непонятной. Изложение теоретического материала в параграфе учебника по этому вопросу тоже нельзя назвать удачным. Единственно, что можно узнать, это то, что необходимыми условиями для работы ферментов являются соли кальция, витамин К и другие вещества. А зачем, в этом случае, нужны ферменты? В учебнике лишь указано, что, без этих веществ, кровь свертываться не будет.
Мы предлагаем, несколько другой вариант изучения учебного материала. Изучить строение клетки, со свойствами познакомиться, более подробно с ними знакомиться в ходе дальнейшего изучения курса, а ферменты и их роль изучить достаточно подробно на уроке (приложение 1), провести лабораторную работу, проанализировать ее результаты. Особенности ферментативного катализа рассмотреть с использованием презентации.
Далее, при изучении темы «Кровь», знакомясь со строением и функцией тромбоцитов, закрепить понятие «фермент», расширить учебный материал о свертывании крови, раскрывая роль ферментов в образовании тромба. Разработка урока по этому вопросу не прилагается, но в презентации есть соответствующий раздел.
В пищеварении акцент делается на условия работы ферментов и их специфичность. Мы рассмотрим действие ферментов при расщеплении крахмала до глюкозы в ротовой полости (приложение 2). Автор изменил стандартную лабораторную работу, внеся в нее материал о ферментах, участвующих в пищеварении крахмала. Использование мультимедиа позволяет наглядно представить материал объясняющий расщепление полимерных (сложных) веществ до мономеров (простых) веществ. Разработка урока не прилагается.
В 9 классе программой лабораторная часть частично повторяет работу 8 класса, она служит основой для изучения строения ферментов, условий их функционирования на основе свойств белка (приложение 3). Прилагаемая разработка урока представляет собой модуль – лабораторная работа + новый материал. Использование мультимедиа о механизме реакции, позволяет сформировать представление о катализе как о процессе, происходящем в клетке.
В теме «Ферментативный катализ» 10 класса (приложение 4) уточняется строение фермента, выясняется роль кофермента, рассматривается понятие «лабильность», влияние различных условий на работу фермента, а также ферменты классифицируются по выполняемой ими функции. Изучение темы осуществляется на основе лабораторной работы «Свойства белка. Ферментативный катализ» (приложение 5), выполняемой обучающимися в домашних условиях. Использование мультимедиа предназначено для закрепления знаний о свойствах белка, которые являются одним из необходимых факторов определяющих функциональные свойства ферментов, завершения формирования знаний о ферментах, умений обучающихся связывать строение и свойствах белков с выполняемыми ими функциями.
Автор работы прилагает лабораторные работы как самостоятельную форму обучения, так и разработки уроков с использованием лабораторных работ.
Презентация, прилагаемая к статье, содержит материал, применимый в преподавании при изучении вопросов, связанных с темой «Ферменты», во всех классах с 8-го по 10-й в соответствующих разделах.
Структура прилагаемого материала:
| класс | 8 | 9 | 10 |
| Методическая разработка урока «Клеточное строение организма человека» с проведением лабораторной работы (приложение 1) | + | + | |
| Лабораторная работа «Пищеварение в ротовой полости» на основе изучения нового материала | |||
| Лабораторная работа «Расщепление ферментом каталазой пероксида водорода»экспериментального характера доказательного типа | + | ||
| Методическая разработка урока «Ферментативный катализ» на основе лабораторной работы «Ферментативный катализ» экспериментально доказательного + исследовательского характера, выполненной в домашних условиях | + |
Структура презентации:
| класс | разделы | содержание | Источники для оформления |
| 8 | Строение клетки человека | Строение клетки человека | |
| Знакомство с ферментами | 1. Строение фермента | Электронные уроки «Кирилл и Мефодий» | |
| 2. Работа фермента | |||
| Ферменты и свертываемость крови | Ферменты и свертываемость крови | Интернет-ресурсы | |
| Ферменты и пищеварение | 1. Роль ферментов в пищеварении | Интернет-ресурсы | |
| 2. Пищеварение углеводов | Интернет-ресурсы | ||
| 3. Пищеварение белков | Интернет-ресурсы | ||
| 4. Пищеварение жиров | Интернет-ресурсы | ||
| 9 | Биологические катализаторы | 1. Строение фермента | Авторская фотография |
| 2. Работа фермента | Электронные уроки «Кирилл и Мефодий» | ||
| 3. Свойства фермента | |||
| 10 | Ферментативный катализ | 1. Л./р. часть 1 «Свойства белка» | Фотографии авторские |
| 2. Теоретические основы | |||
| 3. Л./р. часть 2 «Ферментативная функция белка» | Фотографии авторские | ||
| 4. Закономерности ферментативного катализа | Интернет-ресурсы | ||
| 5. Классификация ферментов |
Источник
§43. Пищеварительные железы и ферменты
Кроме пищеварительного канала к органам пищеварения относятся слюнные железы, печень и поджелудочная железа. Пищеварительные железы выделяют жидкость – сок, или секрет.
Печень и слюнные железы относятся к внешней секреции, а поджелудочная – к смешанной. (Вспомните железы внутренней секреции.) Сок, выделяемым каждой железой, имеет свое название. Печень выделяет желчь, слюнные железы – слюну, а поджелудочная, кроме инсулина и глюка гона, – поджелудочный, или панкреатический, сок.
Пищеварительные ферменты. В пищеварительных соках имеются специальные вещества – ферменты. расщепляющие сложные органические продукты до простых. Каждый фермент может разлагать вещества только при определенной кислотности среды и при температуре от 37 до 40 С.
По химическому составу ферменты – белки, они встречаются во всех живых клетках. Они повышают активность всех реакций, происходящих в организме, поэтому их называютбиологическими ка- тализаторами. Ферменты обладают специфическими (характерными) свойствами. Во-первых, каждый из них ускоряет только одну реакцию или расщепляет только определенное органическое вещество. Например, фермент слюны амилаза расщепляет крахмал, пепсин желудочного сока белки и т. д. Во-вторых, каждый фермент активен при определенной кислотности среды. Например, пепсин желудочного сока активен в кислой, а фермент поджелудочного сока трипсин – в слабощелочной среде.
Пищеварительные соки и особенности их действия. Слюна это прозрачный, вязкий секрет слюнных желез (рис. 123). Она начинает выделяться уже при виде лиши. В слюне имеются ферменты амилаза, которая расщепляет углеводы (крахмал), лизоцим, обладающий бактерицидными свойствами, и др.
Рис. 123. Расположенно слюнных желез:
1 околоушная:
2 – язык:
3 подъязычная:
•I – подчелюстная
Протоки трех пар крупных и множества мелких слюнных желез открываются в ротовую полость. Самыми крупными железами являются околоушные (20-30 г). Масса подчелюстныхжелез 14-15 г. Самые маленькие по размеру – подъязычные железы (около 5 г). В зависимости от состава пищи в сутки выделяется около 1,5-2 л слюны.
Слюноотделение регулируется рефлекторным путем. Центр его находится в продолговатом мозге. При попадании пиши в ротовую полость раздражаются рецепторы и происходит слюноотделение. Это безусловный рефлекс. При условно-рефлекторном слюноотделении слюна выделяется при виде, запахе и даже разговорах о пище.
При воспалении околоушные железы увеличиваются и становятся отчетливо видны. Это заболевание называется паротитом (свинка).
Виднейший русский ученый академик И. И. Павлов внес большой вклад в исследование функций органов пищеварения. За работу в области физиологии он был удостоен Нобелевской премии.
Для исследования изменений слизистой оболочки органов пищеварения применяют метод эндоскопии. Он позволяет изучать внутреннюю структуру пищеварительных органов при помощи специальных приборов – эндоскопов.
О Поджелудочный сок. ферменты ами.юла и лилоцим. околоушные, подчелюстные и подъялы чные желелы. паротит.
А
1. Какие железы относятся к пищеварительным?
2. Почему пищеварительные железы считаются железами внешней секреции?
1. Какие ферменты имеются в составе слюны?
В
1. Кто из русских ученых получил Нобелевскую премию за изучение процессов пищеварения?
2. Какую функцию в организме выполняют ферменты?
3. Где расположены слюнные железы и какую функцию они выполняют?
С
1. Назовите соки, выделяемые пищеварительными железами.
2. Каковы характерные особенности ферментов/
3. Дайте характеристику слюнным железам.
Источник
Глава 7. Обмен веществ и превращение энергии
ВСПОМНИТЕ
1. Каковы оптимальные условия пищеварения в ротовой полости, желудке и кишечнике? 2. Какие ферменты вам известны и какова их роль в организме человека?
Ферменты
Одновременно в организме человека происходят миллионы различных химических взаимодействий. Все эти реакции протекают при температуре, близкой к 37 °С, и малых колебаниях кислотности. В таких условиях химические реакции должны были бы длиться очень долго, а многие из них вообще не должны были бы происходить. Однако в организме все реакции обмена веществ протекают быстро, и многие из них длятся миллионные доли секунды. Это происходит благодаря участию в реакциях обмена веществ ферментов.
Ферменты — это специальные белковые молекулы, ускоряющие протекание химических реакций в организме. Ферменты также называют биологическими катализаторами. В организме человека выявлено не менее 1000 ферментов, каждый из которых избирательно катализирует какую-то реакцию обмена веществ. Например, фермент каталаза способствует превращению образующегося в клетках и очень для них ядовитого пероксида водорода в воду и кислород. Сам фермент в реакциях не участвует, но он способен мгновенно запускать химический процесс с очень малыми затратами энергии. При этом одной молекулы каталазы достаточно, чтобы за 1с утилизировать 10 тыс. молекул токсичной перекиси.
Механизмы работы ферментов
Ферментативную активность обычно определяет небольшая часть белковой молекулы фермента, называемая активным центром. Иногда в состав активных центров, помимо аминокислот, входят ионы металлов, витамины и другие соединения небелковой природы, которые называют коферментами.
Активный центр фермента должен иметь такую структуру, которая даст ему возможность на мгновение связаться с молекулой строго определённого вещества — субстратом данного фермента (рис. 54). Например, активный центр лизоцима, содержащегося в слюне и слезах, точно соответствует участку одного из сахаридов оболочки некоторых бактерий. Разлагая этот сахарид, лизоцим убивает и бактерии, не давая им проникнуть в организм человека.
Роль ферментов в организме человека
Ферменты за счёт своей каталитической активности очень важны для нормальной работы систем нашего организма. Поэтому отсутствие или нарушение активности какого-либо фермента может привести к заболеваниям, а иногда и к гибели.
Ферменты необходимы для синтеза белков, переваривания и усвоения питательных веществ, реакций энергетического обмена, мышечного сокращения, нервно-психической деятельности, размножения, процессов выведения веществ из организма и т. д.
Для диагностики многих заболеваний человека применяют определение активности ферментов в крови, моче, спинномозговой жидкости и других структурах. Например, анализируя ферменты в плазме крови, можно выявить вирусный гепатит, ранние стадии инфаркта миокарда, заболевания почек и др.
Моя лаборатория
Температура и обмен веществ. Скорость многочисленных биохимических процессов в живых организмах зависит от температуры, при которой они протекают. Рыбы, например, имеют такую же температуру тела, как и окружающая их водная среда, поэтому интенсивность процессов у них напрямую зависит от температуры окружающей их воды. Птицы и млекопитающие, к которым относится и человек, имеют постоянную температуру тела. Поэтому скорость реакций обмена у этих организмов не зависит от колебаний температуры окружающей среды. Сохранение постоянной температуры тела является важнейшим проявлением гомеостаза в организме человека.
Новые понятия
Фермент. Активный центр. Кофермент. Субстрат
Ответьте на вопросы
1. Что такое ферменты? Приведите примеры известных вам ферментов
2. Каков механизм работы ферментов?
Выполните задание
Раскройте роль ферментов в организме человека. Приведите примеры.
ПОДУМАЙТЕ!
Чем опасно для человека в период болезни значительное повышение температуры тела (выше 40 °С)?
Источник