SCENARIUSZ ZAJĘĆ „Białka”

Chemia, III etap edukacyjny

Temat: Białka.

Treści kształcenia

Podstawa programowa: Punkt (9.13) [uczeń] bada zachowanie się białka pod wpływem ogrzewania, stężonego etanolu, kwasów i zasad, soli metali ciężkich (np. CuSOIndeks dolny 4₄) i soli kuchennej; opisuje różnice w przebiegu denaturacji i koagulacji białek; wylicza czynniki, które wywołują te procesy; wykrywa obecność białka w różnych produktach spożywczych.

Cele zoperacjonalizowane

Nabywane umiejętności

Kompetencje kluczowe

• kompetencje naukowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym

• umiejętność uczenia się

• podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne

Etapy lekcji

1. Wstęp:

Przypomnienie wiadomości o aminokwasach jako podstawowym budulcu białek. Krótka pogadanka o budowie łańcucha białkowego, omówienie składu pierwiastkowego białek, struktury II-, III- i IV‑rzędowej białka. Przypomnienie wiadomości o wiązaniu peptydowym, o reakcji kondensacji między grupą aminową a karboksylową dwóch aminokwasów.

2. Przebieg zajęć:

Uczniowie dzielą się na zespoły kilkuosobowe. Doświadczalnie badają zachowanie się białka pod wpływem ogrzewania, stężonego etanolu, kwasów i zasad, soli metali ciężkich oraz soli kuchennej.

Instrukcja przeprowadzenia doświadczeń

1. Opis teoretyczny omawianego zjawiska:

Pod wpływem mocnych kwasów i zasad, wysokiej temperatury, soli metali ciężkich, niskocząsteczkowych alkoholi i aldehydów, białka wytrącają się z roztworów w sposób nieodwracalny.

2. Ustalenie celu i obiektu prowadzonych badań:

Celem doświadczenia jest przeprowadzenie procesu denaturacji białka pod wpływem wskazanych czynników.

3. Sposób przygotowania obserwacji (czas, miejsce itd.):

Doświadczenie jest prowadzona podczas zajęć w klasie. Uczniowie mają do dyspozycji: białko jaja kurzego, roztwór 0,9% NaCl, stężony etanol, nasycony roztwór MgSOIndeks dolny 4₄, roztwór HCl, roztwór NaOH, probówki, pipety, bagietki szklane, łapę drewnianą, palnik spirytusowy.

4. Sposób przeprowadzenia obserwacji:

Uczniowie pracują w grupach. Każda z grup otrzymuje niezbędny zestaw odczynników i sprzętu. Uczniowie odmierzają pipetą i dodają do 6 probówek po 2 ml białka jaka kurzego. Do probówek dodają kolejno:

Probówka 1: 1 ml roztworu 0,9% NaCl,

Probówka 2: 1 ml stężonego etanolu,

Probówka 3: 1 ml nasyconego roztworu MgSOIndeks dolny 4,_4,

Probówka 4: 1 ml roztworu NaOH.

Probówka 5: 1 ml roztworu HCl

Probówka 6: chwytają w łapę drewnianą i ostrożnie umieszczają w płomieniu palnika spirytusowego, delikatnie poruszając probówką w płomieniu.

Zawartość każdej z probówek ostrożnie mieszają bagietkami szklanymi.

Uczniowie obserwują wytrącenie się białka w probówkach nr 2‑6 oraz brak reakcji w probówce nr 1.

5. Inne informacje:

Uczniowie zapisują obserwacje w tabeli:

Pod wpływem mocnych kwasów i zasad, wysokiej temperatury, soli metali ciężkich, niskocząsteczkowych alkoholi białko ulega denaturacji. Podczas procesu denaturacji zniszczeniu ulega struktura drugo – i trzeciorzędowa białka, co powoduje nieodwracalne wytrącenie białek z roztworu.

Nauczyciel wprowadza pojęcia: denaturacja, koagulacja białek. Przedstawia przebieg procesów, wykorzystując prezentacje multimedialne. W dyskusji kierowanej omawia z uczniami czynniki wywołujące te procesy.

Uczniowie wykorzystując różne materiały (encyklopedia, podręcznik) podają przykłady produktów żywnościowych będących bogatym źródłem białka. Nauczyciel przeprowadza pokaz wykrywania obecności białka w wybranych produktach spożywczych. Uczniowie dokonują obserwacji i wyciągają poprawne wnioski.

Instrukcja przeprowadzenia pokazu

1. Opis teoretyczny omawianego zjawiska:

Próba ksantoproteinowa służy do wykrywania obecności pierścienia aromatycznego aminokwasów. W reakcji biuretowej można wykryć obecność wiązania peptydowego.

2. Ustalenie celu i obiektu prowadzonych badań:

Celem pokazu jest wykazanie obecności białka w przykładowych produktach żywnościowych poprzez wykazanie obecności aminokwasów aromatycznych oraz wiązań peptydowych.

3. Sposób przygotowania obserwacji (czas, miejsce itd.):

Pokaz jest prowadzony przez nauczyciela podczas zajęć w klasie. Uczniowie dokonują obserwacji i formułują poprawne wnioski. Potrzebny sprzęt: mleko krowie, kawałek twarogu, białko jaja kurzego, stężony roztwór HNOIndeks dolny 3₃, stężony roztwór NaOH, stężony roztwór CuSOIndeks dolny 4₄. Potrzebne odczynniki: szalki Petriego, pipety.

4. Sposób przeprowadzenia obserwacji:

Nauczyciel dzieli każdy z przygotowanych produktów spożywczych na dwie próbki i umieszcza je na szalkach Petriego:

Szalka 1‑2 : białko jaja kurzego,

Szalka 3‑4: mleko krowie,

Szlaka 5‑6: kawałek twarogu.

Kolejno, do jednej z próbek każdego produktu nauczyciel dodaje stężony roztwór HNOIndeks dolny 3₃, a do drugiej NaOH + CuSOIndeks dolny 4₄. Uczniowie obserwują zmianę zabarwienia produktów: na żółty w reakcji z HNOIndeks dolny 3₃ (reakcja ksantoproteinowa) oraz na fioletowy w reakcji z NaOH i CuSOIndeks dolny 4₄, (reakcja biuretowa). Uczniowie wypełniają tabelkę i formułują poprawne wnioski.

5. Inne informacje:

W reakcji ksantoproteinowej dodanie stężonego HNO3 powoduje wystąpienie żółtego zabarwienia spowodowanego powstaniem pochodnych nitrowych aminokwasow aromatycznych (fenyloalanina, tyrozyna, tryptofan). Reakcja biuretowa polega na działaniu silnej zasady lub siarczanu miedzi na białko. Zabarwienie fioletowe świadczy o obecności wiązań peptydowych. Pojawienie się żółtego i fioletowego zabarwienia w reakcji produktów spożywczych z odczynnikami dowodzi obecności białka.

3. Podsumowanie:

Na podstawie zdobytych informacji uczniowie określają wpływ i znaczenie soli metali ciężkich, alkoholu etylowego, kwasów i zasad oraz temperatury dla białek, w tym organizmu ludzkiego.

Zadanie domowe

Wymień produkty żywnościowe będące bogatym źródłem białka.

Środki dydaktyczne

• prezentacja multimedialna „Denaturacja białek”

• prezentacja multimedialna „Koagulacja białek”

• komputery połączone z Internetem

• podręcznik, encyklopedia

• sprzęt laboratoryjny: probówki, pipety, bagietki szklane, łapy drewniane, palniki spirytusowe, szalki Petriego.

• odczynniki: białko jaja kurzego, kawałek twarogu, mleko krowie, 0,9%NaCl, roztwór HCl, roztwór NaOH, roztwór MgSOIndeks dolny 4₄, roztwór etanolu, roztwór CuSOIndeks dolny 4₄, stężony roztwór HNOIndeks dolny 3₃.

Metody nauczania

• ćwiczenia laboratoryjne

• pogadanka

• rozmowa kierowana

Formy pracy

• praca indywidualna

• praca w grupach

• praca zbiorowa

Zadanie dla chętnych

Wyjaśnij, na czym polega efekt Tyndalla?

R1Pf7KpDcRqn3