Temat: Białka – właściwości

Adresat

Uczeń szkoły podstawowej (klasy 7. i 8.)

Podstawa programowa

Szkoła podstawowa. Chemia.

X. Substancje chemiczne o znaczeniu biologicznym. Uczeń:

6) bada zachowanie się białka pod wpływem ogrzewania, etanolu, kwasów i zasad, soli metali ciężkich (np. CuSOIndeks dolny 44) i chlorku sodu; opisuje różnice w przebiegu denaturacji i koagulacji białek; wymienia czynniki, które wywołują te procesy; projektuje i przeprowadza doświadczenia pozwalające wykryć obecność białka za pomocą stężonego roztworu kwasu azotowego(V) w różnych produktach spożywczych.

Ogólny cel kształcenia

Uczeń zdobywa wiedzę i umiejętności na temat zagadnień poruszanych na zajęciach

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się.

Kryteria sukcesu
Uczeń nauczy się:

• definiować pojęcia: denaturacja i wysalanie białka;

• wymieniać czynniki powodujące denaturację i wysalanie białka;

• wskazać różnicę między denaturacją a wysalaniem białka;

• projektować doświadczenie pozwalające wykryć obecność białka w produktach spożywczych oraz z uwzględnieniem czynników wywołujących denaturację i wysalanie białka.

Metody/techniki kształcenia

• aktywizujące

  • dyskusja.

• podające

  • pogadanka.

• eksponujące

  • film.

• programowane

  • z użyciem komputera;

  • z użyciem e‑podręcznika.

• praktyczne

  • ćwiczeń przedmiotowych.

Formy pracy

• praca indywidualna;

• praca w parach;

• praca w grupach;

• praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne

• e‑podręcznik;

• zeszyt i kredki lub pisaki;

• tablica interaktywna, tablety/komputery.

Przebieg lekcji

Faza wstępna

1. Nauczyciel rozdaje uczniom metodniki lub kartki w trzech kolorach: zielonym, żółtym i czerwonym do zastosowania w pracy techniką świateł drogowych. Przedstawia cele lekcji sformułowane w języku ucznia na prezentacji multimedialnej oraz omawia kryteria sukcesu (może przesłać uczniom cele lekcji i kryteria sukcesu pocztą elektroniczną lub zamieścić je np. na Facebooku, dzięki czemu uczniowie będą mogli prowadzić ich portfolio).

2. Prowadzący wspólnie z uczniami ustala – na podstawie wcześniej zaprezentowanych celów lekcji – co będzie jej tematem, po czym zapisuje go na tablicy interaktywnej/tablicy kredowej. Uczniowie przepisują temat do zeszytu.

Faza realizacyjna

1. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienie właściwości białek. Prosi ich o podanie przykładów roztworów właściwych i koloidalnych (tu powinien zostać wymieniony przykład białka jaja kurzego z wodą). Zadaje pytanie, jak odróżnić np. roztwór wody z solą od roztworu wody z białkiem jaja kurzego, które wyglądają identycznie.

2. The teacher forms six groups of students so that each experiment is carried out with one factor per protein (temperature - heating, ethanol, acid e.g. hydrochloric acid, base e.g. sodium base, heavy metal salts e.g. CuSOIndeks dolny 4₄ solution, sodium chloride). He or she recommends students to look into the abstract and asks them to read the instructions of Experiments 1 and 2 (according to the division into groups).The teacher distributes work cards, in which students will write their observations and conclusions. 5. Nauczyciel dzieli uczniów na sześć grup tak, by każda przeprowadzała eksperyment z udziałem jednego czynnika na białko (temperatura – ogrzewanie, etanol, kwas, np. kwas solny, zasada, np. zasada sodowa, sole metali ciężkich, np. roztwór CuSO4, chlorek sodu). Odwołuje uczniów do abstraktu i prosi, by zapoznali się z instrukcją doświadczeń 1 i 2 (zgodnie z podziałem na grupy). Rozdaje karty pracy (wzór poniżej), w których uczniowie będą zapisywali swoje spostrzeżenia i wnioski. Kiedy uczniowie zapoznają się z instrukcją, nauczyciel poleca im sformułowanie problemu (pytania) badawczego i zapisanie go w karcie pracy. Grupy wykonują eksperyment, obserwują jego przebieg. Liderzy notują spostrzeżenia i wnioski na kartkach A4, pozostali uczniowie w kartach pracy lub w formularzu w abstrakcie. Nauczyciel prosi każdego lidera o przymocowanie kartki A4 na ścianie i zaprezentowanie efektów pracy grupy. Następnie podsumowuje eksperyment, odwołując się do wniosków oraz wyjaśnia, co należy zrobić w przypadku wypicia roztworu soli metali ciężkich (zatrucia się) .

3. Po zakończonym pierwszym eksperymencie nauczyciel prosi uczniów z grupy, którzy przeprowadzali eksperyment z chlorkiem sodu i białkiem jaja kurzego, o dolanie wody do tej probówki, wymieszanie jej zawartości i przedstawienie spostrzeżeń na forum klasy. Następnie wyjaśnia pojęcie koagulacji odwracalnej (wysalania) – podaje kilka przykładów „z kuchni” zolu i żelu. Wyjaśnia, na czym polega różnica między nimi.

4. Nauczyciel wprowadza uczniów w zagadnienia wykrywania wiązań peptydowych w białku jaja kurzego oraz wykrywanie białka w różnych produktach spożywczych. Wyświetla film z abstraktu „Wykrywanie wiązań peptydowych”. Po emisji podsumowuje wiadomości i prezentuje kolejny materiał filmowy – „Wykrywanie obecności białka w produktach spożywczych”. Zatrzymuje film tuż po wyświetleniu reakcji białka jaja kurzego na kwas azotowy(V) i pyta uczniów, co zaobserwowali. Następnie prowadzący zajęcia dzieli uczniów na grupy, które będą wykrywać białko we wskazanych produktach spożywczych (każda grupa inne produkty). Uczniowie mają zapisywać spostrzeżenia i wnioski w swoich kartach pracy lub formularzach w abstrakcie, a liderzy grup przedstawić je na forum. Po prezentacji nauczyciel odtwarza do końca film „Wykrywanie obecności białka w produktach spożywczych” w celu potwierdzenia wniosków uczniów na temat istnienia produktów zawierających białko i pozbawionych tego związku .

5. Pod koniec lekcji nauczyciel prosi uczniów o przyjrzenie się podsumowującej prezentacji o głównych czynnikach powodujących denaturację białek. Prosi również o wykonanie ćwiczenia interaktywnego – łączenie tekstu w pary (zadanie na dobieranie).

Faza podsumowująca

1. Nauczyciel prosi uczniów o rozwinięcie zdań:

   • Dziś nauczyłem się…

   • Zrozumiałem, że…

   • Zaskoczyło mnie…

   • Dowiedziałem się…

   W celu przeprowadzenia podsumowania może posłużyć się tablicą interaktywną w abstrakcie lub polecić uczniom pracę z nią

Praca domowa

1. Odsłuchaj w domu nagrania abstraktu. Zwróć uwagę na wymowę, akcent i intonację. Naucz się prawidłowo wymawiać poznane na lekcji słówka.

2. Wykonaj w domu notatkę z lekcji metodą sketchnotingu.

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Proteins – properties

If you direct a narrow stream of light onto a beaker with an aqueous solution of protein, you'll notice the dispersion of light. This phenomenon is called the Tyndall effect, and indicates that the egg white's protein forms a colloidal solution with water.

What are the properties of the egg white protein solution?

The observed process of precipitation of sediment is called coagulation. In this case, the process turned out to be reversible – after adding water, the sediment dissolved. An example of reversible coagulation is salting out. Reversible coagulation also occurs under the influence of low temperatures. Why did this happen?

When a protein is salted out, its spatial structure is not affected. Therefore, it is possible to transition back to its original form. Process of salting out proteins takes place under the influence of salts of certain metals, including sodium, magnesium and lithium.

Is there any permanent damage to the structure of protein, and if so, in what situation does it happen?

The observed process of irreversible coagulation of protein is denaturation. During denaturation, protein changes its structure and original properties. The factors causing denaturation of protein are as follows:

• high temperature,

• heavy metal salts (e.g. salts of copper, mercury, barium, cadmium, lead),

• concentrated acids and bases,

• ethanol.

Let's conduct experiments.

• Protein undergoes reversible coagulation under the influence of rock salt. The spatial structure of protein is not affected, and the precipitated protein sediment dissolves after water is added. This process is called salting out.

• Protein denaturation is an irreversible process during which the protein spatial structure is destroyed.

• Factors causing denaturation of protein are as follows: high temperature, heavy metal salts, concentrated acids and bases as well as ethanol.

• The biuret test and xanthoproteic reaction are colour reactions that allow to detect the presence of protein.