SCENARIUSZ ZAJĘĆ „B

(1)

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. CuSO4) 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

UCZEŃ definiuje pojęcia:

denaturacja, koagulacja, peptyzacja, żel, zol, układ

koloidalny, reakcja biuretowa, próba ksantoproteinowa;

omawia budowę łańcucha białkowego;

bada doświadczalnie zachowanie białka pod

wpływem ogrzewania, stężonego etanolu, kwasów i zasad, soli

metali ciężkich, soli kuchennej;

wymienia reakcje rozpoznawcze białek;

(2)

podaje różnice pomiędzy denaturacją a koagulacja

białka;

wymienia czynniki wywołujące procesy denaturacji i koagulacji;

zna i wymienia produkty spożywcze będące bogatym źródłem białka;

proponuje doświadczenie mające wykryć obecność

białka w produktach żywnościowych.

Nabywane umiejętności

UCZEŃ

kształtuje nawyki ostrożnego obchodzenia

się z substancjami i odczynnikami chemicznymi;

kształtuje umiejętności przeprowadzania

doświadczeń;

wnioskuje o właściwościach chemicznych na

podstawie przeprowadzonych

doświadczeń;

poznaje znaczenie soli metali ciężkich, alkoholu

etylowego, kwasów i zasad oraz temperatury dla organizmu ludzkiego.

Kompetencje kluczowe

 kompetencje naukowe

(3)

 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 MgSO4, roztwór HCl, roztwór NaOH, probówki, pipety, bagietki szklane, łapę drewnianą, palnik spirytusowy.

(4)

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 MgSO4,

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:

Próba Roztwór

białka Odczynnik Wynik reakcji Probówk

a 1

Białko jaja kurzego

0,9%NaCl brak

denaturacji Probówk

a 2 Białko jaja

kurzego Etanol denaturacja Probówk

kurzego Roztwór

MgSO4 denaturacja Probówk

a 4

Białko jaja kurzego

Roztwór NaOH

denaturacja Probówk

kurzego Roztwór HCl denaturacja Probówk

kurzego Temperatura denaturacja Pod wpływem mocnych kwasów i zasad, wysokiej temperatury, soli metali ciężkich, niskocząsteczkowych alkoholi białko ulega denaturacji. Podczas procesu denaturacji zniszczeniu ulega struktura drugo – i

(5)

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 HNO3, stężony roztwór NaOH, stężony roztwór CuSO4. 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:

(6)

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 HNO3, a do drugiej NaOH + CuSO4. Uczniowie obserwują zmianę zabarwienia produktów: na żółty w reakcji z HNO3 (reakcja ksantoproteinowa) oraz na fioletowy w reakcji z NaOH i CuSO4, (reakcja biuretowa).

Uczniowie wypełniają tabelkę i formułują poprawne wnioski.

5. Inne informacje:

Badany produkt Zabarwienie w reakcji biuretowej

Zabarwienie w reakcji ksantoproteino

wej Białko jaja

kurzego Fioletowe Żółte

Mleko krowie Fioletowe Żółte

Twaróg Fioletowe Żółte

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.

(7)

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 MgSO4, roztwór etanolu, roztwór CuSO4, stężony roztwór HNO3.

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?