Baltymai Integruotas biologijos – chemijos pamokų ciklas Paruošė: biologijos mokytoja-metodininkė Teresė Petrauskaitė chemijos mokytoja-metodininkė Sandra Stimburienė

Baltymų sudėtis, gavimas, skirstymas, struktūros ir funkcijos 1 pamoka Baltymų sudėtis, gavimas, skirstymas, struktūros ir funkcijos

Pamokos tikslas Ugdyti mokinių chemijos ir biologijos dalykines kompetencijas, kad savo žiniomis bei gebėjimais pasinaudotų kasdieninėje veikloje.

Pamokos uždaviniai: Remdamiesi biologijos ir chemijos žiniomis gebės užrašyti aminorūgšties molekulės struktūrinę formulę ir apibūdinti funkcines grupes; Gebės užrašyti peptidinį ryšį tarp dviejų aminorūgščių susidarant dipeptidui; Gebės apibūdinti baltymų grupes pagal erdvinę struktūrą, sandarą ir funkcijas.

Apibrėžimas Baltymai – tai stambiamolekuliniai junginiai, sudaryti iš α – aminorūgščių likučių, susijungusių peptidiniais ryšiais.

Baltymų elementinė sudėtis: Anglis C 51-53% Deguonis O 21,5-23,5% Azotas N 16,8-18,4% Vandenilis H 6,5-7,3% Siera S 0,3-2,5% Randama fosforo (P), geležies (Fe), seleno (Se) ir kitų elementų.

Baltymų sudėtis Baltymus sudaro įvairios aminorūgštys susijungusios į polipeptidinę grandinę peptidiniais ryšiais. Į polipeptidinę grandinę įeina apie 20 aminorūgščių rūšių.

Prisiminkime, kas yra aminorūgštys? Aminorūgštys – organiniai junginiai, kurių molekulėse yra amino –NH2 ir karboksilinė –COOH funkcinės grupės. NH2 – CH2 – COOH Amino grupė Karboksilinė grupė

Kokios aminorūgštys įeina į baltymų sudėtį?

Baltymų gavimas

Baltymų struktūra Pirminė struktūra Antrinė struktūra Tretinė struktūra Ketvirtinė struktūra

Pagal tirpumą vandenyje baltymai skirstomi: Fibriliniai – blogai tirpsta vandenyje, suteikia tvirtumo ir atlieka struktūrinę funkciją: Keratinas; Kolagenas; Globulininiai – tirpsta vandenyje, polipeptidinė grandinė susisuka sudarydama globules; Fermentai; Antikūnai; Hemoglobinas.

Baltymų funkcijos 1.Pernašos – perneša tam tikras medžiagas nuo elektronų iki makromolekulių pavyzdžiui: Hemoglobinas perneša deguonį; Albuminas perneša riebalų rūgštis; Membranos baltymai perneša makromolekules, aminorūgštis, gliukozę ir jonus.

Baltymų funkcijos 2. Struktūrinė: Plazminės membranos baltymai; Kolagenas – įeina į kaulinio audinio sudėtį; Keratinas – įeina į plaukų, nagų , ragų sudėtį; 3. Judėjimo: Miozinas ir aktinas raumenyse cheminę energiją paverčia mechanine energija; 4. Apsauginė: Antikūnai jungiasi su antigenais ir apsaugo ląsteles nuo bakterijų, virusų, šalutinių baltymų.

Baltymų funkcijos 5.Katalizinė – baltymai fermentai katalizuojantys chemines reakcijas. Virškinimo fermentai: Pepsinas, tripsinas – skaido baltymus; Amilazė, sacharazė, maltazė – skaido angliavandenius; Lipazė – skaido riebalus. Fermentai – biologiniais katalizatoriai, nes greitina chemines reakcijas gyvuose organizmuose.

Baltymų funkcijos 6.Hormoninė – baltymai reguliuojantys medžiagų apykaita: Insulinas ir gliukagonas padeda palaikyti pastovią gliukozės koncentraciją kraujyje; Adrenalinas paruošia organizmą aktyviai veiklai. 7.Atsarginiai –kaupiamos atsarginės medžiagos: Kazeinas – pieno baltymas; Albuminas – kiaušinio baltymas.

Baltymų funkcijas lemia: 1. Aminorūgščių išsidėstymo seka polipeptide; 2. Polipeptido erdvinė struktūra; 3. Aminorūgščių skaičiaus polipeptide.

Kontrolinės užduotys 1.Užrašykite glicino pilną struktūrinę formulę ir apibūdinkite funkcines grupes. 2. Parašykite tetrapeptido susidarymo reakcijos lygtį sutrumpintomis struktūrinėmis formulėmis, kai aminorūgštys reaguoja tokia seka: Gli-Ala-Ser-Ala. Apibraukite peptidines jungtis gautame tetrapeptide. 3. Kokios jungtys palaiko pirminę ir antrinę baltymo struktūras? 4.Nurodykite, kokios funkcijos sutriks organizme trūkstant baltymo hemoglobino ir pepsino.

Refleksija 1.Kas labiausiai sudomino? 2.Ką naujo sužinojote pamokoje? 3.Kur gyvenime pritaikysite žinias apie baltymus?

Baltymų fizikinės ir cheminės savybės 2 pamoka Baltymų fizikinės ir cheminės savybės

Pamokos tikslas Ugdyti mokinių chemijos ir biologijos dalykines kompetencijas, kad savo žiniomis bei gebėjimais pasinaudotų kasdieninėje veikloje.

Pamokos uždaviniai Gebės apibūdinti baltymų fizikines savybes. Remdamiesi chemijos žiniomis mokės parašyti baltymų hidrolizės reakcijos lygtis. Gebės atpažinti baltyminės prigimties medžiagas ir jų sudėtį remdamiesi baltymų cheminėmis savybėmis.

Baltymų fizikinės savybės Baltymų yra tirpių ir netirpių vandenyje. Agregatinės būsenos skirtingos: nuo kietos iki tiršto skysčio. Tipiškas baltymo pavyzdys – vištos kiaušinio baltymas.

Baltymų cheminės savybės Hidrolizė; Denatūracija; Atpažinimo reakcijos.

Baltymų hidrolizė Hidrolizės metu gauname aminorūgščių mišinį:

Baltymų hidrolizė Panašus hidrolizės procesas vyksta ir organizme: Baltymas → Polipeptidas → dipeptidas → Aminorūgštis Iš gautų aminorūgščių organizmas sintetina jam reikalingus baltymus.

Baltymų denatūracija Natūralios baltymo makromolekulės pasikeitimas išorinių veiksnių įtakoje vadinama denatūracija. Veiksniai sukeliantys denatūraciją: pH pasikeitimas; Temperatūra; Sunkiųjų metalų druskos; UV arba rentgeno spinduliuotė; Organiniai tirpikliai.

Baltymų denatūracija pH pakeitimas Įpylus stiprios rūgšties baltyme nutrūksta tarpmolekulinės jėgos ir pažeidžiama tretinė struktūra. Antrinės ir tretinės struktūros pakitimas vadinasi denatūracija. Baltymai nusėda ir susiformuoja kieta balta masė.

Baltymų denatūracija Temperatūros poveikis Šildant baltymą – jis denatūruoja.

Baltymų denatūracija Sunkiųjų metalų druskų poveikis Įpylus tirpalo, turinčio sunkųjį metalą, pvz., švino nitratą, baltymai denatūruojami – susiformuoja kieta balta masė.

Baltymų atpažinimas Buityje naudojame vilnonius ir natūralaus šilko audinius, siūlus, natūralią odą. Šios medžiagos yra baltyminės kilmės, kaip ir plaukai, nagai, plunksnos ir t.t. Norint atpažinti baltyminės prigimties medžiagas paprasčiausias būdas yra jas padegti. Turime užuosti degančių plunksnų kvapą.

Baltymų atpažinimas Norint ištirti baltymo sudėtį yra atliekamos spalvinės baltymo reakcijos: Peptidinių jungčių nustatymo baltyme reakcija; Aromatinių angliavandenilių darinių nustatymo baltyme reakcija; Sieros nustatymo baltyme reakcija. Šias reakcijas atliksite praktikos darbo metu.

Kontrolinės užduotys Argumentuotai paaiškinkite, kodėl žmogui yra pavojinga aukštesnė nei 39°C kūno temperatūra. Kiek skirtingų aminorūgščių molekulių susidarys visiškai hidrolizavus šį peptidą? Kaip nustatysite ar audinyje yra vilnos?

Refleksija 1.Kas labiausiai sudomino? 2.Ką naujo sužinojote pamokoje? 3.Kur gyvenime pritaikysite žinias apie baltymus?

Praktikos darbas „Spalvinės baltymų reakcijos“ 3 pamoka Praktikos darbas „Spalvinės baltymų reakcijos“

Pamokos tikslas Ugdyti mokinių chemijos ir biologijos dalykines kompetencijas, kad savo žiniomis bei gebėjimais pasinaudotų kasdieninėje veikloje.

Pamokos uždaviniai Naudodamiesi darbo aprašymais ir turimais praktinio darbo įgūdžiais ištirs ir įrodys, kad baltymų sudėtyje yra: peptidinių jungčių, aromatinių angliavandenilių darinių, sieros. Prisimins ir patobulins savo praktinio darbo įgūdžius, įtvirtins saugaus darbo žinias su cheminėmis medžiagomis.

Praktikos darbas Mokiniai tiria vištos kiaušinio baltymą pagal pateiktą praktikos darbo aprašymą.

Nustatinėjamos baltymuose peptidinės jungtys Ant baltymo tirpalo užpylus vario (II) hidroksido nuosėdų susidaro violetinė spalva.

Nustatinėjami baltymuose aromatinių angliavandenilių dariniai Ant baltymo tirpalo pilame koncentruotą azoto rūgštį HNO3 Baltymas pageltonuoja.

Nustatoma baltymuose siera Ant baltymo tirpalo užpylus švino acetato ir natrio šarmo tirpalų, bei pakaitinus susidaro juodos švino (II) sulfido nuosėdos.

Spalvinių reakcijų rezultatai

Refleksija 1.Kas labiausiai sudomino? 2.Ką naujo sužinojote pamokoje? 3.Kur gyvenime pritaikysite žinias apie baltymus?

Baltymų biologinė reikšmė ir panaudojimas 4 pamoka Baltymų biologinė reikšmė ir panaudojimas

Pamokos tikslas Ugdyti mokinių chemijos ir biologijos dalykines kompetencijas, kad savo žiniomis bei gebėjimais pasinaudotų kasdieninėje veikloje.

Pamokos uždaviniai Remdamiesi įgytomis žiniomis apie baltymus, gebės tinkamai pritaikyti biologijos žinias ir gebėjimus pagrindžiant savo požiūrį į sveiką mitybą.

Baltymų biologinė reikšmė žmogaus organizme 1.Baltymai žmogaus organizme sudaro apie 17 % kūno masės. 2.Žmogaus kūno baltymai sudaryti iš 20 aminorūgščių. 3.Daugiau negu pusę aminorūgščių sintetinamos žmogaus kepenyse iš su maistu gaunamų aminorūgščių, angliavandenių, riebalų ir amoniako.

Amino rūgštys skirstomos Nepakeičiamos aminorūgštys Izoleucinas Leucinas Lizinas Metioninas Histidinas Fenilalaninas Treoninas Triptofanas Valinas Pakeičiamos aminorūgštys Alaninas Arginnas Asparaginas Aspartano rūgštis Cisteinas Glutamino rūgštis Glutaminas Glicinas Prolinas Serinas Tirozinas

Biologinė baltymų vertė Biologiškai vertingi baltymai yra į kurių sudėtį įeina visos nepakeičiamos (organizme nesintetinamos) aminorūgštys. Tokie baltymai vyrauja gyvulinės kilmės produktuose (mėsa, žuvis, pieno produktai, kiaušiniai). Nepilnaverčiai baltymai, kuriuose trūksta bent vienos nepakeičiamos aminorūgšties. Tai dažniausiai augalinės kilmės produktuose esantys baltymai.

Kai kurių produktų baltymų įsisavinimas Maisto produktas Įsisavinimas % Kiaušinis 100 Pieno produktai 80 Žuvis 70 Vištiena 68 Jautiena Ryžiai 63 Sojos produktai 56 Žirniai 52 Kviečių grūdai 49

Baltymų perteklius – žalinga! Gali suprastėti baltymų pasisavinimas; Spartėja kalcio šalinimas (retėja kaulai); Kaupiasi toksinai; Šalinami vitaminai;. Apsunkinama inkstų funkcija (ypač moterims); Atsiranda alergijų pavojus.

Esant baltymų trūkumui Negali vystytis raumenys; Lėtėja medžiagų apykaita; Mažėja organizmo pasipriešinimas infekcijoms; Didėja traumų tikimybė; Sutrinka psichinis ir fizinis vystymasis; Susilpnėja atsparumas stresui.

Baltymų poreikis Sveikiems, nesportuojantiems asmenims minimalus baltymų kiekis vienam kūno kilogramui per parą yra 0,6 g, norma – 0,75 g/kg. Augančiam organizmui baltymų kiekis vienam kūno kilogramui per parą - 1,5 - 2 g/kg. Sportininkų baltymų poreikis yra didesnis. Kultūristai vyrai vidutiniškai suvartoja 2,7 – 3 g/kg baltymų (22 – 32 % paros kaloringumo), Moterys kiek mažiau – 1,9 – 2,7 g/kg (23- 35 % paros kaloringumo).

Augalinės kilmės baltymai Ankštinių augalų sėklos

Augaliniai maisto produktai Baltymų kiekis Soja Žirniai, pupelės Riešutai Kvietiniai miltai Grikių kruopos Ryžių kruopos 35% 22–23% 17–20% 10–15% 9–13% 7–8%

Gyvūninės kilmės baltymai

Gyvūniniai maisto produktai Baltymų kiekis Jautiena Kiauliena Vištiena Žuvis Kiaušiniai Varškė 17–20% 15–17% 18–20% 13–20% 12% 14–18%

Kontrolinės užduotys Nurodykite, kokios funkcijos sutriks organizme trūkstant baltymo hemoglobino ir pepsino. Paaiškinkite, kodėl augančiam organizmui baltymų paros norma yra didesnė, nei suaugusio žmogaus. Nurodykite tris augalus, kurie kaupia baltymus.

Refleksija 1.Kas labiausiai sudomino? 2.Ką naujo sužinojote pamokoje? 3.Kur gyvenime pritaikysite žinias apie baltymus?