Методическая разработка лекции по теме: «Биологические функции белков в организме человека» разработана в соответствии с ФГОС СПО специальности 34.02.01 «Сестринское дело» и рассчитано на одну лекцию (2 часа) в соответствии с календарно-тематическим планом программы учебной дисциплины.

Актуальность темы:

Белки – это биологические полимеры, построенные из аминокислот. Термин протеины (с греч. – первые, важнейшие) очень точно отражает положение белков в иерархии жизненно важных макромолекул. Белки представляют собой макромолекулы, молекулярная масса которых колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Белки способны образовывать и самостоятельно стабилизировать свою пространственную структуру. Белки определяют особенности любой клетки.

Белков в клетках больше, чем каких-либо других органических соединений: на их долю приходится свыше 50% общей сухой массы клеток. Они служат важным компонентом пищи животных и человека и могут превращаться в животном организме как в жир, так и в углеводы. Большое разнообразие белков и множество химических связей позволяет им выполнять в организме множество различных функций, не только структурных, но и метаболических.

Тип учебного занятия: лекция

Цели занятия:

Учебные:

- углубить знания обучающихся о строении сложной полимерной молекулы белка;

- дать представление о четырех формах структуры белковой молекулы;

- объяснить взаимосвязь сложности строения молекулы белка и выполняемыми ею функциями в организме человека.

Развивающие:

• способствовать развитию клинического и логического мышления,

медицинской наблюдательности;

• способствовать развитию умения сравнивать и выделять различия;
• развивать познавательную и поисковую активность.

Воспитательная:

- воспитать стремление получить большой объем знаний в области

молекулярной биологии и изучению дополнительного материала о достижениях и открытия при исследовании биополимеров;

- воспитать аккуратность, последовательность при выполнении заданий.

Мотивация темы

Тема «Биологические функции белков в организме человека» имеет важное значение поскольку белки играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности. Они являются регуляторами проявления генов и инструментом, при помощи которого гены управляют всеми метаболическими реакциями в клетке. Белки принимают участие в построении клеток и тканей, осуществляют биологический катализ, регуляторные и сократительные процессы, защиту от внешних воздействий. Белки и продукты их деградации применяются в медицине в качестве лекарственных средств и лечебных пищевых добавок. В клинической практике широко применяют белковые гидролизаты. При помощи кислотного или ферментативного гидролиза получают белковые гидролизаты медицинского назначения. Их применяют при кровопотерях, для парентерального питания, назначают при нарушении мозгового кровообращения, умственной отсталости, потере памяти.

Обучающийся должен обладать общими компетенциями, включающими в себя способность:

ОК 02. Использовать современные средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности;

ПК 1.2. Обеспечивать безопасную окружающую среду;

ПК 3.2. Пропагандировать здоровый образ жизни.

Данное лекционное занятие способствует формированию у обучающихся следующих личностных результатов:

ЛР. 12. Способный искать нужные источники информации и данные, воспринимать, анализировать, запоминать и передавать информацию с использованием цифровых средств; предупреждающий собственное и чужое деструктивное поведение в сетевом пространстве.

ЛР. 13. Проявляющий навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной деятельности.

ЛР. 14. Развивающий творческие способности, способный креативно мыслить.

ЛР. 15. Способный в цифровой среде проводить оценку информации, ее достоверность, строить логические умозаключения на основании поступающей информации.

ЛР. 21. Соблюдающий и пропагандирующий правила здорового и безопасного образа жизни, спорта; предупреждающий либо преодолевающий зависимости от алкоголя, табака, психоактивных веществ, азартных игр и т.д.

После изучения данной темы обучающийся должен:

уметь: объяснять особенности строения и функции белков, приводить примеры белков.

знать: строение и функции белков. Структуры, связи. Роль белков в жизни клетки.

Междисциплинарные связи:

• ОДП. 09 Химия
• ОДБ. 08 Физика
• ОП. 01 Анатомия и физиология человека
• ОП.04 Генетика человека с основами медицинской генетики
• ОП. 06 Фармакология

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности:

• словесный (лекция, объяснение, фронтальная беседа);
• наглядный (демонстрация мультимедийной презентации, видеофрагментов);
• проблемно-поисковый.

Место проведения лекции: учебная аудитория ГБПОУ КК «Камчатский медицинский колледж».

Материально-техническое оснащение занятия:

• Компьютер;
• Мультимедийное сопровождение;
• Видеоролик «Белки»;
• Мультимедийная презентация;
• Информационное обеспечение: материалы электронных пособий и приложений, тесты на платформе Moodle;
• Проектор;
• Задания;
• Тесты.

СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЛЕКЦИИ

 

Этапы занятия	Время	Действия преподавателя	Действия обучающихся
Организационный момент	2	Проверяет присутствующих на занятии. Оценивает внешний вид. Сообщает тему, цели, план проведения занятий	Занимают рабочие места, приветствуют преподавателя, слушают, отвечают. Записывают тему, цели, план проведения занятий, участвуют в целеполагании.
Изложение нового материала	62	Излагает материал, задает вопросы, показывает презентацию и видеоролики, демонстрирует виртуальные лабораторные опыты. Выслушивает докладчиков (Приложение Д)	Слушают, отвечают, задают вопросы. Записывают в тетрадях требования к знаниям, умениям по теме. Оформляют конспект выступают с докладами. Выполняют лабораторную работу, обсуждают и записывают выводы.
Физкультминутка	2	Демонстрирует студентам технику выполнения упражнений (Приложение А)	Выполняют совместно с преподавателем
Закрепление нового материала	10	Демонстрирует интерактивные задания. Раздает задания в распечатанном виде (Приложение Б). Контролирует работу студентов.	Выполняют задания, отвечают, оценивают ответы одногруппников
Проверка усвоения полученных знаний	10	Проводит инструктаж, раздает тестовые задания, проводит анализ ошибок. Озвучивает критерии оценивания (Приложение В)	Выполняют тестовые задания. Совместно с преподавателем проводят анализ ошибок
Внеаудиторная самостоятельная работа обучающихся	2	Проводит инструктаж по выполнению самостоятельной внеаудиторной работе (Приложение Г)	Слушают, записывают в задание, задают вопросы.
Рефлексия	2	Раздает вопросы по рефлексии (Приложение Е)	Осуществляют самооценку: соотносят результаты своей деятельности с целью занятия.
Итого	90

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ

Лекция

 

1. Строение белков. Уровни организации белковых молекул
2. Функции белков и их классификация
3. Денатурация и ренатурация белков
4. Перечень вопросов по изучаемой теме

 

1. Строение белков. Уровни организации белковых молекул

Белки - высокомолекулярные органические соединения, биополимеры. Полимеры (греч. polis — многочисленный, meros — часть) — высокомолекулярные соединения, состоящие из множества одинаковых или разных звеньев — мономеров. Полимеры могут иметь линейную структуру, при этом мономеры соединяются последовательно подобно звеньям цепочки (например, целлюлоза), а могут быть разветвлёнными (например, крахмал). Полимер, в состав которого входят несколько видов мономеров, называется гетерополимером, например, белки являются гетерополимерами, поскольку в их состав входит 20 видов аминокислот. В состав гомополимеров входит только один вид мономеров, например, в состав крахмала входит в качестве мономера глюкоза.

Проблемный вопрос: Благодаря какому свойству белковой молекулы в природе существует большое разнообразие белков?

Молекулярная масса белков варьируется от 5 тыс. до 1 млн. Некоторые белки обладают большой молекулярной массой, например, яичный альбумин — 36 000, гемоглобин — 68 000, миозин — 500 000. Если сравнивать с другими органическими веществами, то уксусная кислота имеет молекулярную массу 60, глюкоза – 180, спирт — 46, бензол — 78.

Название «белки» впервые было дано веществу птичьих яиц, свертывающемуся при нагревании в белую нерастворимую массу. Позднее этот термин был распространен на другие вещества с подобными свойствами, выделенные из животных и растений. Белки преобладают над всеми другими присутствующими в живых организмах соединениями, составляя, как правило, более половины их сухого веса. Предполагается, что в природе существует несколько миллиардов индивидуальных белков (например, только в бактерии кишечной палочки присутствует более 3 тыс. различных белков). Белки играют ключевую роль в процессах жизнедеятельности любого организма. К числу белков относятся ферменты, при участии которых протекают все химические превращения в клетке (обмен веществ); они управляют действием генов; при их участии реализуется действие гормонов, осуществляется трансмембранный транспорт, в том числе генерация нервных импульсов. Они являются неотъемлемой частью иммунной системы (иммуноглобулины) и системы свертывания крови, составляют основу костной и соединительной ткани, участвуют в преобразовании и утилизации энергии и т. д.

Белки состоят из незаменимых и заменимых аминокислот. Белки, в составе которых много незаменимых аминокислот, называются белками первого класса (животные белки). Аминокислоты — класс органических соединений, молекулы которых содержат аминогруппы (NH₂-группы) и карбоксильные группы (СООН-группы); являются элементами, из которых построены пептиды и белки. Аминокислоты относятся к амфотерным соединениям, т.к. содержат в своей молекуле и основную и кислотную группы. Они существуют главным образом в виде ионов, у которых основная часть несет положительный заряд, а кислотная – отрицательный. Амфотерность объясняет способность аминокислот и белков перемещаться в электрическом поле.

Известно около 200 природных аминокислот, однако в состав белков входят только 20 аминокислот, которые называют нормальными, основными, или стандартными. Белки при полном расщеплении распадаются до свободных аминокислот. Большинство аминокислот синтезируется в теле человека и животных из продуктов обмена веществ и усвояемого азота. Однако 8 аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан и фенилаланин) являются незаменимыми, т.е. не могут синтезироваться в организме животных и человека и должны доставляться с пищей. Суточная потребность взрослого человека в каждой из незаменимых аминокислот составляет в среднем около 1 г. При недостатке этих аминокислот (чаще триптофана, лизина, метионина) или при отсутствии в пище хотя бы одной из них невозможен синтез белков и многих других биологически важных веществ, необходимых для жизни. Исключение какой-либо незаменимой аминокислоты из рациона ведёт к развитию нарушений функций нервной системы, мышечной слабости и других признаков патологии обмена веществ.

Соединения из нескольких аминокислот называют пептидами. В зависимости от их количества в белке бывают дипептиды, три-, тетра-, полипептиды. Белки отличаются друг от друга не только составом и числом аминокислот, но и последовательностью чередования их в полипептидной цепи.

Первичная структура – полипептидная цепь, т.е. аминокислоты, соединенные ковалентными пептидными связями в виде цепи.

 

Полный текст статьи см. приложение

Приложения: