Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.128/02.0055 Bílkoviny (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-Ch-9-08 Předmět: chemie Cílová skupina: 9. třída Autor: Mgr. Simona Kubešová Časová dotace: 1 vyučovací hodina Forma: práce jednotlivců Anotace: Laboratorní práci je vhodné zařadit jako motivační k seznámení se s učivem o bílkovinách. Žáci získají prvotní představu o tom, kde se bílkoviny vyskytují, jak je možné dokázat jejich přítomnost a jaké mají vlastnosti. V další vyučovací hodině navážeme na laboratorní práci ucelením poznatků o bílkovinách. Cíl: Žáci se seznámí s přírodními látkami bílkovinami. Naučí se provést důkaz přítomnosti bílkovin Biuretovou reakcí, osvojí si pojem denaturace. Denaturaci bílkovin různými látkami provedou.
Postup (teorie, motivace, fáze): Slovo bílkoviny pochází ze slova bílek, což je místo, kde se bílkoviny vyskytují. Obecně jsou bílkoviny součástí buněk všech živých organismů. Živočichové včetně člověka je musí přijímat v potravě. Při trávení je rozloží na jednodušší látky a z nich si pak vytváří bílkoviny tělu vlastní např. kolagen (ve vazivu, šlachách, chrupavce), keratin (ve vlasech, nehtech, rozích), hemoglobin (v krvi). Zdrojem bílkovin jsou maso, luštěniny (hrách, čočka, fazole, sója), vejce, mléko a mléčné výrobky. Přítomnost bílkovin lze dokázat Xantoproteinovou nebo Biuretovou reakcí. Působením vyšších teplot, koncentrovaných kyselin, hydroxidů, alkoholů a solí těžkých kovů dochází ke srážení bílkovin denaturaci. Úkol č. 1: Důkaz bílkovin Pomůcky: žákovská souprava pro chemii Chemikálie: roztok bílku, koncentrovaná kyselina dusičná, roztok hydroxidu sodného, roztok modré skalice Příprava roztoku bílku V kádince rozšleháme bílek s přibližně desetinásobným množstvím vody, necháme usadit pevné částice a roztok slijeme přes sítko. Tento roztok použijeme v následujících úkolech. Příprava 10 % roztoku hydroxidu sodného Navážíme 10 g pevného hydroxidu sodného, vpravíme do 100 ml odměrné baňky, rozpustíme ve vodě a doplníme po rysku. Příprava 5 % roztoku modré skalice Navážíme 5 g pentahydrátu síranu měďnatého (modré skalice), vpravíme do 100 ml odměrné baňky, rozpustíme ve vodě a doplníme po rysku. 1. Xantoproteinová reakce demonstrační pokus učitele Do zkumavky nalijeme asi 3 cm 3 roztoku bílku a přikápneme několik kapek koncentrované kyseliny dusičné. Objeví se žluté zbarvení důkaz přítomné bílkoviny (řecky xantos žlutý, proto xantoproteinová reakce).
2. Biuretová reakce žákovský pokus Do zkumavky nalijeme asi 3 cm 3 roztoku bílku, přidejte stejný objem 10 % roztoku hydroxidu sodného a několik kapek 5 % roztoku modré skalice. Směs ve zkumavce protřepejte. Vzniká fialový roztok. Fialové zbarvení prozrazuje přítomnost bílkoviny. Stejný pokus lze provést se vzorky látek obsahujících rozpustnou bílkovinu mléko, sýr, tvaroh, mouka, fazole, hrách, sójové mléko. Pevné vzorky rozmělníme v třecí misce nebo nadrobno nakrájíme, zalijeme 5 ml teplé vody a necháme 10 minut louhovat. Využití důkazů bílkovin v lékařských laboratořích při zjišťování různých onemocnění. Úkol č. 2: Vlastnosti bílkovin Pomůcky: žákovská souprava pro chemii, plynový kahan Chemikálie: roztok bílku, ethanol, roztok soli těžkého kovu (např. octanu olovnatého), 40 % roztok hydroxidu sodného, koncentrovaná kyselina chlorovodíková Příprava 40 % roztoku hydroxidu sodného Navážíme 40 g pevného hydroxidu sodného, vpravíme do 100 ml odměrné baňky, rozpustíme ve vodě a doplníme po rysku. Postup: Žákovský pokus Zkumavka č. 1. roztok zahřejeme v plameni kahanu Zkumavka č. 2. k roztoku přidáme etanol Zkumavka č. 3. k roztoku přidáme roztok soli těžkého kovu (např. octanu olovnatého)
Demonstrační pokus učitele Zkumavka č. 4. k roztoku přidáme koncentrovanou kyselinu chlorovodíkovou Zkumavka č. 5. k roztoku přidáme 40 % roztok hydroxidu sodného Ve všech zkumavkách dochází ke vzniku sraženiny bílkovina denaturuje. Denaturace je změna nevratná. Tyto změny mají obvykle za následek ztrátu funkce bílkovin a usmrcení organizmu. Závěrečné zhodnocení:
Pracovní list: Důkaz a vlastnosti bílkovin Jméno: Třída: Datum: Úkol č. 1: Důkaz bílkovin Biuretovou reakcí Pomůcky: žákovská souprava pro chemii Chemikálie: roztok bílku, vzorky látek obsahujících rozpustnou bílkovinu mléko, sýr, tvaroh, mouka, fazole, hrách, sójové mléko, 10 % roztok hydroxidu sodného, 5 % roztok pentahydrátu síranu měďnatého (modré skalice) Postup: 1. Příprav roztok bílku V kádince rozšlehej bílek s přibližně desetinásobným množstvím vody, nech usadit pevné částice a roztok slij přes sítko. Tento roztok použiješ v následujících úkolech. 2. Do zkumavky nalij asi 3 cm 3 roztoku bílku. 3. Přidej stejný objem 5 %roztoku hydroxidu sodného a několik kapek 5% roztoku modré skalice. Směs ve zkumavce protřepej. 4. Stejný pokus proveď s dalšími třemi vzorky bílkovin. Pevné vzorky nejprve rozmělni v třecí misce nebo nadrobno nakrájej, zalij 5 ml teplé vody a nech 10 minut louhovat. Závěr: Ve zkumavkách vzniká roztok. zbarvení prozrazuje přítomnost bílkoviny.
Úkol č. 2: Vlastnosti bílkovin Pomůcky: žákovská souprava pro chemii, plynový kahan Chemikálie: roztok bílku, ethanol, roztok soli těžkého kovu (např. octanu olovnatého), 40 % roztok hydroxidu sodného, koncentrovaná kyselina chlorovodíková Postup: 1. Do tří zkumavek nalij asi 3 cm 3 roztoku bílku. 2. S roztokem ve zkumavkách proveď následující pokusy: Zkumavka č. 1. roztok zahřej v plameni kahanu Zkumavka č. 2. k roztoku přidej malé množství etanolu Zkumavka č. 3. k roztoku přidej roztok soli těžkého kovu (např. octanu olovnatého) Závěr: Ve všech zkumavkách dochází ke. U bílkoviny došlo k. Otázka k zamyšlení: Proč jsou pro člověka nebezpečné vysoké teploty 40 C a více?
Použitá literatura: PEČOVÁ, D. - KARPER, I. - PEČ, P. Chemie II pro 9. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií, Olomouc: Prodos, spol. s.r.o., 1999. 71 s. ISBN 80-7230-035-0 ŠKODA, J. DOULÍK, P. Chemie 9 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia, Plzeň: Fraus, 2007. 128 s. ISBN 978-80-7238-584-3