Tài liệu Giáo án tích hợp liên môn sinh học 9 chủ đề protein và sự sống

Bài soạn CHỦ ĐỀ : PROTEIN VÀ SỰ SỐNG I/ CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG 1. Kiến thức: Sau bài học,các em tự hệ thống được: - Protein là chất cơ bản không thể thiếu được trong mỗi cơ thể sống - Protein có khối lượng phân tử rất lớn và có cấu tạo phân tử rất phức tạp do nhiều amino axit tạo nên - Tính chất hóa học của protein: Phản ứng thủy phân có xúc tác là axit hoặc bazơ hoặc enzim, bị đông tụ khi có tác dụng của hóa chất hoặc nhiệt độ, dễ bị phân hủy khi đun nóng mạnh. - Các bậc cấu trúc của protein và vai trò của chúng, giải thích được vì sao protein có tính đa dạng và đặc thù. - Chức năng của protein - Ứng dụng của protein trong đời sống đặc biệt qua phần tích hợp kiến thức về thức ăn và sự tiêu hóa thức ăn, sự hấp thụ và chuyển hóa chất dinh dưỡng, vệ sinh hệ tiêu hóa, tiêu chuẩn ăn uống, nguyên tắc lập khẩu phần (Sinh học 8);..HS thấy rõ vai trò của protein đối với sự sống 2 .Kỹ năng: - Biết quan sát, làm và nhận xét các hiện tượng TN về tính chất của protein. - Viết được PT minh họa cho các tính chất hóa học của protein -Quan sát và phân tích tranh vẽ các bậc cấu trúc của protein, phân tích được đặc điểm các bậc cấu trúc của protein - Tìm hiểu sách giáo khoa, trao đổi nhóm để biết được chức năng của protein. - Vận dụng kiến thức vào thực tế, ví dụ như giải thích được cơ sở khoa học của việc ăn uống điều độ, đúng cách và hiệu quả; biết các tác nhân gây hại cho hệ tiêu hóa và biết tuyên truyền vận động bạn bè và những người thân biết cách bảo vệ hệ tiêu hóa của bản thân phòng tránh các bệnh về tiêu hóa như bệnh gout, bệnh suy dinh dưỡng, 1 hiểu được cơ sở khoa học của quy trình sản xuất đậu phụ an toàn, biết bảo vệ môi trường sống; biết ăn uống khoa học hợp vệ sinh. 3.Thái độvà tình cảm: - Qua phần tổng hợp kiến thức liên môn, học sinh thấy các kiến thức ở các bộ môn trên có mối quan hệ chặt chẽ, thống nhất. Từ đó HS hiểu bài sâu sắc hơn, do đó tạo hứng thú học tập bộ môn và niềm đam mê khoa học. - Qua phần dạy học theo chủ đề Protein và sự sống, tích hợp kiến thức liên môn, học sinh hiểu rằng protein là thành phần cấu tạo nên chất nguyên sinh, các bào quan và màng sinh chất của mọi tế bào.Vì vậy con người nói riêng và động vật nói chung, muốn tồn tại và phát triển cần phải được cung cấp đầy đủ protein trong các bữa ăn hàng ngày theo đúng tiêu chuẩn cho 1 người/ 1 ngày để phòng bệnh suy dinh dưỡng và bệnh gout. - Qua phần tích hợp kiến thức về thức ăn và sự tiêu hóa thức ăn học sinh hiểu rằng thức ăn là những chất thô, cơ thể chưa hấp thụ được vì vậy phải qua quá trình tiêu hóa biến thức ăn thành những chất đơn giản dễ hấp thu vào cơ thể. Muốn sự tiêu hóa thức ăn được thuận lợi và các chất được hấp thụ tối đa để tạo ra năng lượng giúp cơ thể tồn tại thì các em phải biết cách vệ sinh hệ tiêu hóa bảo vệ hệ tiêu hóa khỏi các tác nhân có hại và đảm bảo tiêu hóa có hiệu quả, như: ăn chín, uống sôi, ăn đúng giờ, đúng bữa. Từ đó HS tự giác thực hiện tốt việc phòng bệnh tiêu hóa nâng cao sức khỏe và thể lực, biết ăn uống khoa học hợp vệ sinh, đồng thời tuyên truyền hướng dẫn cho người thân biết được nguyên nhân và cách phòng các bệnh tiêu hóa . II/ CHUẨN BỊ 1. Một số tranh ảnh về protein và 3 nhóm thức ăn, số liệu, phim khoa học về protein lấy từ Wikipedia. 2. Số liệu thông tin về các bệnh béo phì, bệnh suy dinh dưỡng, các bệnh về đường tiêu hóa. 3. Dụng cụ và hóa chất TN về protein, video TN tự làm. III/PHƯƠNG PHÁP. -Trực quan: Quan sát thí nghiệm, hình ảnh . 2 - Phương pháp đàm thoại :để các em hiểu sâu sắc hơn về mối liên quan giữa kiến thức Sinh học 9, 8 với kiến thức về tính chất và ứng dụng của Protein ở môn Hoá học 9. - Phương pháp bàn tay nặn bột: dự đoán tính chất của Protein và làm thí nghiệm chứng minh các dự đoán. -Phương pháp nêu vấn đề : VD: Tại saoProtein cần cho sự sống, tại sao phải ăn theo khẩu phần, vì sao không giặt áo len lông cừu, áo da bằng xà phòng, tại sao những người làm việc trong môi trường độc hại lại phải uống sữa … IV/ CÁC BƯỚC THỰC HIỆN A/ Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số, nắm tình hình lớp. B/ Kiểm tra kiến thức cũ- KHỞI ĐỘNG -Bài tập giải ô chữ để khai thác vốn kiến thức đã có của HS đồng thời tạo tâm lí thoải mái, thu hút sự chú ý của các em. C/ Học bài mới: HĐ của GV - HS ND ghi bảng 3 GV chiếu hình ảnh 4 nhóm thức ăn tương I- Trạng thái tự nhiên: ứng A, B, C,D. GV yêu cầu HS chọn nhóm Thức ăn chứa -Protein có trong cơ thể người, động vật nhiều protein? và thực vật. -Vậy em hãy cho biết Protein có ở đâu trong tự nhiên? HSTL -> GV ghi bảng. ? Trong khẩu phần ăn hàng ngày, nếu thiếu Protein sẽ gây ảnh hưởng như thế nào? HSTL GV: Protein quan trọng và cần thiết đối với cơ thể sống của mỗi chúng ta bởi vậy chúng ta cần phải bổ sung lượng protein cần thiết thông qua chế độ ăn hàng ngày. -Vậy em hãy kể một số thực phẩm chứa nhiều Protein trong tự nhiên mà em biết? HSTL GV chiếu hình ảnh minh họa. Để biết được Protein có thành phần và cấu tạo phân tử như thế nào, cô mời các em xem đoạn phim khoa học bằng tiếng anh sau đây? GV chiếu phim GV có thể thuyết minh hoặc mời một em II. Thành phần và cấu tạo phân tử: học sinh giỏi Tiếng Anh thuyết minh để rèn 1.Thành phần nguyên tố: khả năng nghe Tiếng Anh cho học sinh. Protein chứa các nguyên tố C, H, O, N và Qua đoạn phim kết hợp tìm hiểu SGK em một lượng nhỏ S, P, kim loại. 4 hãy cho biết: -Protein được cấu tạo từ những nguyên tố hóa học nào? HSTL Qua đoạn phim kết hợp tìm hiểu SGK em 2.Cấu tạo phân tử: hãy cho biết: -Có phân tử khối rất lớn và cấu tạo phức -Protein có phân tử khối là bao nhiêu? tạp. -Protein có cấu tạo phân tử như thế nào? -Protein được tạo ra từ các amino axit, mỗi phân tử amino axit là một “mắt xích” trong phân tử Protein. -Công thức cấu tạo: (-NH-CH(R)-COO-)n Với n rất lớn GV giới thiệu một vài amino axit (chiếu): Axit amino axetic: H2N - CH2 – COOH Alanin: H2N- CH2(CH3) - COOH Serin: 5 H2N – CH( CH2OH) – COO GV yêu cầu HS vận dụng làm Bài tập 4(SGK/160): Y/c HS nêu được: a) Về thành phần nguyên tố : - Giống : đều chứa các nguyên tố C, H, O - Khác : Phân tử amino axetic ngoài 3 nguyên tố trên còn chứa nguyên tố N Về cấu tạo phân tử : - Giống : đều có nhóm –COOH - Khác : amino axetic còn chứa nhóm – NH2 b) Phương trình phản ứng giữa 2 phân tử axit amino axetic : H2N-CH2-COOH + H2N-CH2-COOH Xúctác   H2N-CH2-CO-NH-CH2-COOH + H2O Protein có cấu tạo phức tạp như vậy em hãy dự đoán xem Protein có những tính chất hóa học nào? Để kiểm chứng dự đoán của bạn chúng ta 6 cùng nhau tiến hành một số thí nghiệm: GV yêu cầu các nhóm HS quan sát hiện tượng thí nghiệm 1(GV chiếu hình ảnh), ghi vào phiếu học tập số 1. III. Tính chất: Thí Cách tiến Hiện Kết nghiệm hành tượng luận 1. Phản ứng thủy phân: quan sát được Phản Đun nóng ứng Protein(Sợi thủy tóc) trong phân dung dịch NaOH GV yêu cầu đại diện nhóm báo cáo hiện tượng quan sát được, các nhóm khác bổ sung. GV yêu cầu một HS kết luận về phản ứng thủy phân của Protein. Viết pthh minh họa. HSTL, lên bảng viết pthh. -Giải thích tại sao người ta không giặt áo len làm bằng lông cừu, quần áo lụa tơ tằm, hay đồ da với xà phòng? HSTL: Vì chúng dễ bị thủy phân-> nhanh bị hỏng. GV: Ngược lại nếu các phân tử amino axit kết hợp với nhau sẽ thu được phân tử Protein + Nước o ,bazo , hoacaxit t   Hỗn hợp các 7 Protein đó là phản ứng ngược lại với phản amino axit ứng thủy phân, người ta gọi đó là quá trình tổng hợp Protein, quá trình tổng hợp protein trên thực tế khó khăn như thế nào mời các em theo dõi em có biết (SGK/ 160). GV chiếu “ Em có biết” Khi đun nóng dung dịch protein trong dung dịch axit hoặc bazơ, protein sẽ bị thủy phân sinh ra các amino axit. Nhớ lại kiến thức Sinh 8, em hãy cho biết quá trình tiêu hóa thức ăn thuộc loại protein trong cơ thể diễn ra như thế nào? GV chiếu sơ đồ: H 28.3 (SGK/91)  Peptit Enzim  Axit amin Protein Enzim GV nhấn mạnh : Đó là sự thủy phân, như vậy sự thủy phân protein cũng xảy ra nhờ tác dụng của men tiêu hóa (Enzim) ở nhiệt độ thường trong cơ thể người và động vật. GV yêu cầu HS TL Protein có cấu tạo và tính chất như vậy thế thì khi liên kết với nhau chúng sẽ tạo ra cấu trúc như thế nào ? và thực hiện chức năng gì ? Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu phần Cấu trúc của protein SGK sinh 9 - GV yêu cầu HS nghiên cứu thông tin SGK và trả lời câu hỏi: - Protein cấu tạo theo nguyên tắc nào? *) Cấu trúc của Protein: 8 - Yêu cầu HS QS hình vẽ các bậc cấu trúc của protein và hỏi - Prôtêin cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Protein có cấu trúc như thế nào? Em hãy Đơn phân là các axit amin gồm khoảng 20 trình bày đặc điểm cấu trúc bậc 1 của loại axit amin khác nhau. protein? Bậc 2, Bậc 3, Bậc 4 của Protein có đặc điểm cấu tạo như thế nào? - Các bậc cấu trúc của protein: - Vì sao protein đa dạng và đặc thù? + Cấu trúc bậc 1: là trình tự sắp xếp HSTL y/c nêu được: các aa trong chuỗi aa. + Vì protein cấu tạo theo nguyên tắc + Cấu trúc bậc 2: là chuỗi aa tạo các đa phân với hơn 20 loại aa khác nhau đã tạo vòng xoắn lò xo. nên tính đa dạng và đặc thù của protein. + Cấu trúc bậc 3: do cấu trúc bậc 2 + Tính đặc thù của protein do số cuộn xếp theo kiểu đặc trưng. lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các aa + Cấu trúc bậc 4: gồm 2 hay nhiều quyết định. Sự sắp xếp các aa theo những chuỗi aa cùng loại hay khác loại kết hợp cách khác nhau tạo ra những phân tử với nhau. Cấu trúc bậc 3 và bậc 4 còn thể protein khác nhau. hiện tính đặc trưng của prôtêin. - GV tính đặc trưng của protein thể hiện thông qua cấu trúc không gian như thế nào? HSTL yêu cầu nêu được: Cấu trúc bậc 1 các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết péptit. Số lượng, thành phần, trật tự sắp xếp các axit amin là yếu tố chủ yếu tạo nên tính đặc trưng của prôtêin. Câu 1. Chọn câu trả lời đúng nhất: * Bậc cấu trúc nào sau đây có vai trò chủ yếu xác định tính đặc thù của protein: A. Cấu trúc bậc 1. B. Cấu trúc bậc 2. C. Cấu trúc bậc 3. 9 D. Cấu trúc bậc 4. ( Đáp án: A) - Protein có chức năng gì? HSTL Chức năng cấu trúc của protein thể hiện như thế nào? VD: Prôtêin dạng sợi là thành phần chủ yếu của da, mô liên kết.... *) Chức năng của protein: - GV phân tích thêm các chức năng khác. 1. Chức năng cấu trúc của prôtêin: - Prôtêin là thành phần quan trọng xây dựng nên các bào quan và màng sinh chất, Bản chất của enzim là gì? hình thành nên các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, cơ quan, hệ cơ quan, Đó là chức năng nào của Protein? cơ thể (tính trạng cơ thể). 2. Chức năng xúc tác quá trình trao đổi chất: Hooc mon có vai trò gì với cơ thể? Đó là - Bản chất các enzim là tham gia các phản chức năng nào của Protein? ứng sinh hoá. 3. Chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất: Ngoài 3 chức năng trên Protein còn có chức - Các hoocmon phần lớn là prôtêin giúp năng nào khác? điều hoà các quá trình sinh lí của cơ thể. - Ngoài ra prôtêin là thành phần cấu tạo nên kháng thể để bảo vệ cơ thể, chức năng vận động (tạo nên các loại cơ), chức năng cung cấp năng lượng (thiếu năng lượng, GV y/c HS vận dụng trả lời các câu câu hỏi prôtêin phân huỷ giải phóng năng lượng). sau: => Prôtêin liên quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, biểu hiện thành các Câu 1: Tính đa dạng và tính đặc thù của tính trạng của cơ thể. 10 protein được quy định bởi những yếu tố nào? A- Ở trình tự sắp xếp, số lượng và thành phần các axit amin. B- Ở chức năng quan trọng của protein. C- Ở các dạng cấu trúc không gian của protein. D- Cả A và C. Câu 2: Vai trò quan trọng của protein đối với cơ thể là gì? A - Là thành phần cấu trúc tế bào và bảo vệ cơ thể. B - Làm chất xúc tác và điều hoà trong quá trình trao đổi chất. C - Biểu hiện tính trạng cơ thể thông qua các hoạt động D - Cả A,B và C Câu 3: protein thực hiện được chức năng chủ yếu ở những bậc cấu trúc nào sau đây? A - Cấu trúc bậc 1 B - Cấu trúc bậc 1 và bậc 2 C - Cấu trúc bậc 3 và 4 D -Cấu trúc bậc 2 và bậc 3 Vậy em hãy nêu tầm quan trọng của Protein với sự sống ? GV: Protein quan trọng như vậy nên chúng ta cần phải bổ sung cho cơ thể qua các bữa ăn hàng ngày 11 GV : Chúng ta đã biết Protein là thực phẩm quan trọng của người và động vật vậy sản phẩm cuối cùng của sự tiêu hóa protein là các axit amin được hấp thụ và chuyển hóa như thế nào ? Nếu ăn quá nhiều hoặc quá ít protein trong khẩu phần ăn so với tiêu chuẩn cho phép cho một người/1 ngày sẽ gây ra tác hại gì? HSTL y/c nêu được: +Nếu ăn quá ít sẽ dẫn đến thiếu protein trong khẩu phần ăn thường xuyên -> thiếu nguyên liệu xây dựng nên tế bào của cơ thể từ đó cơ thể sẽ bị chậm lớn, mệt mỏi kém phát triển đó là biểu hiện của bệnh suy dinh dưỡng. GV giao cho nhóm 1tìm hiểu thực trạng về bệnh suy dinh dưỡng ở nước ta, ở địa phương ta, ở trường ta như thế nào? Nguyên nhân và cách phòng bệnh, Cần phải làm gì khi bản thân em hoặc người thân mắc phải căn bệnh đó? +Nếu ăn quá nhiều sẽ dẫn đến thừa protein trong máu -> bệnh gout GV giao cho nhóm 2 tìm hiểu thực trạng về bệnh gout ở nước ta hiện nay? Nguyên nhân và cách phòng bệnh, Cần phải làm gì khi 12 bản thân em hoặc người thân trong gia đình mắc phải căn bệnh đó? Chúng ta tiếp tục kiểm tra dự đoán tiếp theo của bạn: 2. Sự phân hủy bởi nhiệt: GV yêu cầu các nhóm HS tiến hành TN 2: và quan sát hiện tượng ghi vào phiếu học tập số 2. Thí Cách Hiện nghiệm tiến tượng hành quan sát Nhận xét được Đốt cháy Dùng tóc kẹp sắt, kẹp một ít tóc, đốt trên ngọn lửa đèn cồn GV yêu cầu đại diện nhóm báo cáo hiện tượng quan sát được và rút ra nhận xét, các nhóm khác bổ sung. GV yêu cầu HS kể một số ví dụ về sự phân 13 hủy bởi nhiệt trong đời sống hàng ngày mà chúng ta thường gặp. HS trả lời. GV chiếu một số hình ảnh nướng thịt, nướng cá minh họa. GV thông báo nếu chúng ta đốt cháy các loại protein khác cũng thấy có mùi khét tỏa ra. GV yêu cầu một HS kết luận về phản ứng phân hủy bởi nhiệt của Protein. Khi đốt cháy, protein bị phân hủy tạo ra những chất bay hơi và có mùi khét. GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 1 : Hai mảnh lụa bề ngoài giống nhau : một mảnh dệt bằng sợi tơ tằm và một mảnh dệt bằng sợi bông. Cho biết cách đơn giản nhất để phân biệt chúng ? HSTL: Đốt mẫu thử của 2 mảnh vải, mảnh nào khi cháy có mùi khét thì mảnh đó là sợi tơ tằm. GV mở rộng: Khi nướng thịt, nướng cá thì Protein trong thịt, cá sẽ bị phân hủy tạo ra những chất bay hơi và có mùi khét không còn là protein nữa vì vậy chúng ta nên hạn chế ăn thịt nướng, cá nướng để đảm bảo lượng protein trong khẩu phần ăn. Chúng ta tiếp tục làm thí nghiệm tiếp theo để kiểm chứng dự đoán của bạn: GV yêu cầu các nhóm HS tiến hành TN 3: 14 và quan sát hiện tượng ghi vào phiếu học tập số 3. 3. Sự đông tụ: Thí Cách tiến Hiện Nhận nghiệm hành tượng xét quan sát được Cho một Thêm một ít ít lòng nước vào O1 trắng lắc nhẹ rồi trứng đun nóng. vào 2 ống nghiệm O1, O2. Thêm một ít rượu vào O2 và lắc đều. GV yêu cầu đại diện nhóm báo cáo hiện tượng quan sát được và rút ra nhận xét, các nhóm khác bổ sung. GV yêu cầu HS kể một số ví dụ tương tự trong đời sống hàng ngày mà chúng ta thường gặp. GV chiếu một số hình ảnh lòng trắng trứng bị đông tụ khi rán trứng và riêu cua nổi lên khi đun nóng để minh họa. GV yêu cầu một HS kết luận về sự đông tụ của Protein. 15 GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 2: Em hãy giải thích tại sao những công nhân thường xuyên tiếp xúc với hóa chất độc hại thì phải uống sữa hàng ngày? HSTL y/c nêu được: Protein trong sữa sẽ làm kết tủa hóa chất độc và thải ra ngoài theo đường thải phân giảm bớt sự nhiễm độc của hóa chất với cơ thể. Sau khi tiếp xúc với các hóa chất độc trên phòng thí nghiêm để giảm bớt tính độc hại do các hóa chất đem lại cho cơ thể chúng ta nên làm gì? Khi đun nóng (hoă êc có hóa chất) thì HSTL: Nên uống sữa vì Protein trong sữa protein sẽ đông tụ. sẽ làm kết tủa hóa chất độc và thải loại chúng r khỏi cơ thể. GV yêu cầu HS trả lời Câu hỏi 3: Nêu hiện tượng xảy ra khi cho giấm hoặc chanh vào sữa bò hoặc sữa đậu nành ? HSTL y/c nêu được: -Hiê ên tượng: Có xuất hiện kết tủa(do protein bị đông tụ) -Giải thích: vì trong sữa có protein, chanh hoă êc giấm ăn có axit, dưới sự tác dụng của axit làm cho mô êt số protein bị đông tụ. GV chiếu đoạn video làm đậu phụ yêu cầu HS quan sát và hỏi: Khi cho chất chua vào sữa đậu nành và khuấy đều ta thấy có hiện 16 tượng gì ? HSTL GV Sự đông tụ protein tạo ra óc đậu chính là nguyên liệu để làm đậu phụ mà chúng ta vẫn thường ăn trong các bữa ăn hàng ngày. Phiếu 1 : Quy trình sản xuất đậu phụ an toàn gồm : nguyên liệu, dụng cụ sản xuất, quy trình sản xuất(ngâm, nghiền, lọc, gia nhiệt và kết tủa, ép khuôn) – gồm hình ảnh, …minh họa GV giao cho nhóm 3 tìm hiểu về quy trình sản xuất đậu phụ an toàn Như vậy chúng ta đã vừa làm thí nghiệm kiểm chứng các tính chất hóa học của protein mà bạn vừa dự đoán. Vậy em có kết luận gì về các tính chất hóa học của protein. HSTL. Protein có ứng dụng nào ? chúng ta cùng tìm hiểu ở phần IV. Nêu những ứng dụng của Protein? -HSTL GV chiếu ứng dụng của Protein Vậy qua bài học hôm nay các em đã thu nhận được kiến thức bổ ích nào ? 17 HSTL Cô giáo hy vọng những kiến thức mà các IV. Ứng dụng: em tìm kiếm được trong ngày hôm nay sẽ được các em áp dụng vào thực tế bằng - Làm thực phẩm cho người và động vật. những việc làm thiết thực và cụ thể của - Là nguyên liệu cho công nghiệp dệt, da, mình. mĩ nghệ. Sau 2tuần: Buổi báo cáo kết quả học tập của HS diễn ra Trong suốt thời gian 2tuần trải nghiệm, học tập và nghiên cứu Chủ đề:” Protein- Sự sống”, các em đã tìm kiếm được những lời giải đáp nào cho những thắc mắc hay câu hỏi của các em ? Sau đây là những lời giải đáp, những thông điệp mà các nhóm HS trong lớp muốn gửi gắm đến tất cả chúng ta. Xin mời đại diện của nhóm 1, 2, 3 lần lượt lên trình bày báo cáo. Buổi ngoại khoá của chúng ta đến đây là kết thúc. Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo cùng toàn thể các em học sinh khối 9 - Trường THCS Hoàng DiệuChương Mỹ 18 19