Proiect didactic

Tema: Compuşi organici cu importanţă biologicăTitlul lecţiei: Proprietăţile chimice ale aminoacizilorTipul lecţiei: mixtăClasa: a XI-a Data: 20. 03. 2008Profesor: Sandu DianaŞcoala: Grup Şcolar „Tudor Tănăsescu”

Obiective operaţionale:Elevii trebuie să fie capabili:

O1 – Să indice principalele proprietăţi chimice ale aminoacizilor;O2 – Să identifice aminoacizii prin activităţi experimentale şi să interpreteze rezultatele experimentelor;O3 - Să scrie ecuaţiile reacţiilor chimice studiate;O4 – Să clasifice şi să denumească produşii obţinuţi la policondensarea aminoacizilor;O5 – Să utilizeze noţiunile însuşite la rezolvarea unor exerciţii cu caracter problematizat.

Metode şi procedee didactice: conversaţia, explicaţia, experimentul de cercetare, observaţia, problematizarea.

Materiale şi mijloace de învăţământ: substanţe şi ustensile de laborator, fişe de lucru (experimentale şi de exerciţii).

Bibliografie: 1. Isac, Delia: „Metodica predării chimiei”, Ed. Mirton, Timişoara, 19982. Alexandrescu, E.; Zaharia, V.; Nedelcu, M. : „Chimie C3 – manual pentru

clasa a XI-a” Ed. LVS Crepuscul, 2006

Scenariu didactic

I. Captarea atenţieiAşa cum s-a arătat în lecţia anterioară, aminoacizii sunt compuşi organici cu

funcţiuni mixte, ce conţin în molecula lor grupe –COOH (cu caracter acid) şi grupe –NH2

(cu caracter bazic). Un număr de 20 - aminoacizi se găsesc frecvent în structura proteinelor – componente fundamentale ale celulelor vii.

II. Reactualizarea cunoştinţelor (10 min.)Pentru trecerea la noua lecţie se vor reactualiza cunoştinţe referitoare la:

- clasificarea aminoacizilor;- proprietăţile fizice ale aminoacizilor.

Exerciţiu: Analizaţi structura compuşilor organici din fiecare secvenţă şi indicaţi ce fel de izomeri sunt:

A. CH3 – CH – CH2 – CH – COOH ; CH3 – CH2 – CH – CH - COOH | | | | CH3 NH2 CH3 NH2 leucină izoleucină izomeri de ....................

B. CH3 – CH – COOH ; CH2 – CH2 – COOH | | NH2 NH2

- alanină - alanină izomeri de ………………

COOH COOH | |

C. H2N – C – H ; H – C – NH2 | | CH3 CH3

L – alanină D – alanină izomeri ……………….

III. Enunţarea obiectivelorLa sfârşitul orei va trebui să indicaţi principalele proprietăţi chimice ale

aminoacizilor, verificând experimental unele dintre ele.

IV. Conducerea învăţării (30 min.)Activitate experimentală: Citiţi cu atenţie modul de lucru şi efectuaţi

experimentele din fişa de laborator. Completaţi spaţiile libere din rubrica: „Observaţii şi concluzii”.

Experimentul Reactivi şi ustensile Modul de lucru Observaţii şi concluzii

Identificarea aminoacizilor

- soluţie de albumină hidrolizată- soluţie de CuSO4

- soluţie de FeCl3

- soluţie de HCl- soluţie de NaOH- eprubete

Într-o eprubetă adăugaţi 2 ml soluţie alcalină de albumină şi 1 ml soluţie de CuSO4. Observaţi coloraţia apărută.În altă eprubetă adăugaţi 2 ml soluţie de albumină, 1 ml soluţie de HCl, 1ml de soluţie de FeCl3 şi observaţi coloraţia.

Cu soluţii ce conţin ionul ..., aminoacizii dau o coloraţie ...............................

Cu soluţie acidă de FeCl3 aminoacizii dau o coloraţie.........

Comportarea chimică a aminoacizilor este determinată de existenţa în aceeaşi moleculă a celor două grupe diferite.

1. Reacţia de ionizare şi caracterul amfoterÎn stare solidă, cristalină, aminoacizii au structură dipolară (de amfion) rezultată

în urma transferului protonului de le grupa – COOH la grupa – NH2 (ionizare intramoleculară).

Schema generală: R – CH – COOH R – CH – COO- (amfion) | | NH2 NH3

Datorită acestei structuri, aminoacizii au caracter amfoter (elevii explică acestă noţiune şi dau exemple de substanţe amfotere, studiate anii trecuţi).

La tratarea soluţiei apoase a unui aminoacid cu o cantitate mică dintr-un acid tare sau o bază tare, soluţia aminoacidului nu-şi modifică semnificativ pH-ul.

Soluţiile care prezintă această proprietate se numesc soluţii tampon.Exemplu: CH2 – COO- + NaOH CH2 – COO-Na+ + H2O | | NH3 NH2 glicină sare de sodiu

CH2 – COO- + HCl CH2 – COOH | | NH3 NH3Cl- glicină sare de amoniu2. Reacţia de condensare şi policondensareO proprietate importantă a aminoacizilor este aceea de a reacţiona intermolecular,

prin intermediul celor două grupe funcţionale din moleculă.În condensările biochimice se elimină apă între grupele – COOH dintr-o moleculă

şi grupa – NH2 din altă moleculă, rezultând peptide, polipeptide şi proteine.În funcţie de numărul de molecule de aminoacizi care participă la reacţia de

condensare, produşii de reacţie se numesc:- oligopeptide (2- 10 molecule de aminoacizi);- polipeptide (10 – 50 molecule de aminoacizi);- proteine (50 – 10000 molecule de aminoacizi). Ex: a) obţinerea peptidelor simple Gli- Gli

b) obţinerea peptidelor mixte Gli- Ala

CH2 – COOH + CH2 – COOH CH2 – CO – NH – CH2 - COOH | | | NH2 NH2 NH2

CH2 – COOH + CH3 – CH – COOH CH2 – CO – NH – CH - COOH | | | | NH2 NH2 NH2 CH3

Denumirea peptidelor se formează din numele acidului C – terminal la care se adaugă, ca prefix, numele radicalilor celorlalţi aminoacizi.

V. Fixarea cunoştinţelor se realizează cu ajutorul fişei de exerciţii distribuită fiecărui elev (rezolvarea integrală a fişei va constitui tema pentru acasă).

VI. Tema pentru acasă : Alcătuieşte un referat de 1-2 pagini cu tema: „Importanţa practică a aminoacizilor şi a produşilor obţinuţi la policondensarea lor”.

Fişa de exerciţii

1. Scrie în spaţiul liber varianta din paranteză care completează corect fiecare afirmaţie:a) Grupa cu caracter acid din molecula unui aminoacid este.................. (- NH2/ - COOH).b) În stare solidă, aminoacizii se află în formă...........................(amfionică/ neionică) şi au punctele de topire.................. (ridicate/ joase).c) Prin condensarea a două molecule ale aceluiaşi aminoacid se obţine o dipeptidă............(simplă/ mixtă).d) Macromoleculele proteinelor sunt formate din cel puţin.....(50/10) unităţi de aminoacide) În macromolecula unei proteine, unităţile de aminoacid sunt unite prin legături .............(de hidrogen/ peptidice).

2. Tirosina este un aminoacid cu rol important în transportul şi stocarea iodului în organism şi are formula plană: HO – C6H4 – CH2 – CH – COOH | NH2

a) Identifică grupele funcţionale din molecula tirosinei.b) Determină formula moleculară a tirosinei şi calculează conţinutul în oxigen, exprimat în procente de masă.c) Scrie ecuaţia următoarei reacţii: tirosină + HCl

3. Scrie formulele plane ale peptidelor indicate mai jos şi apreciază tipul lor:a) peptida obţinută prin condensarea a două molecule de serină;b) peptida cu denumirea prescurtată: Ala – Val – Gli.

Nume:Clasa:

Fişa individuală

Exerciţiu: Analizaţi structura compuşilor organici din fiecare secvenţă şi indicaţi ce fel de izomeri sunt:

D. CH3 – CH – CH2 – CH – COOH ; CH3 – CH2 – CH – CH - COOH | | | | CH3 NH2 CH3 NH2 leucină izoleucină izomeri de ....................

E. CH3 – CH – COOH ; CH2 – CH2 – COOH | | NH2 NH2

- alanină - alanină izomeri de ………………

COOH COOH | |

F. H2N – C – H ; H – C – NH2 | | CH3 CH3

L – alanină D – alanină izomeri ……………….

Experimentul Reactivi şi ustensile Modul de lucru Observaţii şi concluzii

Identificarea aminoacizilor

- soluţie de albumină hidrolizată- soluţie de CuSO4

- soluţie de FeCl3

- soluţie de HCl- soluţie de NaOH- eprubete

Într-o eprubetă adăugaţi 2 ml soluţie alcalină de albumină şi 1 ml soluţie de CuSO4. Observaţi coloraţia apărută.În altă eprubetă adăugaţi 2 ml soluţie de albumină, 1 ml soluţie de HCl, 1ml de soluţie de FeCl3 şi observaţi coloraţia.

Cu soluţii ce conţin ionul ..., aminoacizii dau o coloraţie ...............................

Cu soluţie acidă de FeCl3 aminoacizii dau o coloraţie.........