Zakaj Dwayne Johnson uživa aminokisline? · 2020. 9. 14. · Zakaj Dwayne Johnson uživa...

Učiteljeva refleksija o raziskovalnem učenju in izobraževanju z naravoslovjem

Modul pripravil: Aleš Pršin, 2016; konzulenta: dr. Iztok Devetak in Miha Slapničar. Univerza v Ljubljani, Pedagoška fakulteta, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana

http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti.php - e-pošta: [email protected]

1

Zakaj Dwayne Johnson

uživa aminokisline?

Modul za poučevanje kemije v 9. razredu osnovne šole.

Povzetek Učni modul PROFILES »Zakaj Dwayne Johnson uživa aminokisline?« obravnava

aminokisline in je namenjen poučevanju v 9. razredu OŠ. S pomočjo modula učenci

spoznajo aminokisline in njihove osnovne lastnosti. Preko eksperimentalnega dela določijo

pH vrednosti vodnih raztopin različnih aminokislin in izvedejo dokazno reakcijo za amino

skupino – ninhidrinsko reakcijo. Učenje poteka individualno, v paru in skupinsko. Na koncu

učnega modula učenci rešijo problem, ki je bil predstavljen v socio-naravoslovnem

kontekstu.

Modul vključuje

1. Navodila za učence Podroben opis scenarija ter učne vsebine in nalog, ki jih morajo učenci rešiti.

2. Navodila za učitelja Predlogi, kako poučevati z učnim modulom.

3. Način preverjanja in ocenjevanja znanja

Predlogi strategij in kriterijev ocenjevanja.

4. Učiteljevi zapiski Podane dodatne informacije o učni vsebini in rešitve nalog v navodilih za učence.

Zahvala Modul je pripravil Aleš Pršin (konzulenta: dr. Iztok Devetak in Miha Slapničar) po priporočilih EC FP7 PROFILES projekta na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani, Kardeljeva pl. 16, Ljubljana. Spletna stran projekta je http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti.php; e-pošta: [email protected]; UL-PROFILES projektna skupina (2011) v okviru Konzorcijuma - www.profiles-projects.eu.

mailto:[email protected]

http://www2.pef.uni-lj.si/kemija/projekti


http://www.profiles-projects.eu/










2

Učni cilji/kompetence povezani z vsebino modula; Učenci: 1. znajo prepoznavati kemijske spremembe,

2. uporabljajo pH-lestvico kot merilo za oceno kislosti in bazičnosti raztopin,

3. z uporabo indikatorjev razlikujejo med kislimi, bazičnimi in nevtralnimi snovmi,

4. uporabljajo raziskovalni pristop in laboratorijsko delo,

5. uporabljajo laboratorijske spretnosti.

Vsebina učnega načrta:

1. znajo prepoznavati kemijske spremembe,

2. opredelijo reaktante in produkte kemijske reakcije,

3. razumejo kemijske reakcije z uporabo vizualizacijskih sredstev (modelov,

animacij in submikroskopskih prikazov kemijskih reakcij) in se tako urijo v

zapisovanju preprostih kemijskih reakcij z urejenimi kemijskimi enačbami (od

makroskopskega (besednega), prek submikroskopskega (modelni prikazi) do

simbolnega zapisa),

4. razumejo pomen/vpliv dušikovih organskih spojin za/na življenje oziroma okolje,

5. spoznajo aminokisline kot spojine z dvema funkcionalnima skupinama,

6. spoznajo beljakovine kot naravne polimere, zgrajene iz aminokislin, povezanih s

peptidno vezjo.

Metode in oblike dela: -metode: besedne metode (ustna razlaga, pogovor, delo z besedilom, metoda pisanja); demonstracijske metode (risanje); eksperimentalne metode;); -oblike (frontalna, indvidualna, skupinsko delo); -didaktični sistemi (timski pouk).

Predviden čas: 4 šolske ure (45 min)

Predznanje: Učenci naj bi že znali:

1. poznajo nastanek ionov iz atomov in razlikujejo med anioni in kationi,

2. z uporabo indikatorjev razlikujejo med kislimi, bazičnimi in nevtralnimi snovmi iz

svojega okolja,

3. razlikujejo med raztopinami kislin in baz glede na vsebnost oksonijevih in

hidroksidnih ionov ter znajo zapisati kemijske formule osnovnih kislin in baz,


5. glede na vsebnost dušika v zgradbi spojin opredelijo dušikove organske spojine

in prepoznajo aminoskupino.





3

Aktivnosti učencev

Zakaj Dwayne Johnson

uživa aminokisline? Ime in priimek: __________________________ Skupina: ____ Razred: ___

Zakaj se to učim?

Vir: Wikipedia Marko je 18-letni fant, ki se je celo življenje ukvarjal s športom. Najprej je treniral nogomet, nato košarko, sedaj pa trenira plavanje. V zimskem delu sezone veliko časa posveti treningu moči. V želji po mišični rasti je odšel v trgovino s športno prehrano. Njegov namen je bil, da izve čim več o regeneraciji mišic. V trgovini je najprej opazil proteinske čokolade, nato proteinske praške. Ko je prišel do blagajne, pa je pod pultom zagledal embalažo, na kateri je pisalo »Aminokisline«. Za aminokisline je že slišal, a o njih ni vedel praktično nič. O njih je povprašal blagajničarja. Ta mu je povedal, da aminokisline služijo hitrejši obnovi mišičnih vlaken, kaj več pa o njih ni znal povedati. Marko se je odločil, da bo o aminokislinah vprašal učitelja kemije. Tudi tebe zanima, kaj so aminokisline? Ali so to trdne snovi? Ali so kisle, na kar namiguje njihovo ime? Zakaj jih nekateri športniki pijejo po treningu? Ali so škodljive? To in še več se boš naučil, če boš nadaljeval z branjem in reševanjem nalog.

(1) Učni cilji: (1) spoznajo aminokisline kot spojine z dvema funkcionalnima skupinama, (2) spoznajo beljakovine

kot naravne polimere, zgrajene iz aminokislin, povezanih s peptidno vezjo, (3) razumejo pomen/vpliv dušikovih organskih spojin za/na življenje oziroma okolje

(2) Učni dosežki: (1) razvijajo prostorske predstave z uporabo modelov oziroma raznih vizualizacijskih sredstev, (2)

uporabljajo eksperimentalnoraziskovalni pristop oziroma laboratorijske spretnosti, (3) Predzanje: (1) poznajo nastanek ionov iz atomov in razlikujejo med anioni in kationi,





4

(2) z uporabo indikatorjev razlikujejo med kislimi, bazičnimi in nevtralnimi snovmi iz svojega okolja, (3) razlikujejo med raztopinami kislin in baz glede na vsebnost oksonijevih in hidroksidnih ionov ter znajo zapisati kemijske formule osnovnih kislin in baz, (4) uporabljajo pH-lestvico kot merilo za oceno kislosti in bazičnosti raztopin, (5) glede na vsebnost dušika v zgradbi spojin opredelijo dušikove organske spojine in prepoznajo aminoskupino. (4) Viri: Učbeniki in splet, ki so vam na voljo. (5) Novi pojmi: (1) aminokisline, (2) peptidna vez, (3) ion dvojček, (4) peptid, (5) esencialne aminokisline, (6)

ninhidrinski test

Naloge učencev I. DEL V parih odgovorite na spodnja vprašanja. Nato se o njih pogovorite še z učiteljem. Si že slišal za aminokisline? V katerem kontekstu? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Naštej tri glavna makrohranila. Aminokisline se med seboj povezujejo in tvorijo enega izmed makrohanil. Kaj misliš, katerega? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Ali je redna športna aktivnosti pomembna za zdravo življenje? Ali se tudi ti ukvarjaš š športom? Katerim? Kolikokrat tedensko si športno aktiven? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Ali je prehrana pred in po športni aktivnosti pomembna? Zakaj? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Športniki po športni aktivnosti pogosto posegajo po prehrambenih dodatkih, kot so beljakovine (proteini). Zakaj? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________





5

II. DEL O AMINOKISKLINAH Preberi spodnje besedilo in odgovori na spodnja vprašanja.

Aminokisline so dušikove organske spojine Poznamo različne vrste dušikovih spojin. V osmem razredu smo spoznali nekatere anorganske dušikove spojine (amonijak, dušikovo kislino in njene soli itd.). Dušik je vezan tudi v mnogih organskih spojinah. Organske dušikove spojine so npr. B vitamini, nekatera zdravila, razstreliva (TNT). Tudi DNK (deoksiribonukleinska kislina), nosilka genetske informacije v živih bitij, je dušikova organska spojina. Med dušikove organske spojine uvrščamo tudi aminokisline. Vse naravne aminokisline vsebujejo ogljikove, vodikove, kisikove in dušikove atome (v nekaterih naravnih aminokislinah pa so tudi nekateri drugi elementi, npr. žveplo).V živih bitjih imajo daleč največji pomen aminokisline, v katerih sta amino skupina in karboksilna skupina vezani na isti ogljikov atom. Za zdravo življenje mora hrana, ki jo zaužijemo, vsebovati esencialne aminokisline. To so tiste aminokisline, ki so za organizem nepogrešljive in jih organizem ne more sam sintetizirati. To ne pomeni, da so za organizem pomembnejše kot druge aminokisline, vendar jih moramo nujno vnašati v organizem s hrano. Zapišimo splošno obliko aminokislin:

V molekuli aminokisline sta amino skupina –NH2 in karboksilna skupina –COOH. S črko R označimo radikal, ki je lahko ali le vodikov atom H, lahko metilna skupina –CH3, lahko pa tudi bolj kompleksna struktura. Aminokisline se med seboj razlikujejo v strukturi radikala. Aminokisline so pri sobnih pogojih v trdnem agregatnem stanju. Njihova tališča so relativno visoka, pri segrevanju na visoke temperature pa se razgradijo.





6

Atome katerih elementov vsebujejo vse aminokisline? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Obkroži črko pred pravilno trditvijo.

1. Za esencialne aminokisline velja, da:

A) Jih telo nujno potrebuje in jih ne more proizvesti samo.

B) Jih telo lahko proizvede samo.

C) Jih organizem ne potrebuje nujno.

D) So za telo pomembnejše od ostalih aminokislin.

2. Aminokisline

A) se redko nahajajo v tekočem agregatnem stanju.

B) vsebujejo hidroksilno in karboksilno funkcionalno spojino.

C) se med seboj razlikujejo v zgradbi radikala.

D) uvrščamo med žveplove organske spojine

Izpolni spodnjo tabelo.

Strukturna formula IUPAC ime Alternativno ime

2-aminoetanojska kislina Glicin

alanin





7

izolevcin

2-amino-3-metilbutanojska kislina

valin

Ph vrednosti aminokislin

S pomočjo spodnjega besedila odgovori na vprašanja, nato pa določi pH vrednosti raztopin aminokislin s pomočjo univerzalnega indikatorja.

Kot že vemo, je karboksilna skupina –COOH nosilka kislih, aminska –NH2 pa bazičnih lastnosti. Zato lahko aminokisline reagirajo kot kisline (oddajo vodikov H+ ion) ali kot baze (sprejmejo vodikov ion H+). Pravimo, da so amfoterne. Vodikov ion H+ iz kisle karboksilne skupine lahko preide na bazično aminsko skupino. Tako nastalo ionsko zgrajeno spojino imenujemo ion dvojček (s tujko zwitter ion). V trdnem agregatnem stanju je aminokislina v obliki iona dvojčka.

Poglejmo si, kakšen je pH vodnih raztopin aminokislin. Aminokisline, ki imajo v molekuli enako število bazičnih (aminskih) in kislih (karboksilnih) skupin, reagirajo v vodni raztopini nevtralno. Poleg nevtralnih aminokislin poznamo tudi kisle in bazične. Kisle aminokisline imajo v molekuli več karboksilnih kot aminskih skupin, če pa je v molekuli aminokisline vezanih več aminskih kot karboksilnih skupin, je aminokislina bazična. Aminokisline imajo v molekuli več ionizirajočih skupin. Ionsko stanje teh skupin in s tem celokupni naboj aminokisline sta odvisna od vrednosti pH okolja.





8

Pravimo, da so aminokisline amfoterne. Kaj to pomeni? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Kaj je ion dvojček? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Oglej si animacijo nastanka iona dvojčka na primeri aminokisline alanin. Nato na primeru glicina pokaži nastanek iona dvojčka.

A. DOLOČI PH NEKATERIH AMINOKISLIN PRIBOR IN KEMIKALIJE -6 epruvet -7 kapalk -vodovodna voda -0,1 M vodna raztopina natrijevega hidroksida NaOH(aq) -0,1 M raztopina glicina -0,1 M raztopina serina -0,1 M raztopina alanina -0,1 M raztopina triptofana -0,1 M raztopina ocetne kisline CH3COOH(aq) -univerzalni indikator POTEK DELA V prvo epruveto dodajte 1 mL vodovodne vode, v drugo 1 mL razredčene raztopine natrijevega hidroksida, v tretjo 1 mL 0,1 M raztopine glicina, v četrto 1mL 0,1 M raztopine serina, v četrto 1 mL 0,1 M raztopine alanina, v peto 1 mL 0,1 M raztopine triptofana in v šesto 1 mL raztopine razredčene ocetne kisline. V vsako epruveto dodajte še dve kapljici raztopine univerzalnega indikatorja. Opazujte spremembe. Opažanja in sklepe zapišite v tabelo.





9

Snov Opažanja Sklepi

Vodovodna voda

Raztopina natrijevega hidroksida

Glicin

Serin

Alanin

Triptofan

Ocetna kislina

Kako se univerzalni indikator obarva v kislem in kako v bazičnem mediju? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Katere snovi so bile kisle, katere bazične in katere nevtralne? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Strukturna formula aminokisline

Število aminskih funkcionalnih skupin

Število karboksilnih funkcionalnih skupin

Pričakovan pH (</=/>7)





10





11

AMINOKISLINE SE POVEZUJEJO S PEPTIDNO VEZJO

Brez aminokislin ne preživimo. Aminokisline so odgovorne za pravilno delovanje živčnega sistema, gradijo mišična vlakna, gradijo pomembne komponente las, sodelujejo pri prebavi maščob, tvorijo hormone itd. Ko zaužijemo beljakovine, jih naše telo prebavi in razgradi do aminokislin. Te aminokisline se nato povežejo med seboj in sodelujejo pri normalnem delovanju telesa. VFBD

Kdo je Dwayne Johnson in zakaj uživa aminokisline?

Izolevcin Levcin Valin

Dwayne Johnson je igralec, producent in bivši profesionalni tekmovalec v rokoborbi, znan po svoji mišičasti postavi. Pri 47 letih še vedno dnevno dviguje uteži. V želji po optimalni regenariciji mišičnih vlaken po in med treningom poleg beljakovinskih napitkov pije tudi raztopine aminokislin. Pri obnovi mišičnih vlaken so najpomembnejše tri aminokisline, t.i. BCAA aminokisline. BCAA je kratica za Branched Chained Amino Acids, kar v prevodu pomeni razvejane amino kisline. To so levcin, isolevcin in valin. Razvejane jih imenujemo zato, ker imajo stranske verige, ki so razvejane. Spodaj so narisani modeli strukturnih formul omenjenih aminokislin.





12

Iz aminokislin nastanejo spojine z večjimi molekulami – peptidi. Iz dveh aminokislin nastane dipeptid, iz treh tripeptid. Polipeptid vsebuje veliko število aminokislinskih enot. Aminokislini se povežeta v dipeptid z odcepom molekule vode iz karboksilne skupine ene aminokisline in amino skupine druge aminokisline. Za lažjo predstavo si oglej spodnjo shemo povezovanja dveh aminokislin.

Iz prikazane sheme reakcije je razvidno, da se aminokislini povežeta v dipeptid z odcepom molekule vode iz karboksilne skupine ene aminokisline in amino skupine drugi aminokisline. Skupino atomov, s katerima se aminokislini povežeta (obarvano modro), -CONH- imenujemo amidna vez. Ker se z amidnimi vezmi aminokisline povezujejo v peptide, amidni vezi pravimo tudi peptidna vez. V živem svetu najdemo peptide, ki vsebujejo več kot 100 aminokislinskih enot – imenujemo jih beljakovine oz. proteini. Reakcijo, pri kateri nastane večja molekula z odcepom manjše molekule, imenujemo kondenzacija. Če se na ta način poveže večje število molekul, govorimo o polikondenzaciji ali kondenzacijski polimerizaciji. Peptidi imajo zelo velike molekule. Ker je zapisovanje njihovih formul in imen zamudno, si pomagamo z mednarodno dogovorjenimi tričrkovnimi oznakami aminokislin. Gly je oznaka za aminokislino glicin, Ala je oznaka za aminokislino alanin. Gly-Ala je torej dipeptid, v katerem sta povezana glicin in alanin. Dipeptid Gly-Ala je drugačna spojina kakor dipeptid Ala-Gly; spojini imata enako molekulsko formulo, a različno razporeditev atomov, torej sta izomera.





13

B. Dokaz aminokislin z ninhidrinskim testom

Preberi spodnje besedilo in izvedi reakcijo dokaza aminokislin

Ninhidrinski test je specifičen za določanje aminske skupine v aminih, pa tudi v aminokislinah. Pri reakciji ninhidrina z aminokislino nastane temnovijolično obarvan resonančno stabiliziran ion, poznan kot Ruhermannov purpur, stranska veriga aminokisline pa se pretvori v ustrezen aldehid. Spodaj si oglej reakcijsko shemo reakcije med aminokislino in ninhidrinskim reagentom.

PRIBOR IN KEMIKALIJE -7 kapalk -8 epruvet -vodovodna voda -stojalo in plinski gorilnik -termometer -0,1 M vodna raztopina natrijevega hidroksida NaOH(aq) -0,1 M raztopina glicina -0,1 M raztopina serina -0,1 M raztopina alanina -0,1 M raztopina triptofana -0,1 M raztopina ocetne kisline CH3COOH(aq) -Ninhidrinski reagent POTEK DELA Vsako izmed epruvet oštevilči s številka od 1 do 7. V vsako izmed epruvet dodaj 4 ml ene od pripravljenih raztopin, kot je označeno v spodnji tabeli. Nato v vsako izmed epruvet dodaj 3 kapljice ninhidrinskega reagenta. Epruvete postavi v vodno kopel s termometrom, ko bo voda v posodi dosegla 80°C – 90°C. Epruvete segrevaj med 3 in 5 minut, oziroma toliko časa, dokler ne opaziš sprememb. Temperatura vode v kopeli mora biti ves čas med 80°C – 90°C. V ta namen na plinskem gorilniku nastavi moč plamena. Opažanja in sklepe zapiši v tabelo.





14

Številka epruvete Raztopina

1 Vodovodna voda

2 Raztopina natrijevega hidroksida

3 Raztopina glicina

4 Raztopina serina

5 Raztopina alanina

6 Raztopina triptofana

7 Raztopina ocetne kisline

OPAŽANJA IN SKLEPI

Raztopina Opažanja Sklepi

Vodovodna voda

Raztopina natrijevega hidroksida

Raztopina glicina

Raztopina serina





15

Raztopina alanina

Raztopina triptofana

Raztopina ocetne kisline

Katero funkcionalno skupino dokažemo z ninhidrinskim testom? ______________________________________________________________________ Ali je do kemijske reakcije prislo v vseh epruvetah? V katerih je in v katerih ni? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Kaj lahko poveš za snovi, v katerih je kemijska reakcija potekla? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________





16


Strukturna formula Ali snov reagira z ninhidrinskim reagentom?

Ali je snov aminokislina?





17

Vprašanja za utrjevanje znanja Ključna vprašanja

1. Aminokisline se povezujejo v večje polimere. Kako imenujemo te polimere? ____________________________________________________________________ 2. Kateri funkcionalni skupini vsebujejo vse aminokisline? ___________________________________________________________________ 3. Kaj pomeni, da so aminokisline amfoterne? ________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4. Razloži izraz »esencialne aminokisline«. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. Napiši nekaj bioloških funkcij aminokislin. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________





18

Naloge za vajo

1. Na embalaži nekaterih bonbonov je napisano, da vsebujejo aminokislino fenilalanin. Prikazan je brezbarvni kroglični model te spojine. Pobarvaj krogle, ki predstavljajo atome (ogljik črno, dušik modro, kisik rdeče, vodike pa naj ostanejo belo). Napiši tudi molekulsko formulo te spojine.

2. Na primeru povezovanja dveh molekul alanina prikaži nastanek peptidne vezi in odgovori na spodnja vprašanja.

a) Obkroži peptidno vez. Iz atomov katerih elementov je sestavljena?______________ b) Molekula katere snovi se odcepi pri nastanku peptidne vezi?___________________ c) Napiši, kako bi alanin imenovali po nomenklaturi IUPAC.______________________ 3. Kaj velja za aminokisline? a) Vse aminokisline lahko človeško telo proizvede samo. b) V ionu dvojčku se aminokisline nahajajo le v kationski obliki. c) Aminokisline lahko vsebujejo žveplove atome. d) Vse aminokisline so v vodni raztopini nevtralne, saj vsebujejo eno karboksilno in eno amino skupino. e) Vodne raztopine aminokislin prevajajo električni tok. Izberi pravilno kombinacijo odgovorov: A) a, b

Molekulska formula:__________

Ime po IUPAC:__________





19

B) c, e C) a, c, d Č) b, č, d D) a, c, č, d 4. Nariši strukturni formuli dipeptidov alanin-glicin in glicin-alanin in dopolni spodnje besedilo.

Dipeptida imata ______________(enako/različno) molekulsko formulo in ______________(enako/različno) strukturno formulo. Število vseh atomov je v obeh aminokislinah __________(enako/drugačno). Pravimo, da sta molekuli __________(izomera/enantiomera).





20

Ali razumem

1. Spodnje trditve ovrednoti kot pravilne () ali napačne (). Napačne trditve popravi. a) Vse aminokisline vsebujejo ogljikove, vodikove, dušikove in kisikove atome. b) Aminokisline so nujne za obstoj življenja. c) Aminokisline, ki so povezane s peptidno (amidno) vezjo, tvorijo ogljikove hidrate. d) Večina aminokislin se nahaja v trdnem agregatnem stanju, le redke pa so tekoče. e) Vse aminokisline so esencialne aminokisline. f) Vse aminokisline sodelujejo pri obnovitvi mišičnih vlaken. a) __________________________________________________________________ b) __________________________________________________________________ c) __________________________________________________________________ d) __________________________________________________________________ e) __________________________________________________________________ f) ___________________________________________________________________ 2. Razloži, zakaj imajo vodne raztopine različnih aminokislin različne pH vrednosti. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________





21

III. DEL Predstavljaj si, da si prodajalec v trgovini s športno prehrano in je do tebe prišel Marko, ki o aminokislinah ne ve ničesar. Sestavi kratko obnovo novega znanja, skozi katero bi Marku predstavil aminokisline. V obnovo vključi tudi naslednja dejstva o a aminokislinah: biološke funkcije aminokislin, beljakovine in peptidna vez, pH aminokislin, BCAA in njihova vloga v športni prehrani. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________





22

Zakaj Dwayne Johnson uživa aminokisline?

Navodila za učitelja Glavni namen vseh PROFILES učnih modulov je, da se učenje začne na način, ki spodbudi interes učencev za učenje vsebine. To predstavlja ti. scenarij, ki je na začetku modula zapisan kot zgodba v socio-naravoslovnem kontekstu, ki poleg motivacijske vloge predstavlja tudi možnosti ugotavljanja dejanskega predhodnega znanja učencev in tudi sprožiti razpravo o tem katero dodatno naravoslovneo znanje je potrebno za nadaljnjo diskusijo o problemu in njegovi rešitvi. Nadaljnja razprava o scenariju je ključna komponenta PROFILES stretegije poučevanja, saj predstavlja uvod v "IL" in "ES" v akronimu PROFILES. Prvi predstavlja učenje z raziskovanjem, drugi pa širše učenje o določenem problemu, ki izhaja iz doseganja ciljev izobraževanja (glej učne rezultate). Že definicija učneja z raziskovanjem vključuje dejstvo, da so učenci aktivni pri izgradnji svojega znanja. Takšen pristop zahteva nek "sprožilec", da raziskovanje steče in je v večini primerov raziskovalno vprašanje (ali vprašanja), ki jih v najboljših primerih učenci sami postavijo. Raziskovalno vprašanje nato vodi raziskovalno učenje. Raziskovalno učenje omogoča učencem, da najprej razmišljajo o rešitvah problema in pridobivanju podatkov s prve roke, kot je eksperimentiranje, in s tem pridobivanje procesnih spretnosti, ali zbiranje podatkov z druge roke, kot so različni viri. Rezultat teh dejavnosti je razlaga pridobljenih podatkov, zato, da se pridobi rešitev naravoslovnega problema. V tem učnem modulu, predstavlja uvod (socio-naravoslovni scenarij) Marko v trgovini s športno prehrano vpraša prodajalca, kaj so to aminokisline. Prodajalec mu ne zna odgovoriti. Učencem bi se ob branju te zgodbe lahko porodila vprašanja, kot so: »Kaj so to aminokisline«, »Zakaj so za naše telo pomembne?« in »Ali aminokisline pomagajo pri mišični regenraciji in kako?«. To je le nekaj vprašanj, ki jih lahko sproži scenarij in bi omogočala pričetek razprave med učenci (priporočeno je, da se ta del učnega modula izvede v 4 skupinah s štirimi učenci). Učitelj vodi učence do učenja specifičnih naravoslovnih pojmov, kot jih predpisuje učni načrt za Kemijo (glejte cilje učnega načrta zgoraj). Pomembno je tudi, da učitelj do določene mere preveri predhodno znanje učencev, ker tako lahko ustrezno načrtuje svoje nadaljnje delo. Predznanje tega modula naj bi bilo, da učenci:

1. poznajo nastanek ionov iz atomov in razlikujejo med anioni in kationi,

2. z uporabo indikatorjev razlikujejo med kislimi, bazičnimi in nevtralnimi snovmi iz

svojega okolja,

3. razlikujejo med raztopinami kislin in baz glede na vsebnost oksonijevih in

hidroksidnih ionov ter znajo zapisati kemijske formule osnovnih kislin in baz,






23

5. glede na vsebnost dušika v zgradbi spojin opredelijo dušikove organske spojine

in prepoznajo aminoskupino.

Glede na zgoraj navedeno drži, da ima socio-naravoslovni scenarij velik pomen pri uvajanju nadaljnjega učenja specifične naravoslovne vsebine modula, ki je v PROFILES modulih, doseženo s pristopom učenja z raziskovanjem. Za to je(so) potrebno(na) raziskovalna vprašanje(a), ki nastanejo na osnovi razprav učencev o socio-naravoslovnem scenariju ali jih poda učitelj, če so učenci pri snovanju raziskovalnih vprašanj manj uspešni. V tem modulu je možno postaviti nekaj raziskovalnih vprašanj, kot na primer: 1. Kaj so to aminokisline? 2. Zakaj je po treningu moči priporočen vnos beljakovin oziroma aminokislin? 3. Kako se aminokisline povezujejo? Po opredelitvi raziskovalnih vprašanj, je v naslednjem koraku potrebno zasnovati raziskavo. Glede na vprašanja, moramo premisliti o vsebini raziskovalnega vprašanja in kako je mogoče opraviti meritve. Glede na tip modula, ki je strukturiran tako, da se lahko učenci učijo sodelovalno, brez obsežnega vodenja učitelja, je priporočljivo, da se izvede pouk kot skupinsko delo. Delo v skupini naj bo načrtovano in vodeno s strani učencev. Po končanem skupinskem delu naj učenci poročajo o svojih rešitev pridobljenih z raziskovanjem. Ključna tema raziskovalnega dela je ugotoviti, kakšne so lastnosti aminokislin ina kakšna je njihova biološka funkcija.Vprašanja, ki vodijo učenje in so vključena v besedilo, ki ga imajo na voljo učenci, so načrtovana tako, da vodijo razmišljanje učencev v tej smeri. Z učenjem z raziskovanjem, se pričakuje, da bodo učenci pridobili znanje o aminokislinah. Besedilo v zvezi z vsebino modula je vključeno tudi v navodila za učitelja, in sicer v učiteljeve zapiske, kjer je podan tudi slikovni material, ki ga lahko učitelj, če želi uporabi. Podane so tudi nekatere spletne strani, kjer lahko učenci najdejo več informacij o tej temi. Predstavljene so predvsem vsebine aminokislin in pa rešitve eksperimentalnega dela z odgovori na vsa vprašanja. Na koncu učenja z raziskovanjem, kjer se medsebojno povežejo obravnavani pojmi, ki sestavljajo aminokisline, še ni konec aktivnosti učencev. Pomemben zaključek modula je vprašanje v naslovu, ki ga je potrebno obravnavati, tako da učenci utrdijo, ne le naučeno s sodelovanjem v razpravi v skupini, ampak tudi razvijejo sposobnosti sklepanja in argumentiranja. Rezultat učenja s PROFILES učnim modulom je sprejetje odločitve oz. soglasja, na ravni posameznika, skupine in na koncu tudi razreda glede socio-naravoslovnega problema, ki ga je postavilo naslovno vprašanje in scenarij modula.

Učni cilji posamezne učne ure Učni cilji prve učne ure: 1. Učenci vedo, da vse aminokisline vsebujejo ogljikove, dušikove, vodikove in kisikove

atome

2. Učenci poznajo vlogo esencialnih aminokislin v zdravi prehrani.





24

3. Učenci aminokisline opredelijo kot spojine z aminsko in karboksilno funkcionalno

skupino.

Učni cilji druge učne ure: 1. Učenci preko eksperimentalnega dela ugotovijo, da imajo vodne raztopine aminokislin različne pH vrednosti 2. Učenci razumejo, da je aminska skupina nosilka bazičnih, karboksilna skupina pa nosilka kislih lastnosti Učni cilji tretje učne ure: 1. Na preprostih aminokislinah prikažejo nastanek iona dvojčka 2. Opredelijo ninhidrinski test kot dokaz za aminsko skupino Učni cilji četrte učne ure: 1. Učenci razlikujejo med aminokislinami in amini

2. Vedo, kakšna je vloga aminokislin pri regenraciji mišičnih vlaken

Doseganje zastavljenih kompetenc

Kompetenca Kompetenca je dosežena z...

1. Spretnosti raziskovalnega dela.

... uspešnim reševanjem pripravljenih nalog.

2. Komunikacijske (pisne, govorne) spretnosti.

… sodelovanjem v skupini, med skupinami in poročanjem o rezultatih ter oddajo pisnega poročila

3. Sposobnosti odločanja in argumentacije odločitev.

… ustreznim odločanjem in argumentiranjem mnenj in odgovorov

4. načrtno opazovanje, zapisovanje in uporaba opažanj/meritev kot vira podatkov,

… eksperimentalnim delom.

5. razvijanje razumevanja in uporabe simbolnih/grafičnih zapisov,

…reševanjem nalog v modulu.

6. Razvijajo prostorske predstave z uporabo modelov oziroma raznih vizualizacijskih sredstev,

…risanjem slik modelov aminokislin in risanja strukturnih formul

7 Razumeti pomen/vpliv dušikovih organskih spojin za/na življenje oziroma okolje,

… z branjem besedila v modulu in odgovarjanjem na vprašanja.





25

»Zakaj Dwayne Johnson uživa

aminokisline?«

Predlogi ocenjevanja Učitelj lahko preveri in oceni znanje učencev na različne načine. Pri tem lahko učitelj izbere in uporabi različne pristope v različnih učnih urah izvedbe modula v skaldu s tem, kateri pristop se učitelju zdi najbolj primeren (A-C del). Pomembno je, da so to le predlogi za vrednotenje zananja in da učitelj izbere tiste, za katere meni, da so v dani situaciji najbolj smiselni. V delu A se vrednostijo razvite spretnosti učencev. Del B temelji na vrednotenju posameznih doseženih kompetenc v vsaki učni uri uporabe modula, del C pa podaja vrednotenje pisnih izdelkov ter procesov v skupini, ki jih učitelj opazuje. Vse dele učitelj lahko poljubno kombinira in jih uporabi za formativno ocenjevanje. Preverjanje in ocenjevanje znanja lahko poteka: 1. med poročanjem skupin na koncu skupinskega dela, kjer lahko ocenimo napredek posamezne skupine, 2. z ustnim preverjanjem znanja, kjer lahko posamezne učence vprašamo, da razložijo posamezne pojme ter na osnovi ustnega izražanja ocenimo njihovo razumevanje (v pomoč so nam lahko vprašanja iz učnega modula), 3. s pisnim preverjanjem in ocenjevanjem znanja, kjer morajo učenci ne le rešiti naloge objektivnega tipa, ampak tudi naloge, kjer zapišejo svoje razumevanje pojmov in argumentacije reševanja problemov, kar omogoča ugotavljanje razumevanja pojmov na višjih kognitivnih ravneh. Učitelj lahko dosežke učencev beleži na različne načine, lahko uporablja lestvico ocen, 1 = nezadostno; 2 = zadostno; 3 = dobro; 4 = prav dobro ; 5 = odlično. Učitelj lahko uporabite tudi tri-točkovne lestvice; na primer x – kompetence niso dosežene niti minimalno, √ = kompetence so minimalno dosežene in √√ = kompetence so ustrezno dosežene (več kot predvideno/pričakovano (na primer: biti kreativen, neodvisno mišljenje/razmišljanje, ki kaže pobude, itd.) Z numeričnimi ali drugimi ocenami lahko učitelj poda ali opiše opombe za celotno skupino ali posameznega učenca. Sumativne strategije vrednotenja niso prikazane, vendar bi se lahko nanašale na ustno vrednotenje in/ali s pisnimi preizkusi znanja. Primere vprašanj tudi za sumativno ocenjevanje na koncu šolskega leta je mogoče povzeti in adaptirati iz seznama vprašanj pod delom B, seveda pa lahko učitelj sam tvori tovrstna vprašanja iz vsebine modula. Da učitelj zasleduje učenčeve uspehe pri uporabi modula pa lahko pred uporabo modula pri pouku rešijo učenci pred-preizkus znanja in nato po uporabi modula še po-preizkus znanja. Na tak način lahko učitelj do določene mere spremlja učinke uporabe modulov pri pouku.





26

A del Ocena zahtevanih spretnosti učencev

Spretnosti Ocena 1-5 / opis / zaznamek

Socialne vrednote

Zmožnost razdeljevanja nalog znotraj skupine.

Zmožnost oblikovanja timskega dela.

Zmožnost smiselnega argumentiranja v skupinski diskusiji.

Osebne spretnosti

Zmožnost sodelovanja v procesu učenja.

Zmožnost kritičnega mišljenja.

Ustvarjalne zmožnosti.

Zmožnost predstavitve na zanimiv način.

Zmožnost samozavesti med predstavitvijo.

Zmožnost predstavitve dobljenih rezultatov v razredu.

Zmožnost spraševanja in izražanja osebnega mnenja.

Uporabljanje znanstvenih metod dela

Zmožnost določitve namena obravnavanega dela.

Zmožnost uporabe različnih virov za pridobivanje informacij.

Sposobnost oblikovanja različnih stališč do obravnavanega dela.

Zmožnost priprave ustreznega delovnega načrta.

Zmožnost analize zbranih podatkov.

Zmožnost oblikovanja sklepov.





27

B del Ocena pridobljena med učnimi urami ali na končnem ustnem ali pisnem preizkusu znanja

1. učna ura

Dimenzija Predlagan kriterij/kompetence za vrednotenje; Učenci:

Ocena 1-5 / opis / zaznamek

1 Interpetacija

besedila

Učenci vedo, da vse aminokisline

vsebujejo ogljikove, dušikove,

vodikove in kisikove atome

2 Razume pomen zdrave prehrane

Učenci poznajo vlogo esencialnih

aminokislin v zdravi prehrani.

3 Uporabi predznanje za dosego novega

znanja

Učenci aminokisline opredelijo kot

spojine z aminsko in karboksilno

funkcionalno skupino

Naštej tri glavna makrohranila. Aminokisline se med seboj povezujejo in tvorijo enega izmed makrohanil. Kaj misliš, katerega? Beljakovine, ogjikovi hidrati, maščobe. Beljakovine. Športniki po športni aktivnosti pogosto posegajo po prehrambenih dodatkih, kot so beljakovine (proteini). Zakaj? Beljakovine so nujno potrebne za obnovo mišičnih vlaken. 2. učna ura

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za vrednotenje; Učenci:


1 Interpretacija

eksperimentalnega dela

Učenci preko eksperimentalnega dela ugotovijo, da imajo vodne raztopine aminokislin različne pH vrednosti

2 Povezovanje

predznanja z novim znanjem

Učenci razumejo, da je aminska skupina nosilka bazičnih, karboksilna skupina pa nosilka kislih lastnosti

Pravimo, da so aminokisline amfoterne. Kaj to pomeni? To pomeni, da lahko reagirajo kot kisline (oddajo proton) ali kot baze (sprejmejo proton).





28

Kaj je ion dvojček? Ion dvojček je ionska struktura aminokisline, ki nastane, ko znotraj iste molekule karboksilna skupina odda proton aminski.



2-aminopropanojska kislina alanin

2-aminopentandiojska kislina glutamin

Aminobutandiojska kislina asparagin

3. učna ura



1 Vizualizacija

kemijskih pojavov Na preprostih aminokislinah prikažejo nastanek iona dvojčka

2 Dokazovanje

lastnosti

Opredelijo ninhidrinski test kot dokaz za aminsko skupino





29







30

4. učna ura



1 Razlikovanje med

snovmi

Učenci razlikujejo med

aminokislinami in amini

2

Uporaba kemijskega znanja

v vsakdanjem življenju

Vedo, kakšna je vloga aminokislin

pri regenraciji mišičnih vlaken

1. Na embalaži nekaterih bonbonov je napisano, da vsebujejo aminokislino fenilalanin. Prikazan je brezbarvni kroglični model te spojine. Pobarvaj krogle, ki predstavljajo atome (ogljik črno, dušik modro, kisik rdeče, vodike pa naj ostanejo belo). Napiši tudi molekulsko formulo te spojine.

Molekulska

formula:C9H11N02_________

Ime po IUPAC: 2-amino-3-

fenilpropanojska kislina





31

3. Kaj velja za aminokisline? a) Vse aminokisline lahko človeško telo proizvede samo. b) V ionu dvojčku se aminokisline nahajajo le v kationski obliki. c) Aminokisline lahko vsebujejo žveplove atome. d) Vse aminokisline so v vodni raztopini nevtralne, saj vsebujejo eno karboksilno in eno amino skupino. e) Vodne raztopine aminokislin prevajajo električni tok. Izberi pravilno kombinacijo odgovorov: A a, b B c, e C a, c, d Č b, č, d D a, c, č, d

C del Vrednotenje na osnovi stretegij poučevanja Vrednotenje pisnih izdelkov učencev

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za

vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis /

zaznamek

1

Napiše načrt oziroma poročilo raziskave

Zasnuje načrt raziskave oz. postavi raziskovalna vprašanja in/ali pozna namen raziskave/poskusov

Načrt raziskave zadošča minimalnim standardom, ki jih določi učitelj.

Zna ustrezno predvidevati raziskovalne rezultate.

Razvije ustrezen postopek raziskave in zna določiti katere spremenljivke je potrebno konktrolirati.

2 Zbira eksperimentalne podatke

Ustrezno zbere in zapiše opazovanja/podatke (npr. število opazovanj, kaj upošteva kot sprejemljivo, kako natančno so zbrani podatki, zavedanje možnih napak…).

3

Interpretira ali izračuna iz zbranih podatkov

Interpretira podatke, zbrane na ustrezen način, ki ga zna upravičiti, vključno z uporabo ustreznih grafov, tabel in simbolov.





32

določene parametre in sklepa na njihovi osnovi

Ustrezno sklepa glede na posatavljena raziskovalna vprašanja.

4 Odgovarja na vprašanja

Zagotavlja pravilne pisne odgovore na vprašanja, podane v ustni ali pisni obliki.

Ponuja dovolj podrobne odgovore, zlasti kadar je pozvan, naj poda mnenje ali odločitev.

5

Riše diagrame/ tabele/modele simbolne predstavitve.

Lahko zagotovi zahtevane grafične prikaze.

Je zmožen grafično predstaviti rezultate v primerno velikih grafih in s primernimi podrobnostmi.

Sposoben zagotoviti popolne in ustrezne naslove za diagrami, slikam, tabelam.

6

Naravoslovno ali družbeno-naravoslovno mišljenje

Izkazuje ustvarjalno mišljenje in postopke pri reševanju problemov.

Poda ustrezno družbeno-naravoslovno odločitev na določeno vprašanje ali skrb, s pravilno poudarjeno naravoslovno komponento.

Vrednotenje z opazovanjem

Dimenzija Predlagan kriterij/competence za

vrednotenje; Učenci: Ocena 1-5 / opis /

zaznamek

1 Deluje v skupini, med dejavnostmi in razpravo

Prispeva k delu skupine.

Sodeluje z drugimi v skupini in v celoti sodeluje pri delu skupine.

Prikazuje vodstvene sposobnosti - vodi skupino z ustvarjalnim razmišljanjem in pomagati tistim, ki potrebujejo pomoč (kognitivno ali psihomotorično); povzema rezultate.

Kaže toleranco do članov skupine in jih spodbuja.

2 Izvedbo raziskave ali poskusa

Razume cilje raziskave/eksperimentalnega dela in ve, kateri teste in/ali meritve je potrebno opraviti.

Izvaja raziskavo/eksperimentalno delo v skladu s pripravljenimi navodili/načrtom.





33

Uporablja laboratorijski inventar na varen način.

Do sebe in drugih deluje varno pri delu.

Vzdržuje urejeno in čisto delovno površino.





34

»Zakaj Dwayne Johnson

uživa aminokisline?«

Zapiski učitelja Aminokisline so dušikove organske spojine Poznamo različne vrste dušikovih spojin. V osmem razredu smo spoznali nekatere anorganske dušikove spojine (amonijak, dušikovo kislino in njene soli itd.). Dušik je vezan tudi v mnogih organskih spojinah. Organske dušikove spojine so npr. B vitamini, nekatera zdravila, razstreliva (TNT). Tudi DNK (deoksiribonukleinska kislina), nosilka genetske informacije v živih bitij, je dušikova organska spojina. Med dušikove organske spojine uvrščamo tudi aminokisline. Vse naravne aminokisline vsebujejo ogljikove, vodikove, kisikove in dušikove atome (v nekaterih naravnih aminokislinah pa so tudi nekateri drugi elementi, npr. žveplo).V živih bitjih imajo daleč največji pomen aminokisline, v katerih sta amino skupina in karboksilna skupina vezani na isti ogljikov atom. Za zdravo življenje mora hrana, ki jo zaužijemo, vsebovati esencialne aminokisline. To so tiste aminokisline, ki so za organizem nepogrešljive in jih organizem ne more sam sintetizirati. To ne pomeni, da so za organizem pomembnejše kot druge aminokisline, vendar jih moramo nujno vnašati v organizem s hrano. Zapišimo splošno obliko aminokislin:

V molekuli aminokisline sta amino skupina –NH2 in karboksilna skupina –COOH. S črko R označimo radikal, ki je lahko ali le vodikov atom H, lahko metilna skupina –CH3, lahko pa tudi bolj kompleksna struktura. Aminokisline se med seboj razlikujejo v strukturi radikala. Aminokisline so pri sobnih pogojih v trdnem agregatnem stanju. Njihova tališča so relativno visoka, pri segrevanju na visoke temperature pa se razgradijo.





35

Ph vrednosti aminokislin Kot že vemo, je karboksilna skupina –COOH nosilka kislih, aminska –NH2 pa bazičnih lastnosti. Zato lahko aminokisline reagirajo kot kisline (oddajo vodikov H+ ion) ali kot baze (sprejmejo vodikov ion H+). Pravimo, da so amfoterne. Vodikov ion H+ iz kisle karboksilne skupine lahko preide na bazično aminsko skupino. Tako nastalo ionsko zgrajeno spojino imenujemo ion dvojček (s tujko zwitter ion). V trdnem agregatnem stanju je aminokislina v obliki iona dvojčka.

Poglejmo si, kakšen je pH vodnih raztopin aminokislin. Aminokisline, ki imajo v molekuli enako število bazičnih (aminskih) in kislih (karboksilnih) skupin, reagirajo v vodni raztopini nevtralno. Poleg nevtralnih aminokislin poznamo tudi kisle in bazične. Kisle aminokisline imajo v molekuli več karboksilnih kot aminskih skupin, če pa je v molekuli aminokisline vezanih več aminskih kot karboksilnih skupin, je aminokislina bazična. Aminokisline imajo v molekuli več ionizirajočih skupin. Ionsko stanje teh skupin in s tem celokupni naboj aminokisline sta odvisna od vrednosti pH okolja. Brez aminokislin ne preživimo. Aminokisline so odgovorne za pravilno delovanje živčnega sistema, gradijo mišična vlakna, gradijo pomembne komponente las, sodelujejo pri prebavi maščob, tvorijo hormone itd. Ko zaužijemo beljakovine, jih naše telo prebavi in razgradi do aminokislin. Te aminokisline se nato povežejo med seboj in sodelujejo pri normalnem delovanju telesa. Pri obnovi mišičnih vlaken so najpomembnejše tri aminokisline, t.i. BCAA aminokisline. BCAA je kratica za Branched Chained Amino Acids, kar v prevodu pomeni razvejane amino kisline. To so levcin, isolevcin in valin. Razvejane jih imenujemo zato, ker imajo stranske verige, ki so razvejane.

Aminokisline se povezujejo s peptidno vezjo

Iz aminokislin nastanejo spojine z večjimi molekulami – peptidi. Iz dveh aminokislin nastane dipeptid, iz treh tripeptid. Polipeptid vsebuje veliko število aminokislinskih enot. Aminokislini se povežeta v dipeptid z odcepom molekule vode iz karboksilne skupine ene aminokisline in amino skupine druge aminokisline. Za lažjo predstavo si oglej spodnjo shemo povezovanja dveh aminokislin.





36

Iz prikazane sheme reakcije je razvidno, da se aminokislini povežeta v dipeptid z odcepom molekule vode iz karboksilne skupine ene aminokisline in amino skupine drugi aminokisline. Skupino atomov, s katerima se aminokislini povežeta (obarvano modro), -CONH- imenujemo amidna vez. Ker se z amidnimi vezmi aminokisline povezujejo v peptide, amidni vezi pravimo tudi peptidna vez. V živem svetu najdemo peptide, ki vsebujejo več kot 100 aminokislinskih enot – imenujemo jih beljakovine oz. proteini. Reakcijo, pri kateri nastane večja molekula z odcepom manjše molekule, imenujemo kondenzacija. Če se na ta način poveže večje število molekul, govorimo o polikondenzaciji ali kondenzacijski polimerizaciji. Peptidi imajo zelo velike molekule. Ker je zapisovanje njihovih formul in imen zamudno, si pomagamo z mednarodno dogovorjenimi tričrkovnimi oznakami aminokislin. Gly je oznaka za aminokislino glicin, Ala je oznaka za aminokislino alanin. Gly-Ala je torej dipeptid, v katerem sta povezana glicin in alanin. Dipeptid Gly-Ala je drugačna spojina kakor dipeptid Ala-Gly; spojini imata enako molekulsko formulo, a različno razporeditev atomov, torej sta izomera.

Navodila in opozorila pri pripravi materiala za eksperimentiranje Učitelj vnaprej pripravi potrebne snovi in laboratorijski inventar. Pred začetkom eksperimentalmnega dela opozori na uporabo opreme za varno laboratorijsko delo. Posebe opozori, da pri delu z ognjom ne uporabljamo rokavic. Ph aminokislin PRIBOR IN KEMIKALIJE -6 epruvet -7 kapalk -vodovodna voda -0,1 M vodna raztopina natrijevega hidroksida NaOH(aq) -0,1 M raztopina glicina -0,1 M raztopina serina -0,1 M raztopina alanina -0,1 M raztopina triptofana -0,1 M raztopina ocetne kisline CH3COOH(aq) -univerzalni indikator





37

Dokaz aminokislin z ninhidrinskim testom PRIBOR IN KEMIKALIJE -7 kapalk -8 epruvet -vodovodna voda -stojalo in plinski gorilnik -termometer -0,1 M vodna raztopina natrijevega hidroksida NaOH(aq) -0,1 M raztopina glicina -0,1 M raztopina serina -0,1 M raztopina alanina -0,1 M raztopina triptofana -0,1 M raztopina ocetne kisline CH3COOH(aq) -Ninhidrinski reagent Rešitve nalog z delovnega lista za učence l. DEL Si že slišal za aminokisline? V katerem kontekstu? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Naštej tri glavna makrohranila. Aminokisline se med seboj povezujejo in tvorijo enega izmed makrohanil. Kaj misliš, katerega? Beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe. Beljakovine.__________________________________________________________ Ali je redna športna aktivnosti pomembna za zdravo življenje? Ali se tudi ti ukvarjaš š športom? Katerim? Kolikokrat tedensko si športno aktiven? ___________________________________________________________________ Ali je prehrana pred in po športni aktivnosti pomembna? Zakaj? Da. Pri treningu naše mišice porabijo več energije. Energijo naše telo prejme preko hrane. Pred fizično aktivnostjo moramo poskrbeti za dovoljšni vnos kalorij. Po treningu je pomemben vnos beljakovin, saj jih mišice potrebujejo za regeneracijo mišičnih vlaken. Športniki po športni aktivnosti pogosto posegajo po prehrambenih dodatkih, kot so beljakovine (proteini). Zakaj? Po treningu je pomemben vnos beljakovin, saj jih mišice potrebujejo za regeneracijo mišičnih vlaken.





38

ll.DEL O AMINOKISLINAH ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Obkroži črko pred pravilno trditvijo.

3. Za esencialne aminokisline velja, da:

A) Jih telo nujno potrebuje in jih ne more proizvesti samo.

B) Jih telo lahko proizvede samo.

C) Jih organizem ne potrebuje nujno.

D) So za telo pomembnejše od ostalih aminokislin.

4. Aminokisline

A) se redko nahajajo v tekočem agregatnem stanju.

B) vsebujejo hidroksilno in karboksilno funkcionalno spojino.

C) se med seboj razlikujejo v zgradbi radikala.

D) uvrščamo med žveplove organske spojine








39

2-aminipropanojska kislina

alanin

2-amino-3-metilpentanojska kislina

izolevcin

2-amino-3-metilbutanojska kislina

valin

pH AMINOKISLIN Pravimo, da so aminokisline amfoterne. Kaj to pomeni? Pomeni, da lahko reagirajo kot baze ali kot kisline.





40

Kaj je ion dvojček? Ion dvojček je ionska struktura aminokisline. Nastane, ko kisla karboksilna skupina –COOH odda vodikov proton H+, prejme pa ga bazična aminska skupina –NH2. Na primeru glicina pokaži nastanek iona dvojčka.

DOLOČI PH NEKATERIH AMINOKISLIN

Snov Opažanja Sklepi

Vodovodna voda Raztopina se obarva zeleno

pH ≈ 7

Natrijev hidroksid Modro pH ≈ 10

Glicin Zeleno pH ≈ 8

Serin rumenkasto zeleno pH ≈ 6

Alanin Zeleno pH ≈ 8

Triptofan Rumenkasto zeleno pH ≈ 6

Ocetna kislina rdeče pH ≈ 2

Kako se univerzalni indikator obarva v kislem in kako v bazičnem mediju? V kislem se obharva rdeče, v bazičnem pa modro. Katere snovi so bile kisle, katere bazične in katere nevtralne? Kisle so bile vodne raztopine naslednjih snovi: serin,triptofan, ocetna kislina. Bazične so bile vodne raztopine naslednjih snovi: natrijev hidroksid, glicin in alanin.





41

Strukturna formula aminokisline

Število aminskih funkcionalnih skupin

Število karboksilnih funkcionalnih skupin

Pričakovan pH (</=/>7)

2 1 >7

1 2 <7

1 1 =7

1 2 <7

2 1 >7

1 1 =7





42

DOKAZ AMINOKISLIN Z NINHIDRINSKIM TESTOM OPAŽANJA IN SKLEPI

Raztopina Opažanja (Barva raztopine) Sklepi (Ali je potekla kemijska reakcij?)

Vodovodna voda Brez barve Ne

Raztopina natrijevega hidroksida Brez barve Ne

Raztopina glicina Vijolična Da

Raztopina serina Vijolična Da

Raztopina alanina Rahlo vijolična Da

Raztopina triptofana Oranžna Da





43

Raztopina ocetne kisline Brez barve Ne

Katero funkcionalno skupino dokažemo z ninhidrinskim testom? Aminsko (NH2). Ali je do kemijske reakcije prislo v vseh epruvetah? V katerih je in v katerih ni? Kemijska reakcija ni potekla v vseh epruvetah. Potekla je le v tistih, kjer je prišlo do obarvanja raztzopine. Kaj lahko poveš za snovi, v katerih je kemijska reakcija potekla? Snovi, pri katerih je kemijska reakcija potekla, vsebujejo aminsko NH2 skupino. Ni pa nujno, da gre za aminokisline. Izpolni spodnjo tabelo.



Da Ne

Da Da

Da Da





44

Da Ne

Da da

1. Na embalaži nekaterih bonbonov je napisano, da vsebujejo aminokislino fenilalanin. Prikazan je brezbarvni kroglični model te spojine. Pobarvaj krogle, ki predstavljajo atome (ogljik črno, dušik modro, kisik rdeče, vodiki pa naj ostanejo belo). Napiši tudi molekulsko formulo te spojine.

2. Na primeru povezovanja dveh molekul alanina prikaži nastanek peptidne vezi in odgovori na spodnja vprašanja.

Molekulska formula: C9H11N02___

Ime po IUPAC: 2-amino-3-

fenilpropanojska kislina





45

a) Obkroži peptidno vez. Iz atomov katerih elementov je sestavljena? CONH b) Molekula katere snovi se odcepi pri nastanku peptidne vezi? Vode. c) Napiši, kako bi alanin imenovali po nomenklaturi IUPAC: 2-amino-3-metilproapnojska kislina Kaj velja za aminokisline? a) Vse aminokisline lahko človeško telo proizvede samo. b) V ionu dvojčku se aminokisline nahajajo le v kationski obliki. c) Aminokisline lahko vsebujejo žveplove atome. d) Vse aminokisline so v vodni raztopini nevtralne, saj vsebujejo eno karboksilno in eno amino skupino. e) Vodne raztopine aminokislin prevajajo električni tok. Izberi pravilno kombinacijo odgovorov: A a, b B c, e C a, c, d Č b, č, d D a, c, č, d 4. Nariši strukturni formuli dipeptidov alanin-glicin in glicin-alanin in dopolni spodnje besedilo.





46

Dipeptida imata enako (enako/različno) molekulsko formulo in različno (enako/različno) strukturno formulo. Število vseh atomov je v obeh aminokislinah enako(enako/drugačno). Pravimo, da sta molekuli izomera (izomera/enantiomera).

1. Spodnje trditve ovrednoti kot pravilne () ali napačne (). Napačne trditve popravi. a) Vse aminokisline vsebujejo ogljikove, vodikove, dušikove in kisikove atome. b) Aminokisline so nujne za obstoj življenja. c) Aminokisline, ki so povezane s peptidno (amidno) vezjo, tvorijo ogljikove hidrate. d) Večina aminokislin se nahaja v trdnem agregatnem stanju, le redke pa so tekoče e) Vse aminokisline so esencialne aminokisline. f) Vse aminokisline sodelujejo pri obnovitvi mišičnih vlaken. a)__________________________________________________________________ b)__________________________________________________________________ c) Aminokisline, ki so povezane s peptidno (amidno) vezjo, tvorijo beljakovine. d) Vse aminokisline so v trdnem agregatnem stanju. e) Esencialne aminokisline so tise, ki jih telo potrebuje a jih samo ne more proizvesti. f) Aminokisline imajo različne biološke aktivnosti, pri obnovi mišičnih vlaken pa sodelujejo BCAA aminokisline. To so levcin, isolevcin in valin 2. Razloži, zakaj imajo vodne raztopine različnih aminokislin različne pH vrednosti. Aminokisline ne vsebujejo enako število aminskih in karbokslinih skupin. Če je v aminokislini več karboksilnih skupin je aminokislina kisla, če pa vsebuje več aminskih skupin je aminokislina bazična.





47

III. DEL Predstavljaj si, da si prodajalec v trgovini s športno prehrano in je do tebe prišel Marko, ki o aminokislinah ne ve ničesar. Sestavi kratko obnovo novega znanja, skozi katero bi Marku predstavil aminokisline. V obnovo vključi tudi naslednja dejstva o a aminokislinah: biološke funkcije aminokislin, beljakovine in peptidna vez, , BCAA in njihova vloga v športni prehrani. Kot verjetno že veš, je po športni aktivnosti priporočeno uživanje beljakovin. Beljakovine so sestavljene iz manjših enot, podobno kot je hiša sestavljena iz opek. Tem enotam pravimo aminokisline. Naše telo po zaužitju beljakovin le te razstavi na aminokisline. Te aminokisline nato naše telo uporabi za različne namene, kot so: živčni prenašalci, tvorijo hormone, obnavljajo mišična vlakna itd. Pri obnovi mišičnih vlaken so najpomembnejše BCAA aminokisline. Izraz pomeni razvejane aminokisline, torej tiste z razvejanimi stranskimi skupinami. Nekatere aminokisline naše telo lahko proizvede samo, nekaterih pa ne. Tistim, ki jih telo ne more proizvesti samo in so nujne za življenje, pravimo esencialne aminokisline. Aminokisline se v beljakovine povezujejo s peptidnimi vezmi. Pri nastanku peptidne vezi se iz aminske in karboksilne skupine odcepi voda. Reference Devetak, I., Cvirn Pavlin, T. in Jamšek, S. (2010). Peti element: učbenik za kemijo v osmem razredu osnovne šole. Ljubljana: Rokus Klett. Devetak, I., Cvirn Pavlin, T. in Jamšek, S. (2010). Peti element: delovni zvezek za kemijo v osmem razredu osnovne šole. Ljubljana: Rokus Klett Smrdu, A. (2016). Snov in spremembe: učbenik za kemijo v 3. letniku gimnazije. Ljubljana: Založništvo jutro Smrdu, A. (2013). Od molekule do makromolekule: učbenik za kemijo v 3. letniku gimnazije. Ljubljana: Založništvo jutro Dwayne Johnson. (2019). Pridobljeno s: https://en.wikipedia.org/wiki/Dwayne_Johnson


https://en.wikipedia.org/wiki/Dwayne_Johnson

Zakaj Dwayne Johnson uživa aminokisline? · 2020. 9. 14. · Zakaj Dwayne Johnson uživa...

Documents

Transcript of Zakaj Dwayne Johnson uživa aminokisline? · 2020. 9. 14. · Zakaj Dwayne Johnson uživa...