Наши помощники—ферменты : методические рекомендации по организации учебного модуля «Введение в энзимологию. 5 класс»

к л а с с

Наши помощники — 
ферменты

Технология

5

Методические рекомендации 
по организации учебного 
модуля «Введение 
в энзимологию»

В. Г. Смелова

Москва 
Лаборатория знаний
2022

2-e издание, электронное

УДК 372.857
ББК 74.262.0
С50

Смелова В. Г.
С50
Наши помощники — ферменты : методические реко-
мендации по организации учебного модуля «Введение
в энзимологию. 5 класс» / В. Г. Смелова. — 2-е изд.,
электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2022. — 79 с. —
Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". —
Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-00101-977-0
Пособие
содержит
методические
рекомендации
по
ор-
ганизации
учебного
модуля
«Введение
в
энзимологию.
5 класс» для обучающихся биотехнологического профиля.
В нем представлена общая информация о курсе, а также
подробные
указания
по
проведению
практических
работ.
Предназначено
для
педагогов,
работающих
по
учебному
пособию Д. Л. Харичевой [и др.] «Технология. 5 класс».
Пособие входит в учебно-методический комплект «Тех-
нология» для 5–9 классов УМК под ред. Е. Г. Врублевской
и Л. Л. Босовой, который также включает примерную рабо-
чую программу, технологические карты уроков, методические
рекомендации по организации урочной деятельности, сборник
проектов, электронную библиотеку операций и др.
УДК 372.857
ББК 74.262.0

В
соответствии
со
ст. 1299
и
1301
ГК
РФ
при
устранении
ограничений, установленных техническими средствами защиты
авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя
возмещения убытков или выплаты компенсации

ISBN 978-5-00101-977-0
© Лаборатория знаний, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
4

Общая характеристика курса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
6

Место курса в учебном плане  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
8

Результаты освоения курса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
9

Содержание курса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
Тематическое планирование курса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
Учебно-методическое и материально-техническое обеспече-
ние курса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Приложение 1. Практические работы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Практическая работа 1.
Моделирование структуры фермента  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
Практическая работа 2.
Моделирование работы фермента  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  37
Практическая работа 3.
Фермент каталаза —  спасительный разрушитель  . . . . . . . . . . . . .  39
Практическая работа 4.
Моделирование ингибирования ферментов ядом  . . . . . . . . . . . . . .  41
Практическая работа 5.
Влияние температуры на работу фермента . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
Практическая работа 6.
Ферментативная активность дрожжей  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
Практическая работа 7.
Производство сыра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  54
Практическая работа 8.
Моделирование превращения крахмала в сахар  . . . . . . . . . . . . . .  56
Практическая работа 9.
Превращение крахмала в сахар  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  61
Практическая работа 10.
Пектиназы и производство сока  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  64
Практическая работа 11.
Превращение белка в аминокислоты протеазами  . . . . . . . . . . . . .  67
Практическая работа 12.
Ферменты и стирка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  69
Практическая работа 13.
Протеазы извлекают серебро из фотопленок  . . . . . . . . . . . . . . . . .  72
Приложение 2. Примеры использования ферментов  . . . . . . . . . .  74

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В начале XXI века произошел синергетический прорыв 
в четырех областях знаний: нанотехнологии, биотехноло-
гии, информационных технологиях и когнитивных техно-
логиях (НБИК). Среди этих сфер «высоких» технологий 
биотехнология —  первая среди равных.
Биотехнология —  это междисциплинарная область че-
ловеческой деятельности, изучающая возможности ис-
пользования живых организмов, их систем или продук-
тов их жизнедеятельности для решения технологических 
задач, а также возможности создания живых организмов 
с необходимыми свойствами методом генной инженерии. 
Биотехнология подразделяется на отдельные активно раз-
вивающиеся направления, такие как инженерная энзимо-
логия, биоинформатика, биофармакология, биомедици-
на, биомиметика (бионика) и др. Благодаря достижениям 
в биотехнологии разрабатываются недра, производятся 
продукты питания, перерабатываются отходы, создаются 
новые сорта растений, штаммы микроорганизмов, клони-
руются животные.
Изучение основ энзимологии —  науки о ферментах — 
необходимое условие успешного обучения пятиклассников 
в классах биотехнологического профиля. Несмотря на то, 
что энзимология —  достаточно сложная дисциплина, изу-
чение ферментов в контексте прикладных биотехнологи-
ческих процессов, связанных с производством продуктов 
питания, использованием ферментов в домашнем обиходе, 
вполне доступно пятиклассникам.
Актуальность данного курса заключается в необходимо-
сти создания пропедевтического представления о фермен-
тах, как ускорителях жизненных процессов в живых ор-
ганизмах, а также обеспечения понимания школьниками 
биотехнологических процессов производства самых попу-
лярных продуктов питания —  сыра, сахаров, фруктового 
сока.

Пояснительная записка 
 5

Цели курса: 

  обеспечение понимания обучающимися сущности 
биотехнологических процессов производства сыра, са-
харов, фруктовых соков; стирки одежды; извлечения 
драгоценных металлов из отработанного материала; 

  формирование биотехнологической культуры и про-
ектно-технологического мышления обучающихся; 

  формирование информационной основы и персональ-
ного опыта, необходимых для определения обучающи-
мися направлений своего дальнейшего образования 
в контексте построения жизненных планов, в первую 
очередь, касающихся сферы и содержания будущей 
профессиональной деятельности.
Задачи курса:

  обеспечить понимание учащимися возрастающей роли 
естественных наук, научных исследований и техноло-
гий в современном мире, постоянного процесса техно-
логической эволюции научного знания;

  начать формирование представления о ферментах как 
биологических ускорителях жизни; 

  заложить основы конвергентного (научного и техно-
логического) подхода к решению практических задач 
по производству продуктов питания, устранению за-
грязнений и переработке материалов экологически 
чистыми методами;

  начать формирование умений сопоставлять с реаль-
ной жизнью теоретические и экспериментальные 
знания о строении, механизме действия и свойствах 
ферментов;

  начать формирование умений безопасного и эффек-
тивного использования лабораторного оборудования, 
проведения точных измерений и адекватной оценки 
полученных результатов, представления научно обо-
снованных аргументов своих действий, основанных 
на межпредметном анализе учебных задач по иссле-
дованию ферментной активности.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУРСА

Модульный курс «Наши помощники —  ферменты» имеет 
интегративную природу. Курс основан на личных представлениях 
учащихся о производстве привычных продуктов 
питания как в пищевой промышленности, так и в домашних 
условиях. Курс позволяет применить на практике 
умения работать с простыми материалами (картон, бумага, 
пластилин, клей) и инструментами (ножницы, измерительная 
линейка) из курса технологии начальной школы; дополнить 
теоретические знания об органических веществах 
(белки) и практические навыки работы с микроскопом, полученные 
при изучении биологии в 5 классе, а также служит 
пропедевтической основой изучения химии, биологии, 
экологии в основной и старшей школе. 
Процесс обучения по образовательной программе «Наши 
помощники —  ферменты» 
выстроен 
по 
классическим 
принципам дидактики: научность, сознательность и самостоятельность, 
систематичность, последовательность, 
наглядность, доступность, связь теории с реальной жизнью. 
Особенность курса заключается в следующих приоритетных 
идеях: ориентация на личностные интересы, 
потребности, способности обучающегося, возможность его 
свободного самоопределения и самореализации; единство 
обучения, воспитания и развития; деятельностная основа 
образовательного процесса.
Программа состоит из теоретической и практической 
частей (соотношение учебного времени 1 : 3). Занятия проводятся 
в трех основных формах —  комбинированное занятие, 
практикум и обобщающее повторение. Комбинированное 
занятие включает теоретический и практический 
блоки. Практикум целиком состоит из практических работ, 
на которых учащиеся, опираясь на полученную информацию, 
самостоятельно и с помощью учителя осваивают 
лабораторное оборудование (приборы, инструменты, посуду), 
простые методики исследования активности фермен-

Общая характеристика курса 
 7

тов, моделируют структуру, механизм действия и влияние 
разных факторов на работу разных ферментов.
Приобретенные знания, умения и навыки работы с ферментами 
подготавливают учащихся к освоению более сложных 
и точных методик исследования биотехнологических 
процессов в 6–8 классах; служат подготовкой к выполнению 
исследовательского раздела учебных проектов по биотехнологии.

МЕСТО КУРСА В УЧЕБНОМ ПЛАНЕ

«Наши помощники —  ферменты» —  модульный курс дополнительного 
образования для учащихся биотехнологических 
классов, дополняющий изучение учебного предмета 
«Технология» УМК под. ред. Е. Г. Врублевской и Л. Л. Бо-
совой Издательства «Лаборатория знаний».
Каждое занятие рассчитано на 2 академических часа 
и состоит из теоретической (20–30 учебного времени) 
и практической (70–80 учебного времени) частей. На занятиях-
практикумах изложение теоретической части проходит 
параллельно с выполнением практической работы.
Практическая часть представлена практическими работами 
из расчета 1–3 работы на одно учебное занятие. Работы 
представлены в Приложении 1.
Курс рекомендуется к изучению в IV учебной четверти 
5 класса, когда пятиклассники приступают к изучению 
Главы 7 «Откуда берется пища».

РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ КУРСА

Модульный курс «Наши помощники —  ферменты» способствует 
достижению следующих ожидаемых результатов обучения.

Личностные:

  способность к целенаправленной познавательной деятельности 
по изучению биотехнологических процессов; 
умение доказывать, рассуждать, анализировать, 
сравнивать, делать выводы и др.;

  способность ставить цели;
  умение планировать свою работу;
  умение работать в учебной паре/группе.
Метапредметные:

  овладение составляющими исследовательской деятельности, 
включая умения видеть проблему, ставить 
вопросы, давать определения понятиям, классифицировать, 
наблюдать, проводить эксперименты, делать 
выводы и заключения, структурировать материал, 
объяснять, доказывать, защищать свои идеи;

  умение работать с разными источниками информации 
(учебником, научно-популярной литературой, словарями 
и справочниками, сетью Интернет): анализировать 
и оценивать информацию, преобразовывать её из 
одной формы в другую;

  способность выбирать целевые и смысловые установки 
в своих действиях и поступках по отношению к сохранению 
своего здоровья.
Предметные:
Технология (биотехнология)

  формирование первоначальных систематизированных 
представлений о роли ферментов в технологических 
процессах производства продуктов питания (хлебопечение, 
сыроварение, производство сахаров, производство 
фруктового сока), очистки бытовых загрязнений 

Результаты освоения курса

(стирка белья), рециклизации ценных материалов 
(извлечение серебра из отработанной фотопленки). 

Биология

  формирование 
первоначальных 
систематизированных 
представлений о ферментах, как биологических 
ускорителях жизненных процессов, в том числе в организме 
человека (пищеварительные ферменты); овладение 
понятийным аппаратом биологии в области 
энзимологии;

  приобретение опыта использования методов биологической 
науки, в том числе наблюдения, моделирования, 
микроскопирования и проведения биологических 
экспериментов с использованием необходимого 
лабораторного оборудования, для изучения структуры 
и функции ферментов.

Химия

   формирование 
первоначальных 
систематизированных 
представлений о правилах работы в школьной 
лаборатории; приборах, инструментах, лабораторной 
посуде и вспомогательном оборудовании; соблюдении 
правил безопасности при работе с химическими веществами 
и оборудованием; методах анализа веществ; 
качественных реакциях на ионы в растворе; определении 
характера среды; индикаторах;

  овладение умениями проводить взвешивание, нагре-
вание химических веществ; готовить растворы хими-
ческих веществ с заданной массовой долей растворен-
ного вещества; определять реакцию среды с помощью 
индикаторов.

Экология

  формирование 
первоначальных 
систематизирован-
ных представлений о роли ферментов в биологиче-
ской очистке загрязненных природных объектов; 
в рециклизации материалов.

Математика и информатика

  овладение простейшими способами представления 
и анализа статистических данных; развитие умений 
извлекать информацию, представленную в таблицах, 
описывать и анализировать массивы числовых дан-

Результаты освоения курса 
 11

ных с помощью подходящих статистических харак-
теристик;

  развитие умений применять изученные понятия, ре-
зультаты, методы для решения задач практического 
характера и задач из смежных дисциплин (техноло-
гия, биология, химия) с привлечением в случае не-
обходимости справочных материалов; пользоваться 
оценкой и прикидкой при практических расчётах;

  формирование информационной и алгоритмической 
культуры; формирование представления о компью-
тере как универсальном инструменте поиска инфор-
мации в сети Интернет; развитие основных навыков 
и умений использования поисковых систем с целью 
получения необходимой информации. 
В результате освоения курса учащиеся:
Будут знать / понимать:

  понятие фермента, как ускорителя биохимических 
процессов в живых клетках; 

  строение фермента как крупного глобулярного белка 
третичной структуры (полимера), состоящего из ами-
нокислот (мономеров); 

  субстрат, как молекулу, на которую действует фер-
мент (на примере сахаразы);

  продукт, как молекулу, которая образуется в ходе 
ферментативной 
реакции 
(на 
примере 
глюкозы 
и фруктозы);

  комплекс «фермент–субстрат», как временную струк-
туру, необходимую для образования продукта реак-
ции;

  активный центр фермента как основное место связы-
вания с субстратом при образовании комплекса «фер-
мент–субстрат»;

  основные гипотезы, объясняющие механизм связы-
вания с субстратом —  «ключ–замок» и «рука–пер-
чатка»;

  основные 
свойства 
ферментов — эффективность 
и специфичность;

  основные виды ферментов: гидролазы («разрушите-
ли», на примере каталазы), лигазы и синтетазы («со-