Урок биологии по теме "Биосинтез белков в живой клетке"

Разделы: Биология


Цель: Продолжить формирование знаний об основных процессах метаболизма; охарактеризовать два этапа биосинтеза белка – трансляцию и транскрипцию.

Задачи:  

  1. Вспомнить значение белков для живого организма.
  2. Изучить этапы биосинтеза белков.
  3. Решить задачи «Кодирование молекул белков»

Оборудование: Бумажный вариант моделей «Нуклеиновые кислоты» – (фишки: А, Г, Ц, Т, У, Р, Д, Ф, лей, лиз, три и т.д.), мультимедийный проектор, карточки с задачами, таблицы «Код ДНК» и «Биосинтез белка».

Опорные понятия: Белок, нуклеиновые кислоты (ДНК, и-РНК), аминокислоты, нуклеотиды,

Новые понятия: Триплет, ген, трансляция, транскрипция, код ДНК,  т-РНК, кодон, антикодон.

Ход урока

I. Актуализация:

1) Перечислите роль белков в клетке. (строительная – липопротеины, каталитическая – пероксидаза, двигательная – миозин, транспортная – гемоглобин, защитная – гамма-глобулин, энергетическая -17,6 кДж/моль, регуляторная – инсулин и другие).

Рисунок 1

2) Что такое метаболизм? (Совокупность реакций, протекающих в клетке и обеспечивающих процессы её жизнедеятельности.)

3) Что такое ассимиляция? (Совокупность химических процессов, направленных на образование и обновление структурных частей клеток.)

II.  Изучение нового материала:

Проблемный вопрос: Каким образом информация о строении молекул белков записана в молекуле ДНК? Как передаётся эта информация из ядра клетки на рибосомы, где происходит синтез белка?   (Вероятно, каким-то сочетанием нуклеотидов.)

1) Сегодня мы изучим ассимиляцию белков в клетке. Синтез белка происходит в клетке в период роста и развития. Основная роль в определении структуры белка  принадлежит ДНК, разные участки которой определяют синтез различных белков. Участок ДНК, определяющий синтез одной молекулы белка, называются геном. Ген – участок двойной спирали ДНК. И-РНК – однонитевая молекула. Длина и-РНК в сотни раз короче нити ДНК. Синтез белка идет в два этапа:

  1. Транскрипция  - в ядре клетки. ДНК → иРНК с участием фермента полимеразы.

Рисунок 2. Раскручивание ДНК

  1. Трансляция  -  в цитоплазме. Участвуют: иРНК, рибосомы, рРНК, тРНК, свободные аминокислоты, ферменты, АТФ, Мg2+

Рисунок 3. Трансляция 

Рисунок 4. Биосинтез белка

Для реализации информации используется генетический код. Сущность кода состоит в том, что каждой аминокислоте соответствует участок цепи ДНК из рядом стоящих трёх нуклеотидов – триплетов. (Таблицы у каждого на столе)  [3].

Рисунок 5

Избыточность – 64 сочетания кодируют 20 аминокислот.

Специфичность – Один триплет соответствует  только одной аминокислоте.

Универсальность – Код одинаков для всех организмов.

Генетический код РНК (ДНК)


Первое основание

Второе основание

Третье основание

У(А)

Ц(Г)

А(Т)

Г(Ц)

У(А)

Фен
Фен
Лей
Лей

Сер
Сер
Сер
Сер

Тир
Тир
-
-

Цис
Цис
-
Три

У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)

Ц(Г)

Лей
Лей
Лей
Лей

Про
Про
Про
Про

Гис
Гис
Глн
Глн

Арг
Арг
Арг
Арг

У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)

А(Т)

Иле
Иле
Иле
Мет

Тре
Тре
Тре
Тре

Асн
Асн
Лиз
Лиз

Сер
Сер
Арг
Арг

У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)

Г(Ц)

Вал
Вал
Вал
Вал

Ала
Ала
Ала
Ала

Асп
Асп
Глу
Глу

Гли
Гли
Гли
Гли

У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)

Знаки препинания
(Стоп – кодоны)

УАА
УАГ
УГА

2) Используя §10 изучите процесс ассимиляции белков в клетке.[1]

На это вам даётся 2 мин. (Задания на дифференцированных карточках, работа в группе.)

А: Информация о генах. Читать §10 со слов “Характер биосинтеза... “ до слов “...код для биоситеза.”

Рисунок 6. Ген – участок ДНК

В: Синтез иРНК. Читать §10 со слов “Перенос генетической информации... “ до слов “... цепочку иРНК.”

Рисунок 7. Ситнез иРНК

С: Транскрипция. Читать §10 со слов “Образовавшаяся таким образом... “ до слов “...путём создания иРНК.” Приложение 1 [3].

Д: Трансляция. Читать §10 со слов “Образовавшаяся иРНК... “ до слов “...второй этап биосинтеза белка.” Приложениие 2 [3].

Е: тРНК. Читать §10 со слов “Аминокислоты доставляются... “ до слов “...и находят друг друга.” 

Рисунок 8. Транспортная РНК

3) Рассказ у доски по таблицам. (От группы отвечает один человек, другие дополняют, после рассказа о транскрипции и трансляции– показ видеороликов и рисунков.)

В группе С после ответа читают стихотворение:

Транскрипция.

Переписывать в ядре
С ДНК даёт фермент.
Как построить РНК
Для синтеза белка?
Есть четыре основания:
Цитозин + Гуанин,
А Тимин + Аденин,
К Аденину  -  Урацил.

В группе Д:

Трансляция.

Рибосомы, словно бусы
Забрались на РНК.
Так они читают
Код молекулы белка.
Строят цепь белка они
Согласно информации.
Вместе весь процесс зовём
Коротко: трансляция.

III. Закрепление

Используются самодельные модели из картонных фишек на планшете.

1) Построение модели ДНК – РНК- порядок расположения аминокислот. Приложение 3.

2) Решение дифференцированных задач «Кодирование молекул белков»

3) Вывод по уроку записывают в тетради: Наследственная информация о строении молекул белков зашифрована в ДНК определённым сочетанием нуклеотидов. Информация об одной аминокислоте – триплетом, о строении одной молекулы белка – геном. Она переписывается  на и-РНК и поступает в рибосомы.

IV. Домашнее задание

Читать §10. Выяснить, каковы могут быть  последствия на биосинтез белков после употребления никотина?

Литература:

  1. Основы общей биологии: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений / Под ред.проф. И.Н. Пономаревой. –  М. : Вентана-Граф, 2008.
  2. Основы общей биологии: Методическое пособие. 9 класс / Под ред.проф. И.Н. Пономаревой. – М. : Вентана-Граф, 2006
  3. Сайт: фестиваль. 1 сентября

Приложение 4

14.02.2009