Данная тема рассчитана на два спаренных часа в 10 классе по учебнику Беляева Д.К. (или 9 класс – программа Сонина Н.И.)
У каждого учащегося блок информации по уроку в 6 страницах (см. ниже) и двойной лист – Лист классной работы.
На доске написана тема, цели, ответы на задания (пока закрыты наглядным пособием – напр., “Этапы синтеза белка”), перевод баллов в оценку.
Учитель решает следующие задачи:
- Актуализирует самостоятельную деятельность учащихся;
- Проходит новую сложную тему;
- Вырабатывает коммуникативно-конструктивные формы обучения;
- Индивидуальное обучение с само- и взаимопроверкой мотивируют учащихся на освоение темы;
- Решает вопрос различной скорости обучения учащихся с помощью дополнительных задач.
Цели урока:
- Сформировать понятие о процессе биосинтеза белков;
- Научится пользоваться новыми терминами;
- Выявить и ликвидировать пробелы предыдущих тем;
- Сформировать навык решения задач по новой теме.
План урока:
- Введение.
- Работа с блоком информации.
- Подведение итогов урока.
I. Введение.
Белки – органические вещества, имеющие огромное значение для организма человека. Белки участвуют в процессах транспортировки газов в организме, иммунных действий, росте и развитии тела человека.
Известнейшие белки, которые уже появлялись в наших темах – это гемоглобин, фибрин, белки-ферменты.
Фронтальные вопросы классу:
Где находится гемоглобин?
Какие функции выполняет?
Какова продолжительность жизни эритроцита?
Нужно ли еще создавать фибрин после образования тромба?
А эритроциты?
Вечны ли ферменты?
Итак, организм использует белки, значит, их надо создавать снова. Как решает эту проблему живой организм мы и попытаемся узнать на этом уроке.
Перед Вами блок информации и лист классной работы. Все части урока могут вызвать вопросы или уточнения с Вашей стороны. Буду рада Вам помочь. Приступаем!
БЛОК ИНФОРМАЦИИ.
Тема: БИОСИНТЕЗ БЕЛКОВ.
Самопроверка готовности к уроку.
Дайте ответы на поставленные вопросы письменно в листе классной работы. Действуйте самостоятельно не используя никакую помощь.
Вводный тест:
- Какие нуклеиновые кислоты вы знаете?
- Что является мономером нуклеиновых кислот?
- Какие разновидности азотистых оснований входят в состав всех нуклеиновых кислот?
- Что является мономером белков?
Поменяйтесь листами классной работы с соседом по парте и сделайте проверку работ, сверяясь с ответами на доске. Количество баллов, исправление ошибок, дополнительные подписи делаются в листе классной работы и Вами и Вашим соседом.
Если Вы допустили ошибки, произведите ликвидацию пробелов знаний:
Вопросы с 1 по 3 - § 4
Вопрос 4 - § 3
II. Основная часть урока.
Прочтите предложенный материал, при необходимости выписывая в лист классной работы новые понятия и термины. Вы можете потратить на эту часть урока не более 25 минут. Ваши вопросы к учителю приветствуются.
Разнообразие белков обусловлено различной последовательностью аминокислот в первичной структуре белковой молекулы (§3). А зашифрована информация об этой первичной структуре в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК (§4). ДНК находится в ядре, а создание новых молекул белка требует присутствия рибосомы, которая находится в цитоплазме (§9).
Получается, что процесс создания молекулы белка проходит в 2 этапа, разделенных пространством клетки.
1 этап синтеза белка: транскрипция (от лат. trans – через и scribo – пишу) – переписывание.
Этот этап проходит в ядре клетки. По одной из нитей ДНК происходит строительство и-РНК (или матричной) по принципу комплементарности. Копируется только часть ДНК, содержащая информацию о нужном белке. Эта часть ДНК называется ген. Начинается ген и заканчивается определенной последовательностью нуклеотидов (знаки препинания), которые узнаются определенным ферментом – полимеразой, помогающим осуществлять транскрипцию (копирование).
Скопированная на и-РНК информация представляет собой тройки нуклеотидов – триплеты ( = кодоны). Каждый кодон (триплет) закодировал 1 аминокислоту. Это шифр (словарь), который назвали – генетический код (§14).
Генетический код имеет замечательные свойства, созданные в течении эволюции у всех живых организмов. Он – универсален, т.е. есть у всех живых организмов; он – специфичен (или однозначен), т.е. один триплет соответствует одной аминокислоте; он – надежен, т.к. имеет “знаки препинания”.
Большинство аминокислот зашифрованы более чем один кодоном ( = триплетом). Это обеспечивает сохранность информации в генотипе. Генотип – совокупность всех генов организма.
Вот он:
Генетический код
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 |
Рисунок 1.
Синтезированная и-РНК легко проходит сквозь поры ядра и идет к рибосоме. Здесь начинается 2 этап синтеза белка: трансляция (от лат. trans – через и latio – отдаю) передача или перевод зашифрованной информации. Этот этап проходит в цитоплазме клетки. В нем участвуют:
1/ и-РНК,
2/ рибосома – грибовидный органоид клетки, состоящий из двух субъединиц,
3/ т-РНК – специфическая для каждой аминокислоты.
т-РНК – небольшая нуклеиновая кислота свернутая в виде кленового листа так, что на верхушке образуется триплет, комплементарный какому-либо триплету и-РНК. Он называется антикодон. К длинному хвосту т-РНК крепится определенная аминокислота при участии необходимых ферментов и, конечно, с затратами энергии АТФ —> АДФ —> АМФ.
Рисунок 2.
Рибосома “садится” на и-РНК и к ней начинают подходить т-РНК с аминокислотами. т-РНК по принципу комплементарности крепятся к кодонам (триплетам) и-РНК своими антикодонами (верхушечными триплетами).
Когда две т-РНК находятся рядом на и-РНК между аминокислотами происходит образование пептидной связи (связь между карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты). После чего т-РНК отдавшее аминокислоту отсоединяется и начинает транспорт новой аминокислоты. Рибосома передвигается на новый триплет и-РНК и ждет новую т-РНК со следующей аминокислотой.
Схема второго этапа.
Рисунок 3.
Так появляется цепочка аминокислот – т.е. молекула белка первичной структуры.
На одну и-РНК может “сесть” несколько рибосом и помогать в переводе с “языка” нуклеотидов на “язык” аминокислот, тогда одновременно будет синтезироваться несколько молекул белка одной и той же первичной структуры. Такой комплекс называется – полисома.
Вы прочли подборку материала о биосинтезе белка. Ваши вопросы и уточнения приветствуются.
III. Заключительная часть.
Выполните предложенные ниже задания, чтобы закрепить полученные знания. Вы можете потратить на это 10 минут.
1) Вам необходимо пересказать материал соседу по парте.
2) Выслушав пересказ материала основной части, оцените своего соседа по 3-х балльной оценке. (Если в его рассказе были неточности, неясности, ошибки – Вы вправе поставить ему 0 баллов.)
3) Произведите транскрипцию и-РНК на такой последовательности ДНК:
4) Переведите последовательность предложенной части белка (рибонуклеазы) в последовательность нуклеотидов ДНК (берите первый же триплет в таблице генетического кода):
ЛИЗ-ГЛУ-ТРЕ-АЛА-АЛА-АЛА-ЛИЗ-ФЕН-ГЛУ-АРГ
5) Если Вы закончили с решением заданий в предложенной разработке урока, Вы можете воспользоваться дополнительными задачами (Приложение 1) для получения дополнительной оценки.
Подведём итоги урока:
Проверьте ответы своего соседа по парте сверяясь с ответами у доски. Поставьте баллы, учитывая совершённые ошибки.
Подсчитайте полученное количество баллов за урок и выставьте себе оценку.
Откорректируйте ошибки, пользуясь полученным материалом и материалом учебника (§ 14-15).
Домашнее задание:
§ 14-15, ответить на вопросы в конце обоих параграфов, выписать свойства генетического кода.
Сдайте Вашу работу (лист классной работы), предварительно подписав её.
Спасибо за урок!
Ответы к блоку “Биосинтез белков”.
1. Вводный тест:
1) ДНК, РНК – по 1 баллу за каждый правильный термин;
2) Нуклеотиды – 1 б.;
3) Аденин, Тимин, Гуанин, Цитозин, Урацил – всего 5 б.;
4) Аминокислоты – 1 б.
Итог: максимально – 9 баллов.
2. Основная часть.
3. Заключительная часть:
1) пересказ – 3 б.
2)
АГЦ – ТТТ – ГАГ – ЦТА – ТТА – ЦГА – АТЦ – АТТ
УЦГ – ААА – ЦУЦ – ГАУ – ААУ – ГЦУ – УАГ – УАА
3)
ЛИЗ – ААА 1 б.
ГЛУ – ЦАА 1 б.
ТРЕ – АЦУ 1 б.
АЛА – ГЦУ 1 б.
АЛА – ГЦУ
АЛА – ГЦУ
ЛИЗ – ААА
ФЕН – УУУ 1 б.
ГЛУ – ЦАА
АРГ – ЦГУ 1 б.
Если Вы сделали № 3 или № 4 без ошибок, то добавьте себе поощрительный балл +1 к общей сумме полученных за урок баллов.
Рейтинг:
- максимально 27 баллов - “5”
- от 21 до 26 - “4”
- от 14 до 20 -“3”
- от 13 и меньше - “2”