Нуклеиновые кислоты
(Презентация, слайд 1)
Цель: рассмотреть особенности строение и значение нуклеиновых кислот.
Задачи:
- Образовательные: сформировать у учащихся систему понятий (нуклеиновые кислоты, ДНК, РНК, т-РНК, и-РНК, м-РНК, нуклеотид, азотистые основания (А,Т,Г,Ц,У), принцип комплементарности, редупликация); раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот: ДНК и РНК, определить черты сходства и различия.
- Развивающие: продолжить формирование научного мировоззрения на основе знаний о биологическом значении (функции) нуклеиновых кислот, развивать умения сравнивать, оценивать, составлять общую характеристику нуклеиновых кислот
- Специальные умения: построение цепи ДНК по принципу комплементарности, работа с рисунками, таблицами, схемами, формирование умения делать выводы .
- Воспитательные - воспитание аккуратности.
Система понятий:

Методы:
- словесный - объяснение, фронтальная беседа.
- наглядный - таблицы, рисунки учебника, презентация, иллюстрации.
- практические - построение цепочки нуклеиновых кислот.
Тип: комбинированный
ХОД УРОКА
1. Организация класса
2. Проверка знаний (слайд 2)
Первая часть - работа по вариантам (7 мин.):
|
Функции белков |
В чем проявляется |
| Структурная | входит в состав плазматической мембраны (оболочка); кератин, белок, волос, перьев птиц, когтей пресмыкающихся и зверей; коллаген - входит в состав сухожилий; гистоны - белки ДНК. |
| Каталитическая | ускоряют или замедляют химические реакции (катализаторы, ингибиторы) |
| Двигательная | актин, миозин, белок мышц; тубулин образованы микротрубочкой клеток; флагмин - в состав жгутиков бактерий; динеин, кинезин - молекулярные двигатели |
| Рецепторная | глюкагон - рецептор инсулина |
| Транспортная | гемоглобин - перенос О2 и Н2О; ферритин - транспортирует ионы железа; транспортные белки мембран образуют ионные каналы для перемещения Na+, К+. |
| Защитная | выработка антител, свертывание крови (протромбин, фибриноген), лизоцим - содержащийся в слюне; муцин - в слюне и желудке. |
| Энергетическая | при расщеплении выделяется 17,6 кДж энергии |
| Ферментативная | белки ферменты |
После проведения самостоятельной работы учащиеся вместе с учителем отвечают на вопрос (одновременно ответы воспроизводятся на интерактивной доске. Далее учащиеся меняются работами и по слайду выполняют проверку работ - выставляют отметку, сдают работы.
Вторая часть (устный опрос) - работа по таблице «Строение белка» 4 ученика + помощь класса (при затруднении)
- рассказать, используя таблицу о строении белка;
- назвать структуры белка, объяснить за счет каких связей они образуются;
- что такое денатурация, какие виды денатурации вы знаете?
3. Изучение нового материала
Мотивация - мы знаем, что все живые организмы имеют признаки сходства, но есть и индивидуальные признаки, дающие возможность организмам выделиться в мире природы. Почему мы с вами так же
уникальны с точки зрения «непохожести» на других? Почему нас постоянно сравнивают с нашими близкими родственниками?
Каждый вид живых организмов уникален и неповторим, а уникальность его хранится и передается по наследству.
Какое вещество является носителем наследственной информации? Какие особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной информации и ее передачу мы узнаем, рассмотрев тему сегодняшнего
урока.
Итак, запишите в тетради - тема урока «Нуклеиновые кислоты».
Нуклеиновые кислоты были открыты в 1868 году швейцарским ученым Иоганном Фридрихом Мишером.
м-РНК открыта в 1961 году Жакобом и Мано.
Итак, ученым стало известно, что в ядре находятся хромосомы и они состоят из ДНК и белка. ДНК передает наследственную информацию, но главное оставалось тайной. Как же работает такая сложная система?
Решить эту задачу можно было, только узнав устройство загадочной ДНК.
Неоценимым вкладом в решение этой задачи стали работы - Френсиса Крика (слайд 3) и Джеймса Дьюи Уотсона. (Слайд 4)
Уотсон и Крик создали приблизительную модель ДНК. Позже Моррису Уилкинсу (Слайд 5) удалось "сфотографировать" молекулу ДНК с помощью рентгеновских лучей. (Слайд 6)

Но еще в течении 10 лет после этого открытия ученые разных стран проверяли догадки Уотсона и Крика и, наконец, согласившись вручили трем ученым заслуженную награду.
В 1953 году Уотсон, Крик и Моррис Уилкинс получили за это открытие Нобелевскую премию.
Нуклеиновые кислоты - природные высоко-молекулярные органические соединения, полинуклеотиды, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.
Название получили от латинского слова - nucleus - ядро, так как были обнаружены как составная часть органоида клетки - ядра. НК состоят из цепочек, содержащих от десятков до млрд. мономеров
(нуклеотидов)
В природе существует два типа нуклеиновых кислот, которые различаются по строению, составу и функции.
|
ДНК |
РНК |
| Название | |
| Дезоксирибонуклеиновая кислота | Рибонуклеиновая кислота |
| Состав | |
|
|
|
| Принцип комплементарности - взаимное соответствие в химическом строении молекул, обеспечивающее их взаимодействие, комплементарные структуры подходят друг к другу, как «ключ к замку». | |
| Аденину соответствует Тимин (двойная связь)
Гуанину соответствует Цитозин (тройная связь) |
Аденину соответствует Урацил (двойная связь)
Гуанину соответствует Цитозин (тройная связь) |
| Наличие связей | |
| Ковалентные (увеличение цепи в длину) | |
| Между дезоксирибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида | Между рибозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого нуклеотида |
| Водородные | |
| Удерживают две цепочки ДНК в пространстве | Поддерживают структуру РНК в пространстве |
| Виды | |
|
В виде двуцепочечной спирали
|
Одноцепочечная
Рибосомальная РНК (м-РНК), Информационная (матричная) РНК (и-РНК), Транспортная РНК (т-РНК) |
| Местонахождение и Функции | |
| Митохондрии (носитель генетической информации в клетке)
Хлоропласты (носитель генетической информации в клетке) Ядро (ДНК + белок = хромосомы) (носитель генетической информации в клетке) |
Рибосомы (структурная основ рибосомы)
Ядро (матрица для биологического синтеза (полипептидной цепи)) Цитоплазма (перенос аминокислот к рибосомам при биологическом синтезе) |
4. Первичное закрепление (слайд 10)
- Как называется мономер ДНК и РНК? (Нуклеотид)
- Назовите черты сходства ДНК и РНК. (Строение нуклеотида, ковалентные связи)
- Назовите черты отличия ДНК и РНК. (Сахар (рибоза, дезоксирибоза), двуцепоченая спираль ДНК, азотистое основание (ДНК - тимин, РНК - урацил))
- За счет каких связей НК растут в длину? (Ковалентные)
- Какие связи удерживают цепочки в молекуле ДНК? (Водородные)
- Назовите виды РНК, существующие в клетки. (Рибосомальная РНК (р-РНК), Информационная (матричная) РНК (и-РНК), Транспортная РНК (т-РНК))
Редупликация (удвоение) ДНК. Процесс предшествует делению клетки.
Удвоение молекулы ДНК происходит с удивительной точностью. Новая молекула абсолютно идентична старой. В этом заключается глубокий биологический смысл, потому что нарушения структуры ДНК, ведущие к
искажению генетического кода, сделали - бы невозможным сохранение и передачу по наследству генетической информацию, обеспечивающей развитие полезных для организмов признаков. Продолжительность у
млекопитающих 6-12 часов. Суть заключается в следующем: (слайд 11)
| № п/п |
Этапы |
Рисунок |
| 1 | Исходное состояние (двуцепочечная спираль). |
|
| 2 | Под действием фермента геликазы (дезоксирибонуклеазы) - цепочка ДНК раскручивается. | |
| 3 | Под действием фермента ДНК-реструктазы, разрушаются водородные связи между азотистыми основаниями, удерживающие цепочки друг возле друга. | |
| 4 | По принципу комплементарности, из кусочков ДНК - фрагменты Оказаки, идет сборка новых цепочек, при помощи фермента - ДНК- лигазы (полимеразы). | |
| 5 | Образование двух дочерних ДНК (ДНК1 и ДНК2). | |
| 6 | Принятие исходного состояния - закручивание в спираль. |
Обща схема выглядит следующим образом: (слайд 12)

Под воздействием химических и физических факторов (температура, излучение, и т.д.) правильность структуры вновь синтезируемого ДНК может нарушаться.
Вывод: способность молекулы ДНК к удвоению по принципу комплементарности определяет возможность передачи наследственных свойств от материнской клетки к дочерним.
5. Решение задач по разделу (слайд 13)
1) Достроить молекулу ДНК по принципу комплементарности, если одна из цепей имеет следующую последовательность нуклеотидов - ААГЦЦГГТТТАЦ. (ТТЦГГЦЦАААТГ)
2) Найти ошибку в цепи ДНК, если она имеет следующую последовательность нуклеотидов - ААТУУЦГГАТЦЦТТААЦЦЦГГУТ. К полученной цепочке ДНК подберите цепочку информационной РНК. Достройте молекулу ДНК по принципу комплементарности.
6. Домашнее задание (слайд 14)
- Повторить опорный конспект в тетради.
- Решить задачу: Найти ошибку в цепи ДНК, если она имеет следующую последовательность нуклеотидов - ТУТУАЦТГАУЦЦГТААЦЦЦГГУТЦ. К полученной цепочке ДНК подберите цепочку информационной РНК. Достройте молекулу ДНК по принципу комплементарности.




