Тип урока: урок формирования и
совершенствования знаний.
Вид урока: урок-презентация.
Цель урока: изучить свойства генетического
кода, рассмотреть процессы транскрипции и трансляции, раскрыть
сущность процесса синтеза белковой молекулы.
Задачи:
- Сформировать знания о генетическом коде и его свойствах.
- Охарактеризовать основные этапы реализации наследственной
информации в процессе биосинтеза белка.
- Раскрыть сущность матричных реакций.
Ведущие понятия: генетический код, свойства
генетического кода, ген, транскрипция, трансляция, матричный
синтез.
Оборудование: мультимедийный проектор,
компьютер, диски с презентациями.
На предыдущем уроке было задано домашнее задание: параграф 2.9 и
создать (по желанию) презентацию по изученной теме с целью
использования её при ответе на уроке.
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Повторение и проверка знаний.
Свой проект – мультимедийную презентацию представляют
ученики. Приложение 1 -
презентация.
В ходе презентации вспоминаем тему прошлого урока и отвечаем на
вопросы.
3. Изучение нового.
Вводная беседа.
Способность синтезировать белковые молекулы – это обязательное
условие существования всех живых организмов. Классическое
определение Фридриха Энгельса: «Жизнь есть способ существования
белковых тел, существенным моментом которого является постоянный
обмен веществ с окружающей их природой, причём с прекращением этого
обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению
белков» не потеряло своего значения в свете современных научных
открытий.
Белки в организме выполняют тысячи разнообразных функций, делая
нас такими, какие мы есть. Мы отличаемся друг от друга ростом и
цветом кожи, формой носа и цветом глаз, у каждого из нас свой
темперамент и свои привычки; мы все индивидуальны и в то же время
очень похожи.
Наше сходство и наши различия – это сходство и различия нашего
белкового состава.
Актуализация знаний.
- Какова структура белков и нуклеиновых кислот?
- Какие типы РНК вам известны?
- Где образуются субъединицы рибосом?
- Какую функцию рибосомы выполняют в клетке?
Объявляется тема урока «Реализация наследственной информации в
клетке».
Презентация (Приложение 2)
сопровождается объяснением нового материала с элементами беседы,
рассказа, постановкой проблемных вопросов.
|
№ слайда
|
Содержание
|
|
1
|
Тема урока «Реализация наследственной
информации в клетке».
|
|
2
|
Задачи урока:
Сформировать знания о генетическом коде и его свойствах.
Охарактеризовать основные этапы реализации наследственной
информации в процессе биосинтеза белка. Раскрыть сущность матричных
реакций.
|
|
3
|
Основные понятия: Генетический код. Свойства
генетического кода. Ген. Транскрипция. Трансляция. Матричный
синтез
|
|
4
|
План урока.
|
|
5
|
Введение. Наследственная информация, которая
передаётся из поколения в поколение, должна содержать сведения о
первичной структуре белков.
Обязательным условием существования всех живых организмов является
способность синтезировать белковые молекулы.
Все свойства любого организма определяются его белковым составом.
Причём структура каждого белка, определяется последовательностью
аминокислотных остатков.
|
|
6
|
Генетический код. Набор сочетаний из трёх
нуклеотидов, кодирующих 20 типов аминокислот, входящих в состав
белков, называют генетическим кодом.
|
|
7
|
Свойства, характерные для биологической системы, обеспечивающей
перевод информации с «языка» ДНК на «язык» белка.
|
|
8
|
Свойства генетического кода.
Триплетность : каждая аминокислота кодируется триплетом
нуклеотидов. Три стоящих подряд нуклеотида – «имя» одной
аминокислоты.
Однозначность: один триплет не может кодировать две разные
аминокислоты.
Избыточность: каждая аминокислота может определяться более чем
одним триплетом.
Неперекрываемость: любой нуклеотид может входить в состав только
одного триплета.
Универсальность: у животных и растений, у грибов, бактерий и
вирусов один и тот же триплет кодирует один и тот же тип
аминокислоты, т.е. генетический код одинаков для всех живых существ
на Земле.
Полярность: из 64 кодовых триплетов 61 кодон – кодирующие, кодируют
аминокислоты, а 3 нуклеотида – бессмысленные, не кодируют
аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы
(УАА, УГА, УАГ). Кроме того есть кодон – инициатор (метиониновый),
с которого начинается синтез любого полипептида.
|
|
9
|
Итак, последовательность триплетов в цепи ДНК
определяет последовательность аминокислот в белковой
молекуле.
ГЕН- ЭТО УЧАСТОК МОЛЕКУЛЫ ДНК, КОДИРУЮЩИЙ
ПЕРВИЧНУЮ СТРУКТУРУ ОДНОЙ ПОЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ.
|
|
10
|
Транскрипция.
Транскрипция-процесс синтеза РНК на ДНК.
Информация о структуре белков хранится в виде ДНК в ядре клетки, а
синтез белков происходит на рибосомах в цитоплазме.
|
|
11
|
Трансляция.
Процесс синтеза белка называют трансляцией.
Молекула иРНК соединяется с рибосомой тем концом, с которого должен
начаться синтез белка. Аминокислоты, необходимые для сборки белка,
доставляются к рибосоме специальными транспортными РНК (тРНК).
|
|
12
|
Процесс узнавания.
Каждая тРНК может переносить только свою аминокислоту, имя которой
определяется триплетом нуклеотидов- антикодоном, расположенным в
центральной петле молекулы тРНК (рис. 39). Если антикодон
какой-либо тРНК окажется комплементарным триплету иРНК,
находящемуся в данный момент в контакте с рибосомой, произойдёт
узнавание и временное связывание тРНК и иРНК.
Если узнавание произошло, аминокислота отделяется от тРНК и
присоединяется к растущей пептидной цепочке. Освобождённая тРНК
уходит в цитоплазму, а рибосома делает «шаг», сдвигаясь на один
триплет по цепи иРНК. К этому новому триплету подойдёт другая тРНК
и принесёт иную аминокислоту, которая присоединится к растущему
белку. Так рибосома пройдёт по всей иРНК, обеспечивая считывание
закодированной в ней информации. Таким образом, включение
аминокислот в растущую белковую цепь происходит строго
последовательно в соответствии с последовательностью расположения
триплетов в цепи иРНК.
|
|
13
|
Взаимодействие между процессами транскрипции и
трансляции.
Двухцепочечная молекула ДНК раскручивается на определённом участке.
Водородные связи между нуклеотидами, стоящими друг напротив друга,
разрываются, и на одной из цепей ДНК по принципу комплементарности
синтезируется иРНК.
В итоге формируется цепочка РНК, которая является комплементарной
копией определённого фрагмента ДНК и содержит информацию о строении
определённого белка.
|
|
14
|
Матричный синтез.
Процессы удвоения ДНК, синтеза РНК и белков в неживой природе не
встречаются. Они относятся к так называемым реакциям матричного
синтеза.
Матрицами, т. е. теми молекулами, которые служат основой для
получения множества копий, являются ДНК и РНК.
Матричный тип реакции лежит в основе способности живых организмов
воспроизводить себе подобных.
|
|
15
|
Вопросы на закрепление.
Дайте определение генетического кода?
Назовите основные свойства генетического кода?
Какова сущность процесса передачи наследственной информации из
поколения в поколение и из ядра в цитоплазму, к месту синтеза
белка?
Дайте определение трансляции и транскрипции?
|
|
16
|
Тестирование.
Тест 1.
Сходство и отличие организмов определяются, в конечном итоге,
набором хромосом:
- Белков.
- Жиров.
- Углеводов.
- И белков, и жиров, и углеводов.
|
|
17
|
Ответ:
1. Белков.
|
|
18
|
Тест 2.
Какое суждение верно?
- Белки у представителей одного вида одинаковы.
- Гемоглобин человека и шимпанзе одинаков.
- Белки устойчивы и сохраняются на протяжении всей жизни.
|
|
19
|
Ответ:
- Белки у представителей одного вида одинаковы.
|
|
20
|
Тест 3.
Что такое транскрипция?
- Удвоение ДНК.
- Синтез иРНК на ДНК.
- Синтез полипептидной цепочки на иРНК.
|
|
21
|
Ответ:
- Синтез иРНК на ДНК.
|
|
22
|
Задача.
Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором
запрограммирован белок инсулин?
Дано:
белок инсулин – 51аминокислота.
Найти:
количество нуклеотидов, содержащихся в гене, в котором
запрограммирован белок инсулин?
|
|
23
|
Решение:
Одним из свойств генетического кода является то, что каждая
аминокислота кодируется триплетом ДНК.
1. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК:
51*3=153 нуклеотида.
2. Подсчитаем, сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК):
153*2=306 нуклеотидов.
Ответ: 306 нуклеотидов.
|
|
24
|
Задание на дом: параграф 2 10.
Записи в тетради.
Спасибо за внимание.
|
В конце урока некоторые учащиеся класса выразили желание
поработать над мультимедийным проектом и представить его в виде
презентации. Данная работа представляется. Приложение 3 – презентация.
Литература.
В.И.Сивоглазов, И.Б.Агафонова, Е.Т.Захарова «Общая биология.
Базовый уровень». 10-11 классы, изд. «Дрофа», Москва, 2007 г.