МОУ Уметская средняя общеобразовательная школа имени

МОУ Уметская средняя общеобразовательная школа имени
Героя Социалистического Труда П.С. Плешакова
р.п. Умет Уметского района Тамбовской области
Семинарское занятие в 10 «А» классе
Разработка урока по биологии
Автор:
учитель биологии Козодаева Ирина Сергеевна.
Умет
Цель: обобщить, углубить и систематизировать знания по данному
разделу.
Задачи:
-проверить знания о биосинтезе белков в клетке;
-расширить знания о роли ферментов в процессах жизнедеятельности
клетки;
- проверить понимание учащимися сущности процесса – анаболизма как
составной части метаболизма;
- выяснить роль биосинтеза белков для жизнедеятельности клетки и
организма;
- углубить понятие генетического кода и его применения для решения
задач;
- расширить знания о строении гена эукариот;
- научиться делать выводы.
Оборудование: таблицы «Биосинтез белка», «Генетический код»,
«Метаболизм», презентация к уроку.
Форма организации учебной деятельности: семинарское занятие с
элементами решения задач по данной теме.
Основные вопросы семинара:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Метаболизм как важнейший и необходимый процесс в
органическом мире, 2 стороны этого процесса.
Биосинтез белков.
Генетический код, его свойства.
Реакции матричного синтеза.
Строение гена эукариот.
Транскрипция. Решение задач.
Трансляция
Значение биосинтеза белка.
Ход семинарского занятия
1.
Метаболизм как важнейший и необходимый процесс в
органическом мире, 2 стороны этого процесса
Метаболизм – это совокупность реакций обмена веществ,
протекающих в клетке.
Анаболизм, катаболизм, взаимосвязь этих процессов.
Деление организмов по типу питания на автотрофы (фототрофы и
хемотрофы), гетеротрофы и миксотрофы.
2. Биосинтез белка как важнейший процесс анаболизма, протекающий
в клетке.
Важнейшая догма молекулярной биологии, установленная в 50-е годы
20 века Френсисом Криком: ДНК →и-РНК →белок. Сообщение о Ф. Крике.
2
3. Генетический код – система записи информации о
последовательности аминокислот в полипептиде последовательностью
нуклеотидов ДНК или РНК.
Свойства кода:
-триплетность;
-однозначность (специфичность);
-вырожденность (избыточность);
-универсальность;
-неперекрываемость;
-кодирующих триплетов-61,
бессмысленных -3 (УАА, УГА, УАГ).
Первое
основание
У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)
Второе основание
У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц)
Третье
основание
Фен
Сер
Тир
Цис
У(А)
Фен
Сер
Тир
Цис
Ц(Г)
Лей
Сер
-
-
А(Т)
Лей
Сер
-
Три
Г(Ц)
Лей
Про
Гис
Арг
У(А)
Лей
Про
Гис
Арг
Ц(Г)
Лей
Про
Глн
Арг
А(Т)
Лей
Про
Глн
Арг
Г(Ц)
Иле
Тре
Асн
Сер
У(А)
Иле
Тре
Асн
Сер
Ц(Г)
Иле
Тре
Лиз
Арг
А(Т)
Мет
Тре
Лиз
Арг
Г(Ц)
Вал
Ала
Асп
Гли
У(А)
Вал
Ала
Асп
Гли
Ц(Г)
Вал
Ала
Глу
Гли
А(Т)
Вал
Ала
Глу
Гли
Г(Ц)
Знаки препинания
УАА
УАГ
УГА
3
4. Реакции матричного синтеза.
Название
реакции
матричного
синтеза
Репликация
Транскрипция
Трансляция
Обратная
транскрипция
Характеристика
процесса
Основные
компоненты
Синтез ДНК на
матрице ДНК
Дезоксирибонуклеозидтрифосфаты,
ферменты
Синтез РНК на
Участок ДНК,
матрице ДНК
рибонуклеозидтрифосфаты,
ферменты
Синтез полипептида Рибосомы, и-РНК,
на матрице РНК аминокислоты, т-РНК,
АТФ, ГТФ, ферменты
Синтез ДНК на
матрице РНК
Дезоксирибонуклеозидтрифосфаты,
ферменты
5. Строение гена эукариот. Ген – это участок молекулы ДНК,
кодирующий первичную последовательность аминокислот в полипептиде
или последовательность нуклеотидов в молекулах т-РНК и Р-РНК.
Промотор – участок гена, к которому присоединяется фермент РНКполимераза.
Единица транскрипции включает: экзоны, интроны, ЛП (лидерная
последовательность), ТП (трейлерная последовательность).
6. Биосинтез белка включает два этапа: транскрипция и трансляция.
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
4
ЗАДАЧА. Произведите транскрипцию и-РНК на такой последовательности
ДНК:
7. Трансляция. 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.
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 тРНК 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 трансляции
Так появляется цепочка
аминокислот – т.е. молекула
белка первичной структуры.
5
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.
ЗАДАЧА. 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
Выводы по уроку:
1.биосинтез белков как процесс анаболизма является составной
часть
процесса
метаболизма;
2. это сложный процесс, протекающий в клетке с затратой энергии
в виде АТФ, при котором образуются различные белки;
3. процесс протекает очень быстро вследствие слаженности всех
«служб
комбината»
по
производству
белков;
4. познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции
необходимо для управления процессами реализации генетической
информации.
На дом. Приготовить творческие работы (проекты, презентации,
буклеты) по данной теме.
Информационные ресурсы
1. Журнал «Биология в школе», № 1,3 – 2007.
2. Лекции по общей биологии: Учебное пособие.- Саратов: Лицей,
2003.- 208с.
3. Общая биология: Учебник для 10-11 классов общеобразовательных
учебных заведений/В.Б.Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин.- 3-е
издание, стереотип.- М.: Дрофа, 200.- 624с.
4. Общая биология: Учебник для 10-11 классов школ с углубленным
изучением биологии \А.О. Рувинский, Л.В. Высоцкая, С.М. Глаголев
и другие; под редакцией А.О. Рувинского.- М.: Просвещение, 1993.544с.
6