Конспект урока по биологии-биосинтез белков

4



Конспект по биологии в 10 «Б» классе по теме:

Биосинтез белков.



Цель: Познакомить с процессами транскрипции и трансляции.



Задачи:

Образовательная. Ввести понятия гена, триплета, кодона,  кода ДНК, транскрипции и трансляции, объяснить сущность процесс биосинтеза белков.

Развивающая. Развитие внимания, памяти, логического мышления. Тренировка пространственного воображения.

Воспитательная. Воспитание культуры труда на уроке, уважения к чужому труду.





Оборудование: Доска, таблицы по биосинтезу белков, магнитная доска, динамическая модель.



Литература: учебники Ю.И. Полянского, Д.К. Беляева, А.О. Рувинского;  «Основы цитологии» О.Г. Машановой, «Биология» В.Н. Ярыгиной, «Гены и геномы» Сингер и Берг, школьная тетрадь. 



Методы и методические приемы: рассказ с элементами беседы, демонстрация, тестирование.


Ход урока.

I.

Тест по пройденному материалу.

Раздать листочки и варианты теста. Все тетради и учебники закрыты.

1 ошибка при сделанном 10 вопросе это 5, при не сделанном 10-м – 4, и т.д.



5-7

мин.

II.

Запишите тему сегодняшнего урока: Биосинтез белков.

В клетке содержатся тысячи белков – какие-то денатурируют, какие-то заново создаются, а синтез некоторых в специализированных клетках нужен постоянно. Мы знаем что первичная структура белка – это цепь аминокислот, а ДНК – это цепь из нуклеотидов. Как же зашифрована информация о первичной структуре белка в ДНК?

 Вся молекула ДНК поделена на отрезки, кодирующие аминокислотную последовательность одного белка. Запишите: ген – это участок молекулы ДНК, в котором содержится информация о последовательности аминокислот в одном белке. 



5 мин

1.

Код ДНК.

У нас есть 4 нуклеотида и 20 аминокислот. Как же их сопоставить? Если бы 1 нуклеотид кодировал 1 а/к, => 4 а/к; если 2 нуклеотида – 1 а/к – (сколько?) 16 аминокислот. Поэтому 1 аминокислоту кодирует 3 нуклеотида – триплет (кодон). Посчитайте сколько возможно комбинаций? – 64 (3 из них это знаки препинания). Достаточно и даже с избытком. Зачем избыток? 1 а/к может кодироваться 2-6 триплетами для повышения надежности хранения и передачи информации.

Свойства кода ДНК.

1) Код триплетен: 1 аминокислоту кодирует 3 нуклеотида. 61 триплет кодирует а/к, причем один АУГ означает начало белка, а 3 – знаки препинания.

2) Код вырожден – 1 а/к кодирует 1,2,3,4,6 триплетов

3) Код однозначен – 1 триплет только 1 а/к

4) Код не перекрывающийся – от 1 и до последнего триплета ген кодирует только 1 белок

5) Код непрерывен – внутри гена нет знаков препинания. Они только между генами.

6) Код универсален – все 5 царств имеют один и тот же код. Только в митохондриях 4 триплета отличаются. Дома подумайте и скажите почему? 



10 мин

2.

Вся информация содержится в ДНК, но сама ДНК в биосинтезе белка участия не принимает. Почему? Информация переписывается на и-РНК, и уже на ней в рибосоме идет синтез белковой молекулы.

ДНК  РНК  белок.

Скажите есть ли организмы у которых обратный порядок : РНК  ДНК?



2-3 мин

3.

Факторы биосинтеза:

Наличие информации, закодированной в гене ДНК.

Наличие посредника и-РНК для передачи информации от ядра к рибосомам.

Наличие органоида- рибосомы.

Наличие сырья – нуклеотидов и а/к

Наличие т-РНК для доставки аминокислот к месту сборки

Наличие ферментов и АТФ (Зачем?)





2-3 мин

III.

1.

Процесс биосинтеза.

Транскрипция. (показать на модели)

Переписывание последовательности нуклеотидов с ДНК на и-РНК. Биосинтез молекул РНК идет на ДНК по принципам :

-матричного синтеза

-комплиментарности

ДНК     и-РНК 

А  Т  А

Г  Ц  Г

Т  А  У

Ц  Г  Ц

ДНК при помощи специального фермента расшивается, другой фермент начинает на одной из цепей синтезировать и-РНК. Размер и-РНК это 1 или несколько генов. И-РНК выходит из ядра через ядерные поры и идет к свободной рибосоме.



5 мин

2.

Трансляция. Синтез полипептидных цепей белков, осуществляемая на рибосоме.

Найдя свободную рибосому и-РНК продевается через нее. И-РНК входит в рибосому триплетом АУГ. Одновременно в рибосоме может находиться только 2 триплета (6 нуклеотидов).

Нуклеотиды в рибосоме у нас есть теперь надо туда как-то доставить а/к. С помощью чего?- т-РНК. Рассмотрим ее строение. 

Транспортные РНК (т-РНК) состоят примерно из 70 нуклеотидов. Каждая т-РНК имеет акцепторный конец, к которому присоединяется аминокислотный остаток, и адаптерный конец, несущий тройку нуклеотидов, комплементарную какому-либо кодону и-РНК, потому этот триплет назвали антикодоном. Сколько типов т-РНК нужно в клетке?















Т-РНК с соответствующей а/к, пытается присоединиться к и-РНК. Если антикодон комплиментарен кодон, то присоединяется и возникает связь, которая служит сигналом для передвижения рибосомы по нити и-РНК на один триплет. 

А/к присоединяется к пептидной цепочке, а т-РНК, освободившись от а/к выходит в цитоплазму в поисках другой такой же а/к.

Пептидная цепочка, таким образом, удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция, и рибосома не соскочит с и-РНК. На одной и-РНК может помещаться несколько рибосом (в учебнике рисунок в п.15). Белковая цепь поступает в ЭПС, где приобретает вторичную, третичную или четвертичную структуру. Весь процесс изображен в учебнике рис.22 – дома найдите ошибку в этом рисунке – получите 5)

Скажите, каким образом эти процессы идут о прокариот, если у них нет ядра?













10 мин

IV.

Регуляция биосинтеза.

Каждая хромосома в линейном порядке разделена на опероны, состоящие из гена регулятора и структурного гена. Сигналом для гена регулятора является либо субстрат, либо конечные продукты.

5 мин

V.

Задачи.

1.Найдите аминокислоты закодированные во фрагменте ДНК. 

-Т-А-Ц-Г-А-А-А-А-Т-Ц-А-А-Т-Ц-Т-Ц-У-А-У- Решение:

-А-У-Г-Ц-У-У-У-У-А-Г-У-У-А-Г-А-Г-А-У-А- 

МЕТ     ЛЕЙ      ЛЕЙ   ВАЛ    АРГ     АСП

 Надо составить фрагмент и-РНК и разбить на триплеты.

2.Найдите антикодоны т-РНК для переноса указанных аминокислот к месту сборки. Мет, три, фен, арг.



VI.

Домашнее задание параграф 13,14,15.

1 мин









Ключ к тесту по химическому составу клеток.









1

2

3

4

5

6

7

8

9



5

8

с

в

а

а

в

в

в

В/а

а



11

15

С/а

а

а

в

в

а

в

в

с



12

16

с

а

в

а

с

в

в

в

с

10

14

22

в

с

а

а

в

а

а

в

а



17

6

с

а

в

а

в

а

с

в

в

9

13

21

с

а

в

с

а

а

в

с

а





3

а

с

в

с

В/с

в

с

с

в





4

в

с

а

а

с

в

в

а

а

2

19

7

в

с

а

с

с

с

а

а

в

8

1

20

с

а

в

в

в

а

а

а

в