Біосинтез білка
Категорія: Біологія

Тема «Біосинтез білка» в 10-му класі є однією з найбільш складних у всьому курсі загальної біології. Під час вивчення цієї теми в учнів часто виникають труднощі, пов'язані з розумінням процесів транскрипції, трансляції, ролі рибосоми в утворенні молекули білка. Пропоную на ваш розгляд свій варіан                т вивчення цієї теми. Мета: 1. Сформувати в учнів поняття «генетичний код», етапи біосинтезу білка, реакції матричного синтезу. 2. Поглибити та розвинути уявлення учнів про ген, продовжити формування навичок розв'язання задач з молекулярної біології. 3. Дати учням наукові уявлення про механізм передачі спадкових ознак. Тип уроку: комбінований. Форма уроку: синтетична. Міжпредметні зв'язки Міжциклові: математика - комбінаторика; внутрішньоциклові: хімія - будова та властивості білків, НК; міжтемні: рівні організації білкової молекули, види РНК, їх функції, будова ДНК, будова клітини. Прийоми особистісно-розвивального навчання: саморобна динамічна модель «Біосинтез білка», повідомлення учнів «Відкриття генетичного коду». Обладнання: таблиця «Будова клітини», динамічна модель «Біосинтез білка», кодопозитиви, кодоскоп, підручник «Загальна біологія», М. Є. Кучеренко та ін., Київ, Ґенеза, 2004. Основні поняття та терміни: генетичний код, триплет, кодон-стартер, кодон-термінатор, виродженість, однозначність, універсальність генетичного коду, матриця, матричний синтез, транскрипція, трансляція. ХІД УРОКУ І. Актуалізація чуттєвого досвіду й опорних знань учнів Фронтальне опитування Які процеси підтримують постійний зв'язок організму з навколишнім середовищем? Реакції якого обміну забезпечують клітину необхідними продуктами? У чому суть пластичного обміну? Які основні процеси біосинтезу? Які органічні речовини найважливіші в рослин і тварин? Чому ви так уважаєте? ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів Приділимо увагу важливості білка. Білок необхідний всьому організму, кожній клітині для росту, здійснення процесів життєдіяльності, розмноження. Запитання для бесіди Яка структура клітини відповідає за біосинтез білка? Де вона у клітині розміщується? В якій частині клітини вона утворюється? Що ще знаходиться в ядрі клітини? Які функції ДНК? ІІІ. Сприйняття та засвоєння навчального матеріалу Створення проблемної ситуації Спробуйте порівняти молекули ДНК і білка. Який висновок можна зробити з факту, що розміри молекул ДНК набагато більші за розміри молекул білка; кількість молекул ДНК у клітині набагато менша за кількість видів білків клітини? Структура білка зашифрована не в цілій молекулі ДНК, а в її певній ділянці. Як називається ця ділянка? (Ген.) Тому шифр, яким закодована інформація про структуру білка, називається генетичним кодом. (Робота з підручником с. 109.) Який він? (Повторення «мономерної мови» ДНК.) Про відкриття генетичного коду розповідає один з учнів, який одержав випереджальне пошуково-дослідницьке завдання з'ясувати: історію відкриття генетичного коду; чому для кодування 20-ти амінокислот необхідні ділянки ДНК саме з трьох нуклеотидів. Учень пропонує однокласникам здійснити необхідні обчислення й визначити, скільки амінокислот може кодувати ділянка ДНК, яка складається з одного, із двох, нарешті, із трьох нуклеотидів. У процесі аналізу результатів обчислень, одержаних різними учнями, клас робить висновок, що лише ділянки ДНК із трьох нуклеотидів забезпечать кодування всіх 20-ти видів амінокислот, які входять до складу білків. Таким чином установлюється перша властивість генетичного коду - триплетність Далі учитель пропонує учням розглянути кодопозитив (виготовлений учителем) і розповідає про інші властивості генетичного коду: однозначність; виродженість; універсальність. Настав час дізнатись, як зчитується інформація, що записана на певному відрізку ДНК? (Розповідь учителя про механізм транскрипції.) Робота з підручником, (визначення транскрипції) Після цього учням пропонується розв'язати задачу: Яка послідовність нуклеотидів і-РНК утворюється на одному з ланцюгів ДНК? А - Т ___ У Г - Ц ___ Г А - Т ___ А Т - А ___ Т Ц - Г ___ Ц Розповідь учителя. Транскрипція - реакція матричного синтезу. Матриця (у техніці) - форма, з якої одержують багато точних копій (монет, друкованих літер тощо). За допомогою саморобної динамічної моделі, виготовленої учнями під керівництвом учителя, учитель пояснює, як відбувається процес транскрипції. Особливості матричного синтезу учні вивчають за допомогою кодопозитива, виготовленого вчителем, і занотовують їх у зошитах. Матричний синтез: лежить в основі синтезу нуклеїнових кислот і білків; здійснюється точно та швидко; властивий лише живій клітині; відображає основну властивість живого - відтворювати собі подібне. Після цього з'ясовується роль т-РНК у біосинтезі білка (бесіда). Куди несе свою інформацію і-РНК? Що ще поступає в рибосому? Що собою являють амінокислоти? Як утворюється поліпептидний ланцюг? Яка роль ферментів у цьому процесі? Звертається увага учнів на приєднання ферменту й АТФ до амінокислот. Потім розглядається приєднання активованих амінокислот до РНК. (Робота з підручником, с. 36, мал. 21, с. 112, мал. 80.) Далі учитель за допомогою динамічної моделі пояснює процес трансляції. Утворення первинної структури білка (розповідь учителя). Утворення вторинної, третинної, четвертинної структури білка (розповідь учителя, робота з підручником, с. 112). IV. Осмислення об'єктивних зв'язків Бесіда. Біологічний зміст процесів транскрипції, трансляції. Значення властивостей генетичного коду. Учні заповнюють у зошитах таблицю «Вихідні речовини, етапи та результати біосинтезу білка». Самостійна робота. Розв'язування задач. 1. Білок вазопресин (гормон гіпофізу, підвищує кров'яний тиск) складається з дев'яти амінокислот, кодується такими нуклеотидами: ТГТ - ТАТ - ТТГ - ГАА - ГАТ - ТГТ - ЦЦЦ - ЦГТ - ГГТ. Визначте: Скільки нуклеотидів і триплетів у цій ділянці ДНК? Яка довжина гена, що кодує вазопресин? Який амінокислотний склад вазопресину? 2. Правий ланцюг фрагмента гена має таку структуру: ТАТ - ТЦТ - ТТГ - ТГТ - ГТА - ЦГА... Укажіть структуру відповідної частини молекули білка, що синтезується за участю лівого ланцюга ДНК. Визначте, як зміниться структура білка, якщо у правому ланцюзі ДНК під впливом хімічних факторів випадає одинадцятий нуклеотид. V. Узагальнення й систематизація знань Бесіда. Яку тему сьогодні вивчали? У чому суть генетичного коду? Наведіть приклади реакцій матричного синтезу. Яке біологічне значення цих реакцій? VI. Підбиття підсумків. Оцінювання роботи учнів VII. Визначення та пояснення домашнього завдання Вивчити матеріал у параграфі № 24, розв'язати запропоновані задачі. (Задачі пропонуються з урахуванням вимог особистісно зорієнтованого підходу, а саме: обов'язкові для всіх задачі початкового, середнього й достатнього рівня та дві задачі для учнів, які претендують на високий рівень - за бажанням.) Автор: Н. Куц