Конспект урока по биологии-биосинтез белков

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.

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

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

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

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.

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

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

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-