Развернутые план - конспекты уроков биологии Тема урока: «Пластический обмен. Биосинтез белков»

Цель: раскрыть сущность пластического обмена, процесс биосинтеза белка, его основные закономерности

Задачи:

Образовательная: рассмотреть понятие «обмена веществ», генетический код и его свойства, процесс биосинтеза белка;

Развивающая: развивать положительную мотивацию, формировать умения и навыки выделять главное, сравнивать, анализировать, формулировать выводы;

Воспитывающая: продолжить воспитание аккуратности при работе с таблицами и ответственность за самостоятельную работу.

Методы и методические приемы: беседа, обсуждение проблемных вопросов, фронтальный опрос, показ мультимедийной презентации, решение кроссворда

Методическое обеспечение: Учебник «Биология. Общие закономерности». 9 класс. Мамонтов. С.Г., Захаров В.Б., Сонин Н.И. Москва «Дрофа» 2011г.; презентация на тему «Пластический обмен. Биосинтез белка»; таблицы “Биосинтез белка”, “Строение белка”, “Генетический код», мини-кроссворд «Биосинтез белков»

Тип урока: комбинированный.

Ход урока:

1. Организационный момент:

- Здравствуйте, давайте отметим отсутствующих.

2. Проверка домашнего задания:

Фронтальный опрос.

1. Назовите одним словом: углекислый газ, хлорофилл, вода, глюкоза (фотосинтез)

2. Постройте логическую цепочку из таких понятий: растение, хлоропласт, лист, клетка, хлорофилл (растение, лист, клетка, хлоропласт, хлорофилл)

3. Объясните понятие фотосинтез

4. Сколько фаз в процессе фотосинтеза?

5. Перечислите основные процессы световой фазы, темновой фазы.

6. Раскройте значение фотосинтеза.

3. Изучение нового материала:

Беседа с обучающимися.

Давайте вспомним, что такое метаболизм? Из каких противоположных процессов он состоит? Объясняю схему. (Слайд 2)

Какую роль при этом играют ферменты?

Какова природа ферментов?

Итак, клетка поглощает вещества из окружающей среды и выделяет продукты жизнедеятельности в окружающую среду. Перечислите вещества, которые клетки человека поглощают из окружающей среды? Что выделяют клетки человека в окружающую среду? Какова роль энергии в этих процессах?

Таким образом, клетка является открытой системой, так как между ней и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.

Совокупность реакций биологического синтеза называют пластическим обменом или ассимиляцией.

Каковы основные функции белков в клетке?

Исходя из перечисленных функций белков, становится понятна роль, которую они играют в жизнедеятельности клетки и организма в целом. В каждой клетке синтезируются несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.

Что же позволяет постоянно пополнять уровень белков в организме?

Биосинтез белка относится к реакциям пластического обмена.

Биосинтез белка – важнейший процесс в живой природе. Это создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК. (Слайд 3)

Процесс синтеза белка осуществляется в рибосомах и происходит в цитоплазме. Важную роль при этом играют молекулы АТФ, как источник энергии. В биосинтезе участвуют также аминокислоты, многочисленные ферменты и различные виды РНК.

Информация о первичной структуре белка находится в ядре и “записана” в виде последовательности нуклеотидов ДНК.

Образуется последовательность: ДНК —> РНК —> белок.

Постановка проблемы:

Каким образом последовательность нуклеотидов в цепи ДНК может определять последовательность аминокислот в молекуле белка? Четырьмя типами нуклеотидов должны быть закодированы 20 типов аминокислот, из которых состоят все белковые молекулы. Если бы одной аминокислоте соответствовал один нуклеотид, то четыре типа нуклеотидов могли бы определять четыре типа аминокислот. Это явно не подходит. Если предположить, что каждый тип аминокислот определяется двумя нуклеотидами, то имея исходно четыре типа оснований, можно закодировать 16 разных аминокислот. Этого тоже недостаточно. Наконец, если каждой аминокислоте будут соответствовать три стоящие подряд нуклеотида, т.е. триплет, то таких сочетаний может быть 64, и этого более, чем достаточно, чтобы зашифровать 20 типов аминокислот.

Набор сочетаний из трех нуклеотидов, кодирующих 20 типов аминокислот, входящих в состав белков, называют генетическим кодом. (Слайд 4)

Суть генетического кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в ДНК и в иРНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Носителем генетической информации является ДНК, но так как непосредственное участие в синтезе белка принимает иРНК, то генетический код записан на “языке” РНК.

Основные свойства генетического кода (Слайд 5):

1. Триплетность: каждая аминокислота кодируется триплетом (кодоном) нуклеотидов;

2. Однозначность: кодовый триплет соответствует только одной аминокислоте;

3. Вырожденность (избыточность): одну аминокислоту могут кодировать несколько кодонов;

4. Универсальность: генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли;

5. Неперекрываемость: последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов (жил был кот тих был сер мил мне тот кот);

6. Из 63 кодовых триплетов 61 кодон - кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 – 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;

Давайте ознакомимся с таблицей генетического кода. (Слайд 6)

Как же происходит синтез белка? Биосинтез состоит из двух последовательных этапов: транскрипции и трансляции. (Слайд 7)

Транскрипция, или переписывание генетической информации с ДНК на иРНК происходит в ядре. Благодаря действию ферментов участок ДНК раскручивается, и вдоль одной из цепей по принципу коплиментарности выстраиваются нуклеотиды. Соединяясь между собой, они образуют полинуклеотидную цепочку иРНК, которая оказывается точной копией участка ДНК, “списанной” с нее, как с матрицы.

Трансляция, или перевод генетической информации в структуру белка. Образовавшаяся, иРНК выходит через поры в ядерной оболочке и вступает в контакт с многочисленными рибосомами.

Рибосома прерывисто скользит по иРНК, как по матрице, и в строгом соответствии с последовательностью расположения ее нуклеотидов выстраивает определенные аминокислоты в длинную полимерную цепь белка.

Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортных РНК (тРНК), которые находятся в цитоплазме.

Для каждой аминокислоты требуется своя тРНК, комплементраная определенному участку иРНК. Такой участок иРНК представлен триплетом – сочетанием трех нуклеотидов, называемым кодоном. В свою очередь, и каждая аминокислота, входящая в белок, тоже закодирована определенным сочетанием трех нуклеотидов тРНК (антикодоном), по которым они и находят друг друга.

Вдоль молекулы иРНК движется сразу несколько рибосом (такая структура называется полисомой), при этом одновременно синтезируется несколько молекул белка (Слайд 8).

4. Закрепление изученного материала: