11 класс. Тема урока: Нуклеиновые кислоты: ДНК, РНК. Цель: нуклеиновых

11 класс. Тема урока: Нуклеиновые кислоты: ДНК, РНК.
Учитель биологии МБОУ СОШ № 42 Черткова Л.П.
Цель: обобщение и углубление знаний учащихся о строении и функциях
нуклеиновых кислот; развить познавательный интерес, реализуя
межпредметные связи курсов химии, биологии, истории.
Задачи урока:
1.воспитательная – воспитывать дух соревнования, коллективизма, точность
и быстроту ответов.
2. развивающая: развивать умения сравнивать, оценивать, развитие
воображения, логическое мышление, внимание и память.
3.образовательная - сформировать знания о структуре и функциях
нуклеиновых кислот (строение отдельного нуклеотида, соединение
нуклеотидов в одну цепь, соединение нуклеотидных цепей в молекулу ДНК
по принципу комплементарности)
Оборудование:
1) Учебно-наглядные пособия: табл., плакаты, портреты; 2) технические
средства обучения: интерактивная доска, мультимедийные презентации.
Методы обучения: рассказ с элементами беседы, демонстрация.
Форма организации учебной деятельности: комбинированный урок,
завершение опорного конспекта
Приемы деятельности учителя: опрос по домашнему заданию в группах,
завершение опорного конспекта, закрепление изученного материала, вывод
по теме.
План урока:
1. Повторение. Опрос по опорному конспекту
2. Изучение нового материала
1.
Нуклеиновые кислоты, их виды
2.
ДНК. Строение и функции
3.
Виды РНК, их значение в биосинтезе белка
3. Закрепление изученного материала.
Изучение нового материала
Какое вещество является носителем наследственной информации? Какие
особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной
информации, и ее передачу?
Объяснение с помощью таблиц, презентации.
Характеристика НК.
Нуклеиновые кислоты впервые были обнаружены в ядре, «нуклеус», т.е.
ядро отсюда и название. ДНК и РНК – биополимеры. Биологическое
значение нуклеиновых кислот очень велико. Они играют центральную роль
в хранении и передаче наследственной информации:
Сравнение
Сходства
Различия:
Нахождение в
клетке
ДНК
РНК
Полимеры
Мономеры – нуклеотиды
Нуклеотиды состоят из 3 частей: азотистое основание,
углевод, остаток фосфорной кислоты
ядро
Строение
макромолекулы
Состав
нуклеотида
Двуцепочечная
иРНК в ядре, цитоплазме,
тРНК –в цитоплазме, рРНК
– в комплексе с белками
образуют рибосому
одноцепочечная
Углевод - дезоксирибоза
Азотистое основание –А,
Т, Г, Ц
Углевод – рибоза
Азотистое основание –А, У,
Г, Ц
Функции
1.хранение
наследственной
информации о первичной
структуре белка
Передача кода
наследственной
информации о первичной
структуре белка из ядра в
цитоплазму (иРНК)
2. воспроизведение
наследственной
информации (репликация)
Перенос аминокислот к
месту
синтеза белка (тРНК)
3.Синтез молекул РНК
Входит в состав органоидов
клетки (митохондриальная,
рРНК, пластидная РНК)
Строение молекулы ДНК
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота. Впервые структуру ДНК
установили американский биолог Дж.Уотсон и английский физик Ф.Крик.
Молекула ДНК представляет собой две спирально закрученные одна
вокруг другой нити. Ширина такой двойной спирали ДНК невелика, около
2нм. Длина же ее в десятки тысяч раз больше - сотни тысяч нанометров
(суммарная длина молекул ДНК всех хромосом одной клетки человека
составляет 170 см). Между тем самые крупные белковые молекулы в
развернутом виде достигают в длину не более 100-200 нм. Т.об. вдоль
молекулы ДНК могут быть уложены одна за другой тысячи белковых
молекул.
Каждая нить ДНК представляет собой полимер, состоящий из мономеров –
нуклеотидов. В одну молекулу может входить 108 и более нуклеотидов.
Нуклеотид – это химическое соединение остатков трех веществ: азотистого
основания; углевода – дезоксирибоза (пятиатомный сахар - пентоза) и
остатка фосфорной кислоты. Нуклеотиды отличаются только по азотистым
основаниям, в соответствии с которыми их называют: А – аденин, Г – гуанин,
Т – тимин, Ц – цитозин. Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит за
счет образования связи между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной
кислоты последующего нуклеотида. Две цепи объединяются между собой
при помощи водородных связей, возникающих между азотистыми
основаниями одной и другой цепи. При этом против А одной цепи всегда
оказывается Т на другой цепи, а против Г одной цепи – всегда Ц. При этом
между аденином и тимином двойная связь, между цитозин и гуанином
тройная связь. Эти пары азотистых оснований называются
комплементарными. Обычно говорят, что А комплементарен Т, Г
комплементарен Ц.
В соответствии с принципом комплементарности всегда можно определить
порядок расположения нуклеотидов одной цепи, если известна
последовательность их в другой цепи.
Пример:
На фрагменте одной цепиДНК нуклеотиды расположены в
последовательности:
А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Т-Ц-Т-А-Т
а) допишите структуру второй цепи ДНК
б) объясните, каким принципом вы руководствовались
в) сколько (в %) содержится разных типов нуклеотидов в этой ДНК
Строение молекулы РНК
РНК – рибонуклеиновая кислота, имеет много общего со структурой ДНК
(так же как и ДНК она представляет собой полимер, мономерами которого
служат нуклеотиды), но в тоже время РНК отличается рядом признаков:
1. РНК – одноцепочечная молекула;
2. Углеводом РНК является рибоза;
3. В состав РНК, как и в состав ДНК, входят азотистые основания
аденин, гуанин, цитозин. Но РНК не содержит тимина, вместо него –
урацил.
Пример:
Допишите и-РНК к данной ДНК
Существуют три типа РНК:
1. Информационная (и-РНК), или матричная (м-РНК), которая переносит
информацию о последовательности аминокислот в белках к рибосомам.
иРНК – копия участка ДНК, который называется геном.
2. Рибосомальная РНК (рРНК). Она содержится в органоидах клетки,
осуществляющих синтез белков – рибосомах.
3. Транспортные РНК (тРНК). Они доставляют аминокислоты к рибосоме
– месту синтеза белка. Каждая аминокислота присоединяется к
определенной тРНК. 20 аминокислот участвует в построении белковой
молекулы и 20 тРНК , которая прикрепляет определенную
аминокислоту.
Все виды РНК синтезируются на ДНК.
Правило Чаргаффа.
Нуклеотидный состав ДНК в 1905 г. впервые количественно
проанализировал американский биолог Эдвин Чаргафф. Он обнаружил, что
число пуриновых оснований всегда равно числу пиримидиновых.
Количество аденина = количеству тимина, гуанина = цитозину. Это правило
Чаргаффа. Нуклеотиды расположены на расстоянии 0,34 нм и масса одного
нуклеотида равна 345. Это величины постоянные.
Закрепление изученного материала
Назовите вещества, входящие в состав нуклеотидов ДНК и РНК.
Сколько типов нуклеотидов встречается в молекулах ДНК и РНК.
Молекулы ДНК состоят из 4 типов нуклеотидов, однако многообразие ДНК
бесконечно. Чем это объясняется.
Задание:
1. Составьте цепь и-РНК по смысловой цепи ДНК.
1-ый ряд: А-Г-Ц-Т-Т-А-Ц-А-Ц-Г-Ц-Ц
2-ой ряд: Г-Г-Ц-Т-А-Ц-Т-Т-Г-А-Г-Ц
3-ий ряд: Т-Ц-Т-Г-Т-А-Ц-А-Т-Ц-Г-А
2. Составьте цепь ДНК по известной и-РНК
1-ый ряд: У-Г-Ц-А-У-А-Ц-А-Ц-У-Г
2-ой ряд: Г-У-Ц-А-Ц-У-У-Г-А-Г-Ц
3-ий ряд: А-Ц-У-Г-У-Ц-А--Ц-Г-А
3. Получите двойную цепь ДНК по известной и-РНК, определите
двойные и тройные связи в молекуле ДНК (ко второму заданию)