Конспект урока по биологии на тему: «Нуклеиновые кислоты»

Конспект урока по биологии на тему: «Нуклеиновые кислоты» Тема: Нуклеиновые кислоты Тип урока: урок изучения нового материала Цель урока: познакомить учащихся с нуклеиновыми кислотами Задачи урока: Образовательные: Дать знания о нуклеиновых кислотах, раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот: ДНК и РНК; определить черты сходства и различия. Воспитательные: продолжить формирование научного мировоззрения учащихся. Развивающие: продолжить развитие установления причинно-следственных связей в ходе обсуждения вопроса, развитие логического мышления, умения анализировать. Методы: словесные – рассказ с элементами беседы наглядные – демонстрация таблицы «Нуклеиновые кислоты», модели ДНК Оборудование: таблица «Нуклеиновые кислоты», модель ДНК Литература: Каменский А.А. Общая биология. 10-11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. – 2-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2006. – 367 с. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 10 класс. – М.: ВАКО, 2006. – 464 с. http://him.1september.ru/articles/2009/16/05 Циклограмма. Организационный момент – 2 мин. Опрос домашнего задания – 10 мин. Объяснение нового материала – 25 мин Закрепление знаний – 5 мин Домашнее задание – 1,5 мин Итог урока – 1,5 мин Ход урока. I. Организационный момент. Учитель: Здравствуйте, ребята! Присаживайтесь. Дежурный, назовите отсутствующих. II. Объяснение нового материала. Учитель: Тема нашего урока «Нуклеиновые кислоты» (на доске). Записываем тему урока и число в тетрадь. Кто может сказать какие существуют НК и какова их основная функция? (ДНК, РНК, хранение и передача наследственной информации) Учитель: Нуклеиновые кислоты — самые крупные из молекул, образуемых живыми организмами. Их молеку­лярная масса может быть от 10 000 до нескольких миллионов угле­родных единиц. Так как наиболее высокое содержание нуклеиновых кислот обнару­жено в ядрах клеток, то они и получили свое название от латинского «нуклеус» - ядро. Хотя теперь выяснено, что нуклеиновые кислоты есть и в цитоплазме, и в целом ряде органоидов - митохондриях, пластидах. Нуклеиновые кислоты - природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах. Сегодня почти каждый знает, что такое ДНК и зачем она нужна, но так было, естественно не всегда. Люди, изучая наследование признаков, не знали, какое именно вещество несет информацию. Впервые ДНК была выделена в 1869 году швейцарским химиком Фридрихом Мишером в ядрах лейкоцитов, но этому веществу не было придано должного значения. В 1928 году Грифитс проводил опыты на пневмококке и пришел к странным выводам: он обнаружил, что непатогенных бактерий можно превратить в патогенных посредством введения какого-то вещества, которое содержится в клетках и его можно оттуда извлечь. Решение этому курьезу было найдено только через 15 лет. В то время, когда на планете бушевала вторая мировая война, и на полях ее сражений решались судьбы человеческой цивилизации, в тиши лабораторий Эвери и Мак Карти решали судьбу самого человечества. Естественно, они об этом даже не подозревали. Но именно ими тогда было показано, что полимерными молекулами дезоксирибонуклеиновой кислоты, т. е. химически очищенным веществом, впервые полученным еще в конце прошлого столетия Мишером, можно передавать наследственные признаки. Вещество является материальным носителем наследственности!!!Тогда это было сделано на микроорганизмах. Но иллюзий, что такое возможно только для них, уже не питал никто. И когда Уотсон и Крик выбрали для расшифровки пространственной структуры именно ДНК – они знали что делали. В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали пространственную модель молекулы ДНК (показать модель). За эту самую модель они получили Нобелевскую премию. Нуклеиновые кислоты являются биополимерами, состоящими из мономеров — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из фосфат­ной группы, пятиуглеродного сахара (пентозы) и азотистого основа­ния (рис. 17 стр.48). Остаток фосфорной кислоты, связанный с пятым атомом С в пен-тозе, может соединяться ковалентной связью с гидроксильной груп­пой возле третьего атома С другого нуклеотида. Обратите внимание: концы цепочки нуклеотидов, связанных в нуклеиновую кислоту, разные. На одном конце расположен связанный с пятым атомом пен­тозы фосфат, и этот конец называется 5'-концом (читается «пять-штрих»). На другом конце остается не связанная с фосфатом ОН-группа около третьего атома пентозы (З'-конец). Благодаря реак­ции полимеризации нуклеотидов образуются нуклеиновые кислоты В зависимости от вида пентозы различают два типа нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновые (сокращенно ДНК) и рибо­нуклеиновые (РНК). Название кислот обусловлено тем, что молеку­ла ДНК содержит дезоксирибозу, а молекула РНК — рибозу. Нуклеиновые кислоты ДНК РНК В природе существует всего 5 типов нуклеотидов, т.е. всего 5 типов азотистых оснований входит в состав нуклеиновых кислот. В ДНК это аденин (А), Гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т). В РНК вместо тимина – урацил (У). Основания принято обозначать первой буквой их названия. Основания способны соединяться попарно А-Т(У), Г-Ц. Они комплиментарные, т.е. дополняют друг друга. А-Т связаны двумя водородными связями, а Г-Ц – тремя (показать на таблице). Строение ДНК. Молекула ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную вокруг своей оси. ДНК – полимер, мономерами являются нуклеотиды. Нуклеотид состоит из 3х компонентов: азотистого основания, пятиатомного сахара – дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты. Схема в тетрадь: Азотистое основание (А, Г, Ц, У) Остаток H3PO4 Дезоксирибоза Азотистые основания определяют названия соответствующих нуклеотидов: адениловый (А), гуаниловый (Г), цитидиловый (Ц) и тимидиловый (Т). Соединены нуклеотиды в одной цепи через углевод одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего нуклеотида прочной ковалентной связью. В двойную цепь нуклеотиды соединены комплементарно через азотистые основания водородными связями: Г≡Ц, А=Т. Азотистые основания, которые располагаются по одну сторону от об­разовавшегося остова одной цепи ДНК, формируют водородные связи с азотистыми основаниями второй цепи. Таким образом, в спиральной молекуле двухцепочечной ДНК азотистые основания находятся внутри спирали. Структура спирали такова, что входящие в ее состав полинуклеотидные цепи могут быть разделены только после раскручи­вания спирали. В двойной спирали ДНК азотистые основания одной цепи распола­гаются в строго определенном порядке против азотистых оснований другой. Между аденином и тимином всегда возникают две, а между гуанином и цитозином — три водородные связи. В связи с этим обна­руживается важная закономерность: против аденина одной цепи всег­да располагается тимин другой цепи, против гуанина — цитозин и на­оборот. Таким образом, пары нуклеотидов аденин и тимин, а также гуанин и цитозин строго соответствуют друг другу и являются допол­нительными (пространственное взаимное соответствие), или компле­ментарными. 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. В тетрадь: (Т) = (А) = Следовательно, у всякого организма число адениловых нуклеоти­дов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых — числу цитиди-ловых. А зная последовательность расположения нуклеотидов в од­ной цепи ДНК по принципу комплементарности, можно установить нуклеотиды другой цепи. Нуклеотиды расположены на расстоянии 0,34 нм и масса одного нуклеотида равна 345. Это величины постоянные. Структура каждой молекулы ДНК строго индивидуальна и специ­фична, так как представляет собой кодовую форму записи биологи­ческой информации (генетический код). Другими словами, с по­мощью четырех типов нуклеотидов в ДНК записана вся важная ин­формация об организме, передающаяся по наследству последующим поколениям. Молекулы ДНК в основном находятся в ядрах клеток, но неболь­шое их количество содержится в митохондриях и пластидах. Строение РНК. Молекула РНК в отличие от молекулы ДНК — по­лимер, состоящий из одной цепочки значительно меньших размеров. Мономерами РНК являются нуклеотиды состоящие из рибозы, остатка фосфорной кислоты и одно­го из четырех азотистых основа­ний. Три азотистых основания - аденин, гуанин и цитозин — такие же, как и у ДНК, а четвертым яв­ляется урацил (рис. 19). Схема в тетрадь: Азотистое основание (А, Г, Ц, У) Остаток H3PO4 Рибоза Образование полимера РНК про­исходит так же, как и у ДНК, че­рез ковалентные связи между рибозой и остатком фосфорной кислоты соседних нуклеотидов. Молекула РНК может содержать от 75 до 10 000 нуклеотидов. Типы РНК. Выделяют три ос­новных типа РНК, различающих­ся по структуре, величине молекул, расположению в клетке и выпол­няемым функциям. Схема в тетрадь: Типы РНК р-РНК т-РНК и-РНК Рибосомные РНК (рРНК) син­тезируются в основном в ядрышке и составляют примерно 85% всех РНК клетки. Они входят в состав рибосом и участвуют в формирова­нии активного центра рибосомы, где происходит процесс биосинтеза белка. Транспортные РНК (тРНК) образуются в ядре на ДНК, затем переходят в цитоплазму. Они составляют около 10% клеточной РНК и являются самыми небольшими по размеру РНК, состоящими из 70— 100 нуклеотидов. Каждая тРНК присоединяет определенную амино­кислоту и транспортирует ее к месту сборки полипептида в рибосоме. Все известные тРНК за счет комплементарного взаимодействия об­разуют вторичную структуру, по форме напоминающую лист клевера. В молекуле тРНК есть два активных участка: триплет-антикодон на одном конце и акцепторный конец на другом (рис. 20). Каждой аминокислоте соответствует комбинация из трех нукле­отидов — триплет. Кодирующие аминокислоты триплеты — кодоны ДНК — передаются в виде информации триплетов (кодонов) иРНК. У верхушки клеверного листа располагается триплет нуклеотидов, который комплементарен соответствующему кодону иРНК. Этот три­плет различен для тРНК, переносящих разные аминокислоты, и ко­дирует именно ту аминокислоту, которая переносится данной тРНК. Он получил название антикодон. Информационные, или матричные, РНК (иРНК) со­ставляют около 5% всей клеточ­ной РНК. Они синтезируются на участке одной из цепей молекулы ДНК и передают информацию о структуре белка из ядра клеток к рибосомам, где эта информация реализуется. В зависимости от объема копируемой информации молекула иРНК может иметь раз­личную длину. Таким образом, различные типы РНК представляют со­бой единую функциональную систему, направленную на ре­ализацию наследственной ин­формации через синтез белка. Молекулы РНК находятся в ядре, цитоплазме, рибосомах, мито­хондриях и пластидах клетки. Все типы РНК, за исключением генетической РНК вирусов, не спо­собны к самоудвоению и самосборке. В тетрадь: Таблица. Виды РНК. Виды РНК Функции тРНК Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка иРНК Переносит информацию о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка рРНК Участвуют в формировании активного центра рибосомы, где происходит синтез белка III. Закрепление знаний. Учитель: А теперь мы решим задачи. Задача 1. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Г Т Ц Т А Ц Г А Т Постройте по принципу комплементарности 2-ю цепочку ДНК. РЕШЕНИЕ: 1-я цепь ДНК: Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-А-Т. 2-я цепь ДНК: Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-Т-А Задача 2. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: А-Г-Г-Т-Ц-Г-А-Т-Ц-А. Постройте по принципу комплементарности 2-ю цепочку ДНК. 1-я цепь ДНК: А-Г-Г-Т-Ц-Г-А-Т-Ц-А 2-я цепь ДНК: Т-Ц-Ц-А-Г-Ц-Т-А-Г-Т Задача 3. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниновых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определить: а) сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК? б) Какова длина ДНК? Дано: Решение: Г – 880 – 22% 1) Исходя из правила Чаргаффа вычислим количество цитозина: Г = Ц = 880 или 22%. Найти: А -? 2) Принцип комплементарности: Т-? ( А + Т) + ( Г + Ц ) = 100%. Ц-? А = Т = 100 –( 22+22) = 56% 3) Вычислим количество нуклеотидов: 880 – 22% Х – 56 % х = 880 · 56 : 22= 2240 нуклеотидов А + Т = 2240 : 2 = 1120 ( А =Т) 4) Общее количество нуклеотидов 880+880+ 1120+ 1120 = 4000 В одной цепи 4000 : 2 = 2000 нуклеотидов 5) Длина молекулы ДНК: 2000· 0,34 = 680 нм. Ответ А = Т = 1120, Г=Ц =880. Длина ДНК = 680 нм. IV. Домашнее задание. §12 V. Итог урока. Учитель: Ребята, спасибо за урок. Страница из тетради ученика Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты ДНК РНК Строение ДНК. Молекула ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную вокруг своей оси. Азотистое основание (А, Г, Ц, У) Остаток H3PO4 Дезоксирибоза Правило Чаргаффа: (Т) = (А) = Строение РНК. Молекула РНК — по­лимер, состоящий из одной цепочки. Азотистое основание (А, Г, Ц, У) Остаток H3PO4 Рибоза Виды РНК. Виды РНК Функции тРНК Транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка иРНК Переносит информацию о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка рРНК Участвуют в формировании активного центра рибосомы, где происходит синтез белка

Похожие:

	План-конспект урока нуклеиновые кислоты «Перечень типовых управленческих архивных документов, образующихся в процессе деятельности государственных органов, органов местного...		Конспект урока Тема: «Кислоты». Работу Азотная кислота. Химические свойства азотной кислоты. Особенности взаимодействия с металлами и неметаллами
	Общие принципы фотодинамической терапии в стоматологии ...		Урок "Нуклеиновые кислоты. Сравнительная характеристика ДНК и рнк" Задачи урока «Перечень типовых управленческих архивных документов, образующихся в процессе деятельности государственных органов, органов местного...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Урок 5 (9). Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки. Атф и другие органические соединения клетки		Тема: Нуклеиновые кислоты. Сравнительная характеристика ДНК и рнк В состав живых организмов входит большая часть химических элементов Периодической системы Д. И. Менделеева. Для 24 известны функции,...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сколько терминов, относящихся к теме «Нуклеиновые кислоты» вы найдете среди этой последовательности букв? Выпишите их в тетрадь и...		Нуклеиновые кислоты Но почему клетки определенного организма синтезируют только свойственные им белки? Как происходит механизм передачи наследственной...
	Конспект урока по предмету "Изобразительное искусство" на тему: "Здравствуй, птица Счастья!" План-конспект урока на тему «Бумагопластика – квиллинг» в 9 «б» классе «Особый ребёнок»		Урок 49 ( 8 класс) Гринаш М. А. «Кислоты, их состав, действие на индикаторы.» Цели урока Цели урока: уметь распознавать растворы кислот с помощью индикаторов; уметь определять класс неорганических веществ – кислоты, их...
	Урок 7 Тема: нуклеиновые кислоты Задачи: познакомить учащихся с особенностями строения молекул ДНК и рнк, выявить основные различия и общие эле­менты в строении ДНК...		Тема урока: Свойства серной кислоты. Девиз урока Цели урока: Повторить строение молекулы серной кислоты, рассмотреть её физические и химические свойства в свете теории эд и теории...
	Тема урока: Азотная кислота и её свойства Цель урока Цель урока: продолжить формирование у учащихся понятия «кислота» на примере азотной кислоты; создать условия для выявления общих...		Самостоятельная работа по химии "Кислоты" Предлагаю вам решить задания по химии на тему «кислоты, основания, оксиды». Ответы можно присылать по электронной почте на мой адрес:...
	Тема урока: Кислоты Цели урока Оборудование и реактивы: таблица псхэ, таблица растворимости, компьютерная презентация «Кислоты», набор кислот (серная, лимонная,...		Урока исследование по биологии 7 класс. На тему: «Развитие животного мира на Земле» Разработка нестандартного урока исследование по биологии 7 класс. На тему: «Развитие животного мира на Земле». Учитель биологии маоу...