Методическая разработка практического занятия по биологии на тему "Биосинтез белка" для обучающихся 1 курса специальности Сестринское дело

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Саянский медицинский колледж»

Утверждаю

зам. директора по учебной работе

ГБОУ СПО «Саянский медицинский

колледж»________Е.Н. Третьякова

БИОСИНТЕЗ БЕЛКА

Методическая разработка практического занятия № 3

для преподавателей по дисциплине «Биология»

для специальности 34.02.01 Сестринское дело (базовая подготовка)

Составитель: Пыжьянова И.В.,

преподаватель биологии

Рассмотрено на заседании

ЦМК общеобразовательных дисциплин

Протокол № __ от _____ 2013 г.

Председатель ЦМК ____ Павловская Т.В.

Саянск

2014

Учебно-методическая карта (план) занятия № 3

Группа	Дата
1 А

УД/ПМ ОДП.12. Биология

(наименование)

Тема занятия: Биосинтез белка __________________________________

Время ___90 минут_____________________________________________

Вид занятия _практическое_______________ ______________________

Тип занятия: __________________________________________________

Цель занятия

Учебная: обобщить и систематизировать знания о белках и нуклеиновых кислотах как биополимерах, роли клеточных органелл в процессах хранения, передачи и реализации наследственной информации; сформировать навыки решения биологических задач (работа с таблицей генетического кода, задачи на использование принципа комплементарности, расчеты по длине и молекулярной массе биополимеров). Развивающая: способствовать развитию внимания, памяти, познавательного интереса к теме занятия. Воспитательная: способствовать воспитанию уважительного отношения к мнению окружающих в групповой работе, ответственности обучающегося к учебным материалам

Обучающийся должен уметь: - моделировать процесс кодирования наследственной информации; - моделировать этапы биосинтеза белка (транскрипция, трансляция); - определять структуру молекулы ДНК по строению молекулы белка; - определять структуру молекулы белка по строению молекулы ДНК. Обучающийся должен знать: - характеристику этапов биосинтеза белка, участие ДНК и РНК в них. Обучающийся должен иметь практический опыт для развития ОК и формирования ПК ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения возложенных на него профессиональных задач, а также для своего профессионального и личностного развития. ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

Интеграционные связи УД и ПМ

Обеспечивающие – школьные знания биологии Обеспечиваемые – ОП.02. Анатомия и физиология человека, ОП.04. Генетика человека с основами медицинской генетики, ОП.06. Основы микробиологии и иммунологии

А. Наглядные пособия видеофильм Биосинтез белка, плакаты Синтез белка, модель-аппликация Биосинтез белка

Б. раздаточный материал таблица генетического кода, биологические задачи

В.технические средства обучения мультимедийная установка

Г. Учебные места кабинет 6

Д. Литература основная

1.Константинов В.М. Биология [Текст]. / В.М. Константинов, А.П. Рязанова. М.: Академия, 2010.

дополнительная

1. Чебышев Н.В. Биология. Руководство к лабораторным занятиям [Текст]. / Н.В. Чебышев. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011.

ХОД ЗАНЯТИЯ

Структура занятия

Время	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90
№ элемента	1,2	3	3	4	4	4	4,5	6	6	6	6	6	6	6	6	6	7	7, 8,9
Использование НП, ТСО и др.				Мультимедийная установка	Мультимедийная установка	Мультимедийная установка	Мультимедийная установка

Содержание занятия

№ элемента	Элементы занятия, учебные вопросы, формы и методы обучения	Добавления, изменения, замечания
1.	Организационный момент: - приветствие обучающихся, обращение внимания на внешний вид, санитарное состояние кабинета; - отметка отсутствующих; - сообщение темы, плана, целей занятия. Тема данного занятия «Биосинтез белка». Основные цели занятия – обобщение и систематизация знаний о белках и нуклеиновых кислотах как биополимерах, роли клеточных органелл в процессах хранения, передачи и реализации наследственной информации; способствовать формированию навыков решения биологических задач (работа с таблицей генетического кода, задачи на использование принципа комплементарности, расчеты по длине и молекулярной массе биополимеров). Кроме этого, занятие способствует воспитанию уважительного отношения к мнению окружающих, аккуратности, ответственности обучающегося к учебным материалам; развитию внимания, памяти, познавательного интереса к теме занятия. Занятие включает в себя 5 этапов: 1.Актуализация опорных знаний – письменный опрос; 2. Демонстрационная часть 3. Самостоятельная работа обучающихся, контроль знаний 4. Подведение итогов занятия. 5. Инструктаж домашнего задания	Цель: создание рабочей обстановки на занятии. 3 минуты
2.	Мотивация учебной деятельности Знание этапов биосинтеза белка позволяет обучающимся понять механизм реализации наследственной информации на молекулярном уровне в норме и возможные молекулярные механизмы наследственной патологии, проследить взаимосвязь генотипа и фенотипа в процессе реализации гена в признак. Эти знания используются при изучении анатомии и физиологии, генетике человека и других медицинских дисциплин.	Цель: повысить интерес к изучению данной темы, подготовить обучающихся к активному и сознательному усвоению знаний. 2 минуты
3.	Актуализация опорных знаний. Проводится в виде индивидуального письменного опроса по вопросам.	Цель: активация теоретических знаний, выявление уровня исходных знаний. 10 минут Приложение 1.
4.	Демонстрационная часть Демонстрация видеофильма «Биосинтез белка»	Цель: конкретизировать знания, настроить на целенаправленную деятельность, развитие зрительной памяти, активизация мыслительных процессов: анализа, синтеза, сравнения. 17 минут
5.	Инструктаж самостоятельной работы Преподаватель дает пояснения по решению задач, напоминает о правилах пользования таблицей генетического кода	Цель: вызвать познавательный интерес к предстоящей работе; настроить на выполнение самостоятельной работы. 3 минуты Приложение 2, 4
6.	Самостоятельная работа Используя учебник, лекционный материал, обучающиеся должны решить биологические задачи.	Цель: обобщить, систематизировать теоретические знания, отработка навыков работы в паре, самостоятельной работы с книгой 45 минут Приложение 3, 4
7.	Итоговый контроль Самостоятельное решение задач обучающимися по вариантам.	7 минут Приложение 5
8.	Инструктаж домашнего задания Подготовить тему «Жизненный цикл клетки. Митоз. Размножение организмов, мейоз, гаметогенез». Учебник стр. 49-63, лекционный материал	Цель: помочь лучшей подготовке домашнего задания, активизировать самоподготовку 1 минута
9	Подведение итогов занятия. - выставление оценок за работу на уроке.	Цель: помочь обучающимся в осмыслении результатов работы на занятии. 2 минуты.

Приложение 1

Вопросы для входного индивидуального письменного опроса

с эталонами ответов.

Дайте письменный краткий ответ на вопрос.

1. Структуры белка и что они собой представляют.

2. Строение молекулы ДНК (азотистые основания, углевод).

3. Функции ДНК.

4. Принцип комплементарности.

5. Строение молекулы РНК (азотистые основания, углевод).

6. Виды РНК и их функции.

7. Этапы биосинтеза белка.

8. Органелла клетки, принимающая участие в синтезе белка.

Эталон ответов:

1.Первичная структура – цепочка аминокислот, соединенных пептидной связью

Вторичная структура – спираль

Третичная структура – компактный шарик (глобула)

Четвертичная структура – объединение нескольких глобул

2. Внешнее строение: две полинуклеотидные цепочки, закрученные друг относительно друга в спираль. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания (аденин, гуанин, тимин, цитозин), углевода (дезоксирибоза) и остатка фосфорной кислоты.

3. Хранение, передача и воспроизведение наследственной информации

4. А – Т, Г - Ц

5. Внешнее строение: одна линейная полинуклеотидная цепочка. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания (аденин, гуанин, урацил, цитозин), углевода (рибоза) и остатка фосфорной кислоты.

6. информационная РНК – перенос информации с ДНК к месту синтеза белка; транспортная РНК – транспорт аминокислот из цитоплазмы к рибосомам; рибосомальная РНК – образует субъединицы рибосом.

7. Транскрипция – процесс считывания информации с одной нити ДНК на иРНК

Трансляция – синтез полипептидных цепей из аминокислот на рибосомах.

8. Рибосома

Приложение 2

Пояснения к решению задач

Алгоритм решения задачи, если дано строение гена (ДНК) и

требуется определить строение белка.

1. Выписываем нуклеотиды ДНК, разбираем их на триплеты, получаем кодоны цепи молекулы ДНК:

2. Затем составляем триплеты иРНК, комплементарные кодонам и записываем их строчкой ниже:

ДНК:

иРНК:

3. Определяем по таблице генетического кода, какая аминокислота закодирована каждым триплетом иРНК.

4. Строение белка:

ДНК:

иРНК:

Белок:

Алгоритм решения задачи, если есть данные о последовательности аминокислот в молекуле белка и требуется определить строение ДНК

1.По таблице генетического кода находи триплеты, кодирующие каждую из указанных аминокислот. Если аминокислота закодирована несколькими кодонами, то можно выбрать любой из них. Затем выписываем кодоны всех аминокислот в последовательности, соответствующей порядку аминокислот. Полученная цепочка отражает строение молекулы иРНК.

Белок:

иРНК:

2. Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.

иРНК:

ДНК:

3. ДНК состоит из двух цепочек, поэтому под кодоном 1-й цепочки ДНК записываем кодоны 2-й цепочки, образованные по принципу комплементарности:

ДНК 1:

ДНК 2:

4. Соединяем нуклеотиды 1-й цепочки вертикальными линиями с комплементарными им нуклеотидами 2-цепочки и получаем структуру участка молекул ДНК

Приложение 3

Самостоятельная работа обучающихся

Решить задачи:

1. Часть одной нити молекулы ДНК состоит из нуклеотидов ААТАГГТТТАЦЦАААТ. Какая последовательность нуклеотидов будет в копмлементарном ей участке второй нити ДНК?

2. Часть матрицы – нити молекулы ДНК – состоит из нуклеотидов АТТЦЦГТААТАЦАА. Какой будет порядок нуклеотидов в комплементарной ей части молекулы РНК?

3. Часть молекулы иРНК состоит из кодонов ААУУАЦЦЦГГАУААГ. Каковы будут триплеты антикодонов тРНК, комплементарные этому участку мРНК?

4. Какие аминокислоты закодированы указанными в задании 3 триплетами?

5. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите сколько других нуклеотидов в этой ДНК (в%)?

6. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТТА ЦАГ ГТГ ТАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

7. Готовая к трансляции и-РНК состоит из 360 нуклеотидов. Сколько аминокислотных остатков будет в молекуле белка?

а) примерно 360 в) точно 120

б) примерно 1080 г) менее чем 120

8. Чему равно число нуклеотидов в и-РНК молекулы инсулина, состоящей из 21 аминокислотного остатка?

а) 105 в) 63

б) 78 г) 21

9. Какое число нуклеотидов в иРНК кодирует последовательность расположения 14 аминокислот в белке?

1) 7 2) 14 3) 28 4) 42

10. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в такой последовательности: ТААГЦТГЦГАААТЦТГААГТЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

11. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите сколько других нуклеотидов в этой ДНК (в%)?

12. Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин-аланин-глутаминовая кислота-тирозин-серин-глутамин. Напишите структуру участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот.

13. Полипептид состоит из 20 аминокислот. Определите число нуклеотидов на участке гена, который кодирует первичную структуру этого полипептида, число кодонов на иРНК, соответствующее этим аминокислотам, и число молекул тРНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида (следует учесть, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту). Ответ поясните.

14. Участок одной из цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А), 100 нуклеотидов с тимином (Т), 150 нуклеотидов с гуанином (Г) и 200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое число нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните.

15. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

16. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в иРНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, ГУУ, АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серии, глутаминовая кислота и глицин.

17. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 8 аминокислот: Глу — Гли — Асп — Про — Тир — Вал — Про — Вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.

18. Участок гена, кодирующего белок, состоит из последовательно расположенных нуклеотидов ААЦГАЦТАТЦАЦТАТАЦЦААЦГАА. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

19. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГ ТАТ ГГА АГТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

20. С какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: АЦГ ЦЦЦ АТГ ЩЦ ГГТ АЦЦ? Каким станет начало полипептидной цепи синтезируемого белка, если под влиянием рентгеновских лучей пятый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?

21. Назовите последовательные мономеры участка молекулы белка, который синтезируется на основе информации, «записанной» в молекуле ДНК таким порядком нуклеотидов: ТЦТ ЦЦЦ AAAААГ АТА ИГ ЦАТ. Как отразится на строении белка выпадение из молекулы ДНК первого нуклеотида?

Приложение 4

Приложение 5

Задания для закрепления и контроля знаний по теме «Биосинтез белка»

с эталонами ответов

Вариант 1.

1. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: ААГТЦТАЦГТАТ. Постройте комплементарную цепочку ДНК.

2. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов в иРНК и порядок расположения аминокислот в полипептидной цепи.

Вариант 2.

1. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: АГГЦЦЦАЦГТТТ. Постройте комплементарную цепочку ДНК.

2. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТЦА ГГА ТГЦ АТГ АЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов в иРНК и порядок расположения аминокислот в полипептидной цепи.

Эталон ответа

Вариант 1.

1.ТТЦАГАТГЦАТА

2. ДНК: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ

РНК: УАУ УЦЦ УАЦ ГГА ААА

Белок: тир - сер – тир – гли - лиз

Вариант 2.

1.ТЦЦГГГТГААА

2. ДНК: ТЦА ГГА ТГЦ АТГ АЦЦ

РНК: АГУ ЦЦУ АЦГ УАЦ УГГ

Белок: сер - про – тре – тир - три