Поурочный план по биологии: "Нуклеиновая кислота ДНК, её строение и роль в клетке".

Тема: Нуклеиновая кислота ДНК, её строение и роль в клетке.

Номер урока: 9 Тип урок: комбинированный урок.

Цели урока:

Образовательные: обобщение и углубление знаний учащихся о строении и функциях нуклеиновых кислот, использование знаний о ДНК в новой ситуации- при решении задач на принцип комплементарности.

Развивающие: Способствовать развитию познавательного интереса к предмету, аналитического и логического мышления, зрительной и звуковой памяти, точности и аккуратности.

Воспитательные: позитивное отношение к предмету и учёбе, взаимоуважение в коллективе, правильное отношение к общечеловеческим ценностям.

Ход урока:

I. Организационно- мотивационный этап:

Белки, углеводы, липиды

Вариант I

1. Полимеры – это...

2. Углеводы образованы атомами:

а) углерода, водорода, азота;
б) углерода, кислорода, азота;
в) углерода, водорода, кислорода.

3. К углеводам (1 – моносахаридам, 2 – дисахаридам, 3 – полисахаридам) относятся:

А. Сахароза, лактоза, мальтоза.
В. Глюкоген, крахмал, целлюлоза.
С. Фруктоза, глюкоза.

4. Углеводы в клетке выполняют функции:

а) структурную, энергетическую, каталитическую, запасающую;
б) каталитическую, энергетическую, сигнальную, запасающую;
в) структурную, энергетическую, транспортную, запасающую;
г) структурную, энергетическую, сигнальную, запасающую.

5. Липиды образованы атомами:

а) углерода, водорода, азота;
б) кислорода, водорода, азота;
в) углерода, водорода, кислорода.

6. Липиды растворяются в:

а) эфире, воде, хлороформе;
б) эфире, воде, бензоле;
в) эфире, хлороформе, бензоле.

7. Липиды в клетке выполняют функции:

а) транспортную, энергетическую, запасающую, термоизоляционную;
б) структурную, транспортную, энергетическую, сигнальную, термоизоляционную;
в) транспортную, информационную, энергетическую, запасающую, сигнальную;
г) структурную, энергетическую, запасающую, сигнальную, термоизоляционную.

8. Мономерами белков являются:

а) угольная кислота;
б) аминокислота;
в) глюкоза;
г) нуклеотид;

д) фосфорная кислота.

9. Свойства белков определяются:

а) количеством аминокислот в белке;
б) длиной цепи белковой молекулы;
в) последовательностью аминокислот в белке.

10. Вторичная структура белка представляет собой:

а) спираль с разным расстоянием между витками;
б) двойную спираль;
в) спираль, свернутую в клубок;
г) одинарную спираль.

11. Четвертичная структура белка – это...

12. Первичная структура белка образована связями:

а) пептидными;
б) водородными;
в) гидрофобными.

Ответ: 2-в, 3-1 С, 2 А, 3 В, 4-г, 5-в, 6-в, 7-г, 8-б, 9-в, 10-г, 12-а.

II. Операционно-деятельный этап.

План изложения материала:

• История изучения нуклеиновых кислот.

• Строение и функции.

• Состав, нуклеотиды.

• Принцип комплементарности.

• Структура ДНК.

• Функции.

• Репликация ДНК.

• РНК – состав, строение, виды, функции.

• АТФ – строение и функции.

• ДНК

Какое вещество является носителем наследственной информации? Какие особенности его строения обеспечивают многообразие наследственной информации и ее передачу?

В апреле 1953 года великий датский физик Нильс Бор получил письмо от американского ученого Макса Дельбрюка, где он писал:"Потрясающие вещи происходят в биологии. Мне кажется, что Джеймс Уотсон сделал открытие, сравнимое с тем, что сделал Резерфорд в 1911 году (открытие атомного ядра)".

Джеймс Дьюи Уотсон родился в США в 1928 году. Еще студентом Чикагского университета он занялся самой актуальной тогда проблемой в биологии – ролью генов в наследственности. В 1951 году, приехав на стажировку в Англию, в Кембридж, он знакомится с Френсисом Криком.

Френсис Крик почти на 12 лет старше Уотсона. Он родился в 1916 году и по окончании Лондонского колледжа работал в Кембриджском университете.

В конце 19 века известно, что в ядре находятся хромосомы и они состоят из ДНК и белка. Знали, что ДНК передает наследственную информацию, но главное оставалось тайной. Как же работает такая сложная система? Решить эту задачу можно было, только узнав устройство загадочной ДНК.

Уотсон и Крик должны были придумать такую модель ДНК, которая соответствовала бы рентгеновской фотографии. Моррису Уилкинсу удалось “сфотографировать” молекулу ДНК с помощью рентгеновских лучей После 2-х лет кропотливой работы ученые предложили изящную и простую модель ДНК Потом еще 10 лет после этого открытия ученые разных стран проверяли догадки Уотсона и Крика и, наконец, вердикт был вынесен: “Все верно, ДНК устроена именно так!” Уотсон, Крик и Моррис Уилкинс получили за это открытие в 1953 году Нобелевскую премию.

ДНК – полимер.

Актуализация знаний: Что такое полимер?

Что такое мономер?

Мономерами ДНК являются нуклеотиды, которые состоят из:

Азотистого основания

Сахара дезоксирибозы

Остатка фосфорной кислоты

Зарисовать схему нуклеотида на доске.

В молекуле ДНК обнаружены различные азотистые основания:

Аденин (А), обозначим это азотистое основание

Тимин (Т), обозначим это азотистое основание

Гуанин (Г), обозначим это азотистое основание

Цитозин (Ц), обозначим это азотистое основание

Вывод, что нуклеотидов – 4, и они отличаются только азотистыми основаниями.

Цепочка ДНК состоит из чередующихся нуклеотидов, связанных ковалентной связью: сахар одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты – другого нуклеотида. В клетке обнаружено не просто ДНК, состоящее из одной нити, а более сложное образование. В этом образовании две нити нуклеотидов связанные азотистыми основаниями (водородными связями) по принципу комплементарности.

Можно предположить, что получающаяся цепочка ДНК сворачивается в спираль из-за разного количества водородных связей между азотистыми основаниями разных цепочек и таким образом принимает самую выгодную форму. Такая структура достаточно прочная, разрушить ее трудно. И, тем не менее, это происходит в клетке регулярно.

В качестве вывода составляется опорный конспект:

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

ПОЛИМЕРЫ

ДНК – двойная спираль

Крик, Уотсон – 1953,

Нобелевская премия

комплементарность

Функции:

Хранение наследственной информации

Воспроизведение наследственной информации

Передача наследственной информации

РНК

Рибонуклеиновая кислота (РНК), также линейный полимер, но гораздо более короткий. Основания РНК комплементарны основаниям ДНК, но в молекуле РНК однооснование – тимин (Т) – заменено на урацил (У) и вместо дезоксирибозы использована просто рибоза, имеющая на один атом кислорода больше. Кроме того, РНК – одноцепочечная структура.

Природа создала три основных вида молекул РНК.

Молекулы, считывающие информацию с ДНК, называются информационными РНК (и-РНК). Такая молекула быстро соединяется с рибосомой, непродолжительное время работает как матрица (поэтому называется еще и матричной, или м-РНК), «износившись», разваливается, и на ее место встает новая молекула и-РНК. Этот процесс идет непрерывно на протяжении всей жизни клетки.

Молекулы РНК другого типа имеют гораздо меньшие размеры и разделены на 20 разновидностей в соответствии с количеством разных аминокислот, входящих в белки. Каждая молекула этого типа с помощью определенного фермента соединяется с одной из 20 аминокислот и доставляет ее к рибосоме, уже соединенной с и-РНК. Это – транспортная РНК (т-РНК).

Наконец, в рибосомах есть своя, рибосомная, РНК (р-РНК), не несущая генетической информации, но входящая в состав рибосомсом.

Учащиеся самостоятельно составляют опорный конспект по РНК

РНК – одиночная цепочка

А, У, Ц, Г – нуклеотиды

Виды РНК –

и-РНК

т-РНК

р-РНК

Функции:

Биосинтез белка

Ученые выяснили, что каждая молекула тела использует особое излучение, самые сложные вибрации издает молекула ДНК. Внутренняя “музыка” сложна и разнообразна и, что самое удивительное, в ней четко прослеживаются определенные ритмы. Преобразованные компьютером в графическую картинку, они являют собой завораживающее зрелище. Можно следить за ними часами, месяцами, годами – все время “оркестр” будет исполнять вариации на знакомую тему. Играет он не для собственного удовольствия, а на благо организма: ритм, заданный ДНК и “подхваченный” белками и другими молекулами, лежит в основе всех биологических связей, составляет нечто вроде каркаса жизни; нарушение ритма влечет за собой старение и болезнь. У молодых этот ритм более энергичный, поэтому они любят слушать рок или джаз, с возрастом белковые молекулы теряют свой ритм, поэтому более взрослые люди любят слушать классику. Классическая музыка совпадает с ритмом ДНК (академик Российской академии В.Н. Шабалин изучал это явление).

Можно дать совет: Начинай утро с хорошей мелодии и проживешь дольше!

АТФ.

Аденозинтрифосфорная кислота. Универсальный биологический аккумулятор энергии. Высококалорийное клеточное «топливо». Содержит 2 макроэргические связи. Макроэргическими называются соединения, в химических связях которых запасена энергия в форме, доступной для использования в биологических процессах.

АТФ (нуклеотид) состоит:

азотистое основание

углевод,

3 молекулы Н3РО4

Макроэргические связи

АТФ + Н2О —► АДФ + Ф + Е (40 к Дж/ моль)

АДФ + Н2О —► АМФ + Ф + Е (40 к Дж/ моль)

Энергетическая эффективность двух макроэргических связей составляет 80 к Дж/моль. АТФ образуется в митохондриях клеток животных и хлоропластах растений Энергия АТФ используется на движение, биосинтез, деление и др. Средняя продолжительность жизни 1 молекулы АТФ менее 1 мин, т.к. она расщепляется и восстанавливается 2400 раз в сутки.

 III. Контрольно-оценочный этап.

Решить задачу:

Одна из цепей фрагмента молекулы ДНК имеет следующее строение: Г- Г-Г-А -Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т

а) Укажите строение противоположной цепи

б) Укажите последовательность нуклеотидов в молекуле и – РНК, по­строенной на этом участке цепи ДНК.

Задание: составить синквейн.

ДНК
хранит, передает
длинная, спиралеобразная, закрученная
1953 год Нобелевская премия
полимер

IV. Рефлексия.

Что нового вы узнали на уроке?

д/з параграф учебника,

составить кроссворд на тему: «Нуклеиновые кислоты»,

подготовить сообщения по теме «Органические вещества клетки».