Урок по биологии по теме " Биосинтез белка"( 10 класс)

           Тип урока: урок изучения нового материала.

—  Цель урока: Изучение процесса синтеза белков в рибосоме

           Задачи урока:

1.      Сформировать знания об основном процессе метаболизма – биосинтезе белка как сложнейшем многоступенчатом процессе.

2.      Изучить молекулярные основы передачи и реализации наследственной информации и роль нуклеиновых кислот и белков в этих процессах.

3.      Развивать мышление на основе решения биологических задач и  познавательный интерес к изучению природы.

   Оборудование: компьютер, интерактивная  доска, мультимедийной презентация.

 

Общепедагогические методы и методические приемы, используемые на уроке:

Общепедагогические методы и методические приемы:	Методы и методические приемы использования мультимедийных технологий
Частично - поисковый	Сопровождение урока презентациями, рисунками, схемами.
Демонстрационный	Использование мультимедиа
Словесный	Устный опрос учащихся по схеме предыдущего урока
Наглядный	Контроль ЗУН: тесты, решение биологических задач.
Самостоятельная работа с дидактическим материалом	Самостоятельное выполнение учащимися интерактивных заданий и комментирование  анимации по изученной теме.

 

Технологическая карта урока

 

№	Этап урока	Описание данного этапа
1	Проверка домашнего задания:	устный опрос учащихся с использованием интерактивных  заданий и схемы фотосинтеза. Вызывается два человека. Первое задание – интерактивное пособие – строение хлорофилла. Второе – рассказ о процессе фотосинтеза по схеме.
2.	Актуализация знаний, Постановка темы и цели урока	Модель биосинтеза белка сходен с постройкой дома. Ученики сопоставляют два процесса.
3	Изучение нового материала	Запись определения в тетрадь. Биосинтез (от греч. bios – "жизнь" и synthesis– "соединение") – образование органических веществ, происходящее в живых клетках с помощью ферментов и внутриклеточных структур
4	Виды РНК	В биосинтезе молекул белка участвуют разные аминокислоты, многочисленные ферменты, рибосомы и разные РНК . 1ученик работает с интерактивным пособием. Интерактивное пособие позволяет схематично показать виды РНК и их функции.
5	Интерактивная схема - изображение процесса биосинтеза белка. 1 этап – транскрипция	Интерактивный анимированный фильм о процессе транскрипции. Озвучивает учитель.
7	Самостоятельная работа по закреплению  1 этапа урока	Интерактивное задание. 1 ученик у доски, остальные на местах (карточки-задания).
9	2 этап урока – трансляция	Интерактивный анимированный фильм о процессе трансляции
10	Самостоятельная работа по закреплению  2 этапа урока	Интерактивное задание. 1 ученик у доски, остальные на местах (карточки-задания).
11	Самостоятельная работа по изучению т -РНК	Интерактивное пособие по строению  Т- РНК. Интерактивное задание. Все вместе выполняют тренировочное интерактивное задание, которое позволяет сразу проверить правильность ответов
12	Общая схема биосинтеза	Общая схема процесса биосинтеза. Очень хорошо помогает в дальнейшем для понимания решения задач
14	Закренления. Создание модели биосинтез белка	Работа с интерактивной доской
15	Рефлексия Домашнее задание	Карточки с задачами

 

 

 

 

 

Конспект урока

1.Вы не задумывались над вопросом:

«Почему ваши одноклассники имеют разный вес?». «Почему старые люди становятся меньше ростом?». Ваше мнение ребята. Правильно, это зависит от обмена веществ. Что такое обмен веществ?

Обмен веществ - это поступление веществ, преобразование этих веществ и удаление продуктов распада. Из каких 2 этапов состоит обмен веществ? (Пластический и энергетический)

На прошлом уроке мы разбирали пример пластического обмена - это фотосинтез. Фотосинтез происходит в зеленых пластинках-хлоропластах. Расскажите строение хлоропласта, используя интерактивную схему (слайд №2).

(Ученик выбирает сам вариант ответа: тестовый, используя подсказку, демонстрационный).

А каков механизм фотосинтеза? Расскажите о темновой и световой фазах фотосинтеза ,используя интерактивную схему  (слайд №3).

2. Мы рассмотрели пример пластического обмена в растительной клетке. Приведите пример биосинтеза в клетке человека.

 В среднем у человека каждые 80 дней меняется половина всех тканевых белков; ферменты печени (в ней идут особенно интенсивные реакции) обновляются через 2-4 часа, а некоторые — через несколько десятков минут. Молекулы белка постоянно денатурируются  и приходят в негодность в процессе жизнедеятельности. Проблема: как пополняются белки в клетке?

Ребята, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке?

Тема урока Биосинтез белка (запись в конспектах).

Конспект заготавливается учителем , раздается в начале урока.

Запись определения в конспект.

Биосинтез (от греч. bios – "жизнь" и synthesis– "соединение") – образование органических веществ, происходящее в живых клетках с помощью ферментов и внутриклеточных структур (слайд №4).

Для  этого я попрошу вас в листе «Рефлексия» заполнить колонку «в начале урока».

3. Процесс биосинтеза белка напоминает строительство дома.

Работа в группах. На листочках напишите, что необходимо для строительства дома.

Ответы  (строительство дома: проект дома, рабочие, стройматериалы, место для строительства, транспорт.

 Сравните, условия необходимые для строительства дома, предложенные вами, с органоидами и органическими веществами клетки и найдите аналогичные. Смоделируйте процесс биосинтеза, аналогично процессу  

ферменты, аминокислоты, рибосомы,  и-РНК, Т-РНК, ДНК

 

строительства дома.  Один ученик работает с интерактивным пособием  (слайд№4).

4.В процессе биосинтеза белка принимают участие: аминокислоты, ферменты, ДНК, РНК.

Какие бывают виды РНК? 

В биосинтезе молекул белка участвуют разные аминокислоты, многочисленные ферменты, рибосомы и разные РНК. Ученик работает с интерактивным пособием. Интерактивное пособие позволяет схематично показать виды РНК и их функции. Ответы учеников (и-РНК, т-РНК, рибосомные,  перечислят функции РНК) (слайд №6).

1этап биосинтеза белка-транскрипция-процесс создания и-РНК путем переписывания с ДНК на и-РНК.  Интерактивная схема - изображение процесса биосинтеза белка. Интерактивный анимированный фильм о процессе транскрипции. Озвучивает учитель (слайд №6).

Работа с конспектом урока, записываем определение транскрипции ( используем учебник).

Самостоятельная работа по закреплению  1 этапа урока.  Интерактивное задание. 1 ученик у доски, остальные на местах ( слайд №7).

Задание №1. Составьте и - РНК по фрагменту ДНК (работа с конспектами).

2 этап урока – трансляция: синтез полипептидных цепей белков на матрице и-РНК.  Интерактивный анимированный фильм о процессе трансляции. Озвучивает учитель (слайд №8).

Самостоятельная работа по закреплению  2 этапа урока (слайд №8).

Интерактивное задание. 1 ученик у доски, остальные на местах (задание №1). Работа с конспектами.

Самостоятельная работа по изучению т – РНК задание №2 (работа с учебниками).

Интерактивное пособие по строению  т- РНК. Интерактивное задание. Все вместе выполняют тренировочное интерактивное задание, которое позволяет сразу проверить правильность ответов.  Общая схема процесса биосинтеза. Очень хорошо помогает в дальнейшем для понимания решения задач Закрепления ( слайд №9).

5. Задание смоделировать биосинтез  белка.

В группах работают  с ноутбуками. 1 ученик у доски  с интерактивным пособием (слайд №9).

Заполнили листки рефлексии

6. Решение задач. Используя презентацию, знакомимся с алгоритмом решения задач. Ученики работают в группах. Затем проверяем, используя презентацию. 

Дом задание  – задачи.

Приложение

Задачи по теме  «Биосинтез белков».

 

1. Известен фрагмент  полипептидной цепочки

- ала – ала – цис – глу- ала – тир –мет – арг – лиз – фен –

 

 

Определите последовательность нуклеотидов участка гена, несущего информацию для указанной полипептидной цепи.

 

 

2. Дана последовательность нуклеотидов участка гена:

-А-А-Т-Т-Т-Г-Ц-Ц-А-Ц-А-Ц-А-А-Т-Г-Ц-А-А-Т-Г-

 

 

 

Определите первичную структуру белковой молекулы, закодированной данной последовательностью нуклеотидов.

 

3. На фрагменте ДНК, имеющем состав

-А-Г-Т-Ц-Ц-Ц-Т-А-Г-А-А-Т-

 

Синтезирован фрагмент и-РНК. Укажите его состав.

 

 

4. Какой принцип лежит в основе удвоения молекул ДНК. По этому принципу достройте недостающую цепь к следующей последовательности нуклеотидов в ДНК

 

- ААТ –ТГЦ – АТЦ –ЦТГ – ГГА – ААТ – АТЦ –

 

Укажите последовательность нуклеотидов в и-РНК и закодированную в ней пептидную цепь.

 

 

5. Из общего количества нуклеотидов в ДНК гуанинов содержится 30 %. Каково содержание аденинов?

 

 

 

 

6. Определите первичную структуре белка, закодированного в левой цепи гена, если участок его правой цепи имеет следующую последовательность нуклеотидов:

 

- А –А – Т –А – Т – Г – Ц –А – Ц – Г – Ц – А - …

 

 

7. Пользуясь таблицей кода ДНК, определите какие аминокислоты кодируют триплеты

АТГ –                                 ААТ -                                ГАЦ -                               ТТТ –

Какими триплетами закодированы аминокислоты:

Вал -                                     Гли -                                          Сер –

8. В цепи ДНК находится 16 % цитозинов. Определите процентное содержание тиминов, аденинов.

 

 

 

 

 

9. Какую аминокислоту транспортирует т-РНК с кодом

т-РНК – ЦУУ                      т-РНК – ГГА

 

 

 

 

10. Из общего количества нуклеотидов в ДНК тиминов содержится 880, что составляет 21%. Каково содержание гуанинов в данной цепи.

 

 

 

 

11. На фрагменте ДНК, имеющем состав

-Ц-Ц-А-Ц-Г-Т-Г-Т-Ц-Т-Т-Ц-

 

 

 

синтезирован фрагмент и-РНК. Укажите его состав.

 

 

 

12. Пользуясь таблицей кода и-РНК, определите, какие аминокислоты кодируют триплеты

 УАЦ -                    ЦАУ -                        ГГУ -                            УУУ –

 

Какими триплетами закодированы аминокислоты

Глн -                                                      иле –

 

 

 

13. В цепи ДНК всего 3200 нуклеотидов. Из них цитозинов 26 %. Определите содержание аденинов, тиминов.

 

 

 

 

14. В цепи ДНК аденина находится 16 %. Определите процентное содержание тиминов, гуанинов,  цитозинов.

 

 

 

15. Каким может быть аминокислотный состав фрагментов белковых молекул, синтезированных в рибосомах в присутствии следующих фрагментов и-РНК

 

      –Г-Г-У-Ц-А-Г-У-Ц-Г-Ц-У-Ц-Ц-У-Г-А-У-У- 

Группа1

Задача 1.

Фрагмент  цепи ДНК  имеет  последовательность  нуклеотидов:

Г-Т-Т-А-Т-Г-Г-А-А-Г-А-А.

Определите   последовательность   нуклеотидов    на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

В искусственных условиях (вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты ( и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты). Какой – овечий или кроличий – белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а и- РНК – из клеток овцы? Почему

 

 

Группа 2

 

 

Задача 1.

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

Ц-Ц-А-Ц-Г-Т-Т-Ц-Т-Т-Ц-Ц.

Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание  2

Одна макромолекула белка гемоглобина, состоящая из 574 аминокислот, синтезируется в рибосоме в течение 90 секунд. Объясните: а) сколько аминокислот «сшивается» в молекулу этого белка за 1 секунду; б) в чем заключается функция гемоглобина?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа 3

 

Задача 1.

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

А-А-Т-Т-Т-Г-Ц-Ц-А-Ц-А-Ц.

 Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

В организме человека ежесекундно разрушается и образуется в среднем по 2 млн. эритроцитов, каждый из которых содержит 280 млн. макромолекул гемоглобина. Определите: а) сколько всего макромолекул гемоглобина находится каждую секунду в процессе «сборки» белка; б) в каком органе происходит образование эритроцитов?

 

Группа 4

 

Задача 1.

 

 

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

Т-Т-А-Ц-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-А.

Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

 

У людей, больных серповидноклеточной анемией, первичная структура гемоглобина отличается от нормального гемоглобина лишь в одной точке: седьмое место занимает не глутаминовая кислота, а валин. В остальном первичная структура белка гемоглобина нормального и изменённого одинакова. Определите, из каких нуклеотидов состоят седьмые кодоны в молекулах и-РНК , участвующих в синтезе гемоглобина (нормального и изменённого).

 

 

Группа1

Задача 1.

Фрагмент  цепи ДНК  имеет  последовательность  нуклеотидов:

Г-Т-Т-А-Т-Г-Г-А-А-Г-А-А.

Определите   последовательность   нуклеотидов    на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

В искусственных условиях (вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты ( и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты). Какой – овечий или кроличий – белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а и- РНК – из клеток овцы? Почему

 

 

Группа 2

 

 

Задача 1.

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

Ц-Ц-А-Ц-Г-Т-Т-Ц-Т-Т-Ц-Ц.

Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание  2

Одна макромолекула белка гемоглобина, состоящая из 574 аминокислот, синтезируется в рибосоме в течение 90 секунд. Объясните: а) сколько аминокислот «сшивается» в молекулу этого белка за 1 секунду; б) в чем заключается функция гемоглобина?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа 3

 

Задача 1.

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

А-А-Т-Т-Т-Г-Ц-Ц-А-Ц-А-Ц.

 Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

В организме человека ежесекундно разрушается и образуется в среднем по 2 млн. эритроцитов, каждый из которых содержит 280 млн. макромолекул гемоглобина. Определите: а) сколько всего макромолекул гемоглобина находится каждую секунду в процессе «сборки» белка; б) в каком органе происходит образование эритроцитов?

 

Группа 4

 

Задача 1.

 

 

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов:

Т-Т-А-Ц-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-А.

Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, ис­пользуя таблицу генетического кода.

 

Задание 2

 

У людей, больных серповидноклеточной анемией, первичная структура гемоглобина отличается от нормального гемоглобина лишь в одной точке: седьмое место занимает не глутаминовая кислота, а валин. В остальном первичная структура белка гемоглобина нормального и изменённого одинакова. Определите, из каких нуклеотидов состоят седьмые кодоны в молекулах и-РНК , участвующих в синтезе гемоглобина (нормального и изменённого).

 

 

Приложение

Задачи по теме  «Биосинтез белков».

 

1. Известен фрагмент  полипептидной цепочки

- ала – ала – цис – глу- ала – тир –мет – арг – лиз – фен –

 

 

Определите последовательность нуклеотидов участка гена, несущего информацию для указанной полипептидной цепи.

 

 

2. Дана последовательность нуклеотидов участка гена:

-А-А-Т-Т-Т-Г-Ц-Ц-А-Ц-А-Ц-А-А-Т-Г-Ц-А-А-Т-Г-

 

 

 

Определите первичную структуру белковой молекулы, закодированной данной последовательностью нуклеотидов.

 

3. На фрагменте ДНК, имеющем состав

-А-Г-Т-Ц-Ц-Ц-Т-А-Г-А-А-Т-

 

Синтезирован фрагмент и-РНК. Укажите его состав.

 

 

4. Какой принцип лежит в основе удвоения молекул ДНК. По этому принципу достройте недостающую цепь к следующей последовательности нуклеотидов в ДНК

 

- ААТ –ТГЦ – АТЦ –ЦТГ – ГГА – ААТ – АТЦ –

 

Укажите последовательность нуклеотидов в и-РНК и закодированную в ней пептидную цепь.

 

 

5. Из общего количества нуклеотидов в ДНК гуанинов содержится 30 %. Каково содержание аденинов?

 

 

 

 

6. Определите первичную структуре белка, закодированного в левой цепи гена, если участок его правой цепи имеет следующую последовательность нуклеотидов:

 

- А –А – Т –А – Т – Г – Ц –А – Ц – Г – Ц – А - …

 

 

7. Пользуясь таблицей кода ДНК, определите какие аминокислоты кодируют триплеты

АТГ –                                 ААТ -                                ГАЦ -                               ТТТ –

Какими триплетами закодированы аминокислоты:

Вал -                                     Гли -                                          Сер –

8. В цепи ДНК находится 16 % цитозинов. Определите процентное содержание тиминов, аденинов.

 

 

 

 

 

9. Какую аминокислоту транспортирует т-РНК с кодом

т-РНК – ЦУУ                      т-РНК – ГГА

 

 

 

 

10. Из общего количества нуклеотидов в ДНК тиминов содержится 880, что составляет 21%. Каково содержание гуанинов в данной цепи.

 

 

 

 

11. На фрагменте ДНК, имеющем состав

-Ц-Ц-А-Ц-Г-Т-Г-Т-Ц-Т-Т-Ц-

 

 

 

синтезирован фрагмент и-РНК. Укажите его состав.

 

 

 

12. Пользуясь таблицей кода и-РНК, определите, какие аминокислоты кодируют триплеты

 УАЦ -                    ЦАУ -                        ГГУ -                            УУУ –

 

Какими триплетами закодированы аминокислоты

Глн -                                                      иле –

 

 

 

13. В цепи ДНК всего 3200 нуклеотидов. Из них цитозинов 26 %. Определите содержание аденинов, тиминов.

 

 

 

 

14. В цепи ДНК аденина находится 16 %. Определите процентное содержание тиминов, гуанинов,  цитозинов.

 

 

 

15. Каким может быть аминокислотный состав фрагментов белковых молекул, синтезированных в рибосомах в присутствии следующих фрагментов и-РНК

 

      –Г-Г-У-Ц-А-Г-У-Ц-Г-Ц-У-Ц-Ц-У-Г-А-У-У-