Тема: Нуклеиновые кислоты
Цель урока: познакомить учащихся с нуклеиновыми кислотами и их ролью в
организме.
Задачи:
- Образовательные: раскрыть особенности строения нуклеиновых кислот (ДНК и РНК); определить черты сходства и различия нуклеиновых кислот, определить их роль в организме ;
- Развивающие: развивать умения сравнивать, сопоставлять, анализировать полученную информацию, составлять общую характеристику нуклеиновых кислот, работать с моделями, развивать умения схематично изображать участки ДНК, строить комплементарные данному;
- Воспитательные: воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, выполнения заданий;
воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.
Тип урока: изучение нового материала
Ход урока:
1. Проверка д/з Фронтальный опрос.
1. Из каких органических соединений состоят белки?
2. Назовите известные вам функции белков?
3. Что такое денатурация белка ее причины?
2. Изучение нового материала.
План:
1. Значение и строение нуклеиновых кислот
2. ДНК ,её структура и биологическая роль в клетке.
3. РНК, её структура и биологическая роль в клетке.
Проведение эвристической беседы:
а) С чего начинается жизнь?
б) Что вынуждает яйцеклетку делиться, расти, обретать форму индивида?
в) Что делает нас похожими и в то же время непохожими друг на друга?
г) Какие структурные компоненты отвечают за наследственную информацию?
д) Белок нам уже известен, а что такое ДНК?
ж) Что вам известно о нуклеиновых кислотах?
1.Значение и строение нуклеиновых кислот
В жизни клетки важная роль принадлежит нуклеопротеидам, т.е. соединения в состав которых входят белки и нуклеиновые кислоты.
Проблемный вопрос.
Цитологи утверждают, что белки в клетке выполняют функцию рабочих, а нуклеиновые кислоты- администраторов клетки. Подтвердите эту мысль, раскрыв взаимосвязь строения и функций нуклеиновых кислот.
Вспомните:
Мономеры белков – аминокислоты;
Мономеры углеводов – моносахариды;
Мономеры липидов – глицерин и жирные кислоты
А мономером нуклеиновых кислот
являются нуклеотиды
Нуклеотид – химическое соединение, состоящее из остатков трех веществ: азотистого основания, пятиатомного сахара и фосфорной кислоты.
рис. 17 стр. 48 - в тетрадь зарисовать.
ДНК - азотистое основание(А, Г,Т,Ц), пентоза и остаток фосфорной кислоты
РНК - азотистое основание(А,Г,У,Ц), пентоза и остаток фосфорной кислоты.
Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные линейные полимеры, входят в состав сложных белков (нуклеопротеиды). (с латинского – ядро). Впервые эти кислоты были обнаружены в ядре клетки, швейцарским учёным Мишером (1869). Проблемы биологии о сущности процессов наследственности, изменчивости, размножения, роста связаны с нуклеиновыми кислотами. Наследственные изменения – мутации –связаны, с изменениями в генах – определённых участках нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты представляют макромолекулы. Молекулярная масса их 6 500 000 -13 000 000. Они образуют длинные цепи полимеров из мономеров, называемых нуклеотидами. Различают 2 вида нуклеиновых кислот ДНК и РНК .
Нуклеиновые кислоты подобно белкам имеют первичную структуру - последовательность нуклеотидов. Расположение нуклеотидов важно, так как задает последовательность аминокислот в кодируемых белках. Вторичную структуру - две комплиментарные цепи, и третичную - пространственную структуру, которую и установили Уотсон и Крик.
Запишите: Структура ДНК- двухцепочная правозакрученная спираль, один виток которой - 10 нуклеотидов, а расстояние между нуклеотидами 0.34 нм. Цепи направлены в противоположные стороны- антипараллельны рис. 18 стр. 49
2. ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота)
ДНК содержится в митохондриях и пластидах растительных клеток, а у жгутиконосцев – в ресничках. В составе углеводного участка молекула ДНК содержит сахар дезоксирибозу. Чередование нуклеотидов участка цепи ДНК (это закономерности в расположении стыкующихся нуклеотидов).
ДНК – носитель генетической информации, содержится в хромосомах клеточного ядра, в нуклеотидах прокариотных клеток и во многих вирусах. Молекула ДНК представляет собой двойной неразветвленный линейный полимер, имеет вид правозакрученной спирали (может быть и левозакрученная спираль).
Правило Чаргаффа(Эрвин Чаргафф профессор биохимии Колумбийского университета). Число пуриновых оснований в ДНК всегда равно числу пиримидиновых оснований, количество Тимина равно количеству аденина, а гуанина – количеству цитозина. Правилом Чаргаффа позднее воспользовались два учёных Дж. Уотсон и Ф. Крик при построении моделей молекулы ДНК
ДНК, её структура и биологическая роль в клетке.
ДНК, её мономеры и химические связи |
Особенности структуры |
Где содержится |
Биологическая роль в клетке |
Роль ферментов в процессе синтеза |
ДНК |
Состоит из двух нитей, представляющих собой полинуклеотиды |
В ядре клетки |
Хранение и передача наследственных свойств |
Обеспечивают раскручивание цепи и сборку новой ДНК |
Нуклеотиды |
Каждый нуклеотид образован азотистым основанием, дезоксирибозой и фосфорной кислотой |
В ДНК, являясь её мономером |
Нуклеотидный состав ДНК – биохимический критерий вида |
Из свободных нуклеотидов синтезируется новая цепь |
Закономерность стыкующихся нуклеотидов |
Против А всегда Т Против Г всегда Ц |
В цепи ДНК между нитями |
Обеспечивается видовая специфичность молекулы ДНК |
Осуществляется синтез в соответствии с принципом комплементарности |
Водородные связи |
Между Г Ц, три водородные связи. Между А Т две водородные связи |
В цепи ДНК между нуклеотидами |
Обеспечивают устойчивость структуры и биологическую активность |
Обеспечивают возникновение водородных связей между нуклеотидами. |
Комплементарность азотистых оснований в молекуле ДНК обуславливает равенство молярных количеств аденина и тимина,
В одних ДНК количество гуанина и цитозина преобладает над количеством аденина и тимина. Это ДНК ГЦ – типа. Другие ДНК АТ – типа.
В молекулярной лестнице ДНК могут быть лишь следующие ступени: аденин – тимин, гуанин – цитозин или тимин – аденин, цитозин – гуанин. Другие основания не могут подойти как по геометрическим размерам, так и по образованию химической связи.
3. РНК (рибонуклеиновая кислота) –одноцепочечный полимер РНК переносит информацию о последовательности аминокислот в белках, о структуре белков от хромосом к месту их синтеза в рибосомах и участвует в синтезе белков.
Двухцепочечные РНК – хранители генетической информации у ряда вирусов; они выполняют у них функцию хромосом.
Мономерами РНК являются рибонуклеотиды: адениновый, цитозиновый, урациловый и гуаниновый. Связь между нуклеотидами осуществляется через углевод и остаток фосфорной кислоты.
Типы и функции РНК:
· Транспортная РНК (тРНК) – в основном содержится в цитоплазме, её молекулы самые короткие (80 – 100 нуклеотидов).Функция состоит в переносе аминокислот в рибосомы, где осуществляется синтез белка. Из всей РНК клетки на долю тРНК приходится примерно 10%.
· Рибосомная РНК (рРНК) – содержится в рибосомах, её молекулы относительно невелики (3000 – 5000 нуклеотидов), она составляет большую часть РНК, находящейся в клетке, на её долю приходится до 90%
· Информационная, или матричная, РНК (иРНК) содержится в ядре и цитоплазме, размер этих РНК зависит от длины участка ДНК, на котором они синтезированы. Молекулы иРНК могут состоять из 300 – 30 000 нуклеотидов; иРНК переносит к рибосомам информацию о последовательности аминокислот в белках, которые должны быть синтезированы.
Сравнение ДНК и РНК
Признаки |
ДНК |
РНК |
1.Нахождение в клетке |
Ядро, митохондрии, хлоропласты |
Ядро, митохондрии, рибосомы, цитоплазма, хлоропласты |
2. Нахождение в ядре |
Хромосомы |
Ядрышко |
3.Строение макромолекулы |
Двойная свернутая спираль |
Одинарная цепь, кроме вирусов |
4.Состав нуклеотида |
Азотистое основание(А,Т,Г,Ц), дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты. |
Азотистое основание (А,У,Г,Ц), рибоза, остаток фосфорной кислоты. |
5.Свойства |
Способна к самоудвоению по принципу комплементарности. Стабильна. |
Не способна к самоудвоению Лабильна. |
6.Функции |
Хранение наследственной информации. Передача наследственной информации. Биосинтез белков и РНК. |
и-РНК передача информации о первичной структуре белка. участвует в биосинтезе. р-РНК строит тело рибосомы. т-РНК подносит амиинокислоты к месту синтеза белка. |
Решение задач по молекулярной биологии
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.