Урок Биосинтез белка биология

Министерство общего и профессионального образования  Свердловской области   ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «Краснотурьинский индустриальный колледж» Открытый урок по биологии для студентов 1 курса:  « БИОСИНТЕЗ БЕЛКА»   Разработала преподаватель химии и биологии  Хайрова Л.Н. Краснотурьинск 2015 г. Тема урока: «Биосинтез белка» Технология: применение мультимедиа Аннотация: данный урок разработан в рамках курса «Общая биология»  и  является частью темы «Основы цитологии».  Тип урока: изучение нового материала. Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, раздаточный  тестовый материал для закрепления, проверки и взаимопроверки знаний. Цели урока:  ­ раскрыть сущность пластического обмена и одного из важнейших процессов  жизнедеятельности клеток – биосинтеза белка; ­ сформировать знания о генетической информации, генетическом коде, его  свойствах, особенностях транскрипции и трансляции; ­ раскрыть механизмы матричного синтеза полипептидной цепи на рибосоме; ­ научить пользоваться новыми терминами; ­ развивать мышление учащихся. Задачи урока:  ­ актуализация самостоятельной деятельности учащихся; ­ прохождение новой сложной темы; ­ выработка коммуникативно­конструктивных форм обучения; ­ мотивация учащихся на освоение темы с помощью индивидуального  обучения с само­ и взаимопроверкой. Методическое обеспечение:  ­ таблицы по общей биологии «Строение клетки», «Биосинтез белка»; ­ раздаточный тестовый материал для закрепления, проверки и  взаимопроверки знаний; ­ презентация Microsoft PowerPoint «Биосинтез белка» – презентационное  сопровождение урока 18 слайда  (среда POWER POINT). Задание к уроку: повторить материал о нуклеиновых кислотах и белках. План урока. 1.Вступление. 2.Повторение   пройденного   материала  (строение   нуклеиновых   кислот, белка, функции белка). 3.Краткая историческая справка: Франсуа Жакоб, Жак Люсьен Моно. 4.Новые понятия в биологии. 5.Схема синтеза белка.  6.Транскрипция – первый этап биосинтеза белка 7.Трансляция – второй этап биосинтеза белка. 8.Кодирование и раскодирование белка. 9.Решение ситуационных задач по биосинтезу белка. 10.Домашнее задание.  Ход урока: I. Организационный момент. II. Актуализация опорных знаний учащихся: Сл. 1 Тема урока Сл.2­3  В   ходе   фронтальной   беседы   по   вопросам   осуществляю   проверку знаний студентов по усвоению пройденного материала по молекулярному и клеточному уровням, а именно строение нуклеиновых кислот (определение нуклеотидов), белков,   функции белков, примеры. Готовность к восприятию нового материала.   III. Изучение нового материала:  Формулировка темы и постановка целей урока, плана урока.(4слайд).  Сл.5  Студенты  рассказывают   о   лауреатах   Нобелевской   премии   по биосинтезу белка Франсуа Жакоб и Жак Люсьен Моно.  Сл.6 Преподаватель рассказывает общую схему биосинтеза белка. Дает новые понятия в биологии: ген, генетический код, триплет, антикодон, стоп­кодон. Ген:   элементарная   единица   наследственности,     представляющая   собой участок   молекулы   ДНК,   который   содержит   информацию   о   первичной структуре белка. Генетический   код:   определенная   система   записи   наследственной информации   в   молекулах   нуклеиновый   кислот   в   виде   последовательности нуклеотидов. Триплет: число нуклеотидов, кодирующих одну аминокислоту равно трем(3) Антикодон:  на вершина «листа» каждой тРНК –   последовательность трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам триплетам в мРНК.  Стоп­кодон: эти сигналы служат окончания сборки белковой молекулы. Сл.7  Преподаватель: 1­этап: транскрипция белка:  Транскрипция   –   переписывание­биосинтез   белка   молекул   м­РНК, происходящий   в   ядре   молекулы   ДНК.  В   определенном   участке   ДНК   под действием ферментов белки­гистоны отделяются, водородные связи рвутся, и двойная спираль ДНК раскручивается. Одна из цепочек становится матрицей для   построения   м­РНК.   Участок   ДНК   в   определенном   месте   начинает раскручиваться под действием ферментов. Сл.8  Преподаватель: сборка м­ РНК на ДНК. Затем на основе матрицы под действием   фермента   РНК­полимеразы   из   свободных   нуклеотидов   по принципу комплементарности начинается сборка м­РНК.  Между азотистыми основаниями   ДНК   и     между нуклеотидами самой матричной  РНК образуются сложно­эфирные связи.    Сл.9  Преподаватель: выход в цитоплазму. После  сборки мРНК водородные связи   между   азотистыми   основаниями   ДНК   и   мРНК   рвутся,   и новообразованная   мРНК   через   поры   в   ядре   уходит   в   цитоплазму,   где прикрепляется   к   рибосомам.   А   две   цепочки   ДНК   вновь   соединяются, восстанавливая двойную спираль, и опять связываются с белками­гистонами. М­РНК присоединяется к   поверхности малой субъединицы в присутствии ионов   магния.   Причем   два   ее   триплета   нуклеотидов   оказываются обращенными к большой субъединице рибосомы.   РНК   возникают   водородные   связи,   а     трансляция       2­этап:   Преподаватель: Сл.10 последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. В цитоплазме  аминокислоты под строгим контролем ферментов аминоацил­т­ РНК­синтетаз   соединяются   с  т­РНК,  образуя   аминоацил­т­РНК.  Это   очень видоспецифичные   реакции:   определенный   фермент   способен   узнавать   и связывать с соответствующей т­РНК только свою аминокислоту.  белка–перевод Сл.11­12   Преподаватель:  постройка   м­РНК,   анти­кодон,   окончание биосинтеза   белка.   Далее   тРНК   движется   к   и­РНК   и   связывается комплементарно своим антикодоном с кодоном и­РНК. Затем второй кодон соединяется   с     комплексом   второй   аминоацил­тРНК,   содержащей   свой специфический антикодон. После присоединения к мРНК двух тРНК под действием   фермента   происходит   образование   пептидной   связи   между аминокислотами;   первая   аминокислота   перемещается   на   вторую   тРНК,   а освободившаяся первая тРНК уходит. После этого  рибосома передвигается по нити для того, чтобы поставить на рабочее место следующий кодон. Такое последовательное   считывание   рибосомой   заключенного   в   и­РНК   «текста» продолжается до тех пор, пока процесс не доходит до одного из стоп­кодонов (терминальных   кодонов).  Такими   триплетами   являются   триплеты   УАА, УАГ,УГА. Одна молекула мРНК может заключать в себе инструкции для синтеза  нескольких полипептидных нитей. Кроме того, большинство молекул                и­РНК транслируется в белок много раз, так как к одной молекуле и­РНК   прикрепляется обычно много рибосом. VI. Подведение итогов работы и рефлексия:  Индивидуальная проверка изученного на уроке материала по вопросам с  последующей взаимопроверкой. Подведение итогов работы за урок.  Оценивание учащихся. Домашнее задание. Сл.   13   Решение   студентами  ситуационных   задач   по   биосинтезу   белка. Кодировка белка (использование таблиц).    Сл.14­16  Контрольный тест (студенты решают самостоятельно).   1. Матрицей для синтеза молекулы м­РНК при транскрипции служит: а) вся молекула ДНК б) полностью одна из цепей молекулы ДНК в) участок одной из цепей ДНК г)   в   одних   случаях   одна   из   цепей   молекулы   ДНК,   в   других–   вся молекула ДНК. 2. Транскрипция происходит: а) в ядре б) на рибосомах в) в цитоплазме г) на каналах гладкой ЭПС 3.Последовательность   нуклеотидов   в   антикодоне   т­РНК   строго комплементарна: а) триплету, кодирующему белок б) аминокислоте, с которой связана данная  т­РНК  в) последовательности нуклеотидов гена г) кодону м­РНК, осуществляющему трансляцию 4.Трансляция в клетке осуществляется: а) в ядре б) на рибосомах в) в цитоплазме г) на каналах гладкой ЭПС 5.При трансляции матрицей для сборки полипептидной цепи белка  служат: а) обе цепочки ДНК б) одна из цепей молекулы ДНК в) молекула м­РНК  г) в одних случаях одна из цепей ДНК, в других– молекула м­РНК  6.При  биосинтезе белка в клетке энергия АТФ: а) расходуется б) запасается в) не расходуется и не выделяется г) на одних этапах синтеза расходуется, на других– выделяется 7.Исключите лишнее: рибосомы, т­РНК, м­РНК, аминокислоты, ДНК. 8.Участок молекулы т­РНК из трех нуклеотидов, комплементарно     связывающийся с определенным участком м­РНК по принципу     комплементарности называется… 9.Последовательность   азотистых   оснований   в   молекуле   ДНК   следующая: АТТААЦГЦТАТ. Какова будет последовательность   азотистых оснований в м­РНК? Сл.17  Студенты   меняются   тетрадями   и   проверяют   друг   друга:   решение задачи и ответы на тест  (на слайде правильные ответы). Оценивают  студента по своему усмотрению, ставят в тетради свою оценку, при этом   ее (оценку) необходимо обосновать письменно, написать свою фамилию (в конце урока сдают тетради преподавателю для подтверждения оценки).   Сл.18 Спасибо за внимание Ответы: 1­В;  2­А;  3­Г;  4­Б;  5­В;  6­А; 7­ДНК;  8­АНТИКОДОН; 9­В Литература:  1  Н.Д. Андреева «Общая биология» 10­11 класс. Изд: Мнемозина  2012г.в. 2 Д.К. Беляев,  Н.Н. Воронцов, П.М. Бородин «Общая биология» Изд:  Просвещение 2013 г.в. 3 С.Е. Мансурова «Практикум по общей биологии» Изд: Владос 2006 г.в.