Нуклеиновые кислоты

Тип урока: комбинированный.

Цели: - обучающая: охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров; углубить знания об особенностях строения и функциях различных видов РНК.

• развивающая: развивать умения схематично изображать участки ДНК.

• воспитательная: раскрыть их роль в хранении и передаче наследственной информации, рассмотреть механизм этих процессов.

Оборудование: таблица «строение ДНК», «синтез белка».

Ход урока:

Организационный момент.

Повторение пройденного материала:

а) работа с карточками;

б) фронтальный опрос;

1. Что являются мономером белков?

2. Общая формула аминокислот

3. Что такое денатурация? Пример.

4. перечислите функции белков.

Изучение новой темы

Различают 2 типа Н.К. - ДНК и РНК

Н.К. - биополимеры, состоящие из мономеров - нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из 3-х компонентов, соединенных прочными хим. связями. Это азотистое основание, углевод и остаток фосфорной кислоты.

ДНК - важнейшее вещество в клетке. В клетках организма каждого биологического вида определенное количество молекул ДНК на клетку. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК всегда строго индивидуальна и неповторима для каждого биологического вида.

У всех живых существ молекулы ДНК построены по одному и тому же типу. Они состоят из двух полинуклеотидных цепочек, скрученных в виде двойной спирали в направлении слева направо. При этом азотистые основания обращены внутрь спирали и скреплены между собой водородными связями (наподобие застежки «молния»), а дезоксирибозы и остатки фосфорной кислоты на внешней стороне двойной спирали.

Последовательность расположения нуклеотидов в молекуле ДНК определяет наследственную информацию клетки.

Нуклеотиды, соединяясь в полинуклеотидную цепочку, образуют связи между моносахаридами и остатком фосфорной кислоты. В молекуле ДНК только четыре типа нуклеотидов, но благодаря различной их последовательности в длинной цепочке достигается огромное разнообразие молекул ДНК.

Две цепи нуклеотидов соединяются в одну молекулу ДНК по всей длине водородными связями. Водородные связи возникают между пуриновыми и пиримидиновыми азотными основаниями; формируется двойная цепочка одной молекулы ДНК: адениновый нуклеотид одной цепи соединяется с тимидиновым нуклеотидом другой цепи (А=Т), гуаниновый нуклеотид соединяется с цитидиновым нуклеотидом (Г=Ц). Эти пары оснований, как и нуклеотиды, называются комплементарными.

Принцип формирования двуцепочечной молекулы ДНК - принцип комплементарности (от. лат. complementus - дополнение).

Способность нуклеотидов к избирательному соединению в пары называется комплементарностью.

Правило Чаргаффа: количество тимина равно количеству аденина. А гуанина - количеству цитозина.

Если известна последовательность оснований в одной цепи, например Т-Ц-А-Т-Г, то на основе комплементарности в другой цепи последовательность оснований будет: А-Г-Т-А-Ц.

Цепи нуклеотидов образует правозакрученные объемные спирали по десять оснований в каждом витке. При этом последовательность соединений нуклеотидной цепи противоположна таковой в другой. Т.е. цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправлены, или антипараллельны.

На основе комплементарности основана способность молекулы ДНК удваиваться. Процесс удвоения ДНК называется репликацией (от. лат. replicatio - повторение).

Репликация происходит следующим образом. При участии специальных клеточных механизмов (ферментов) двойная спираль ДНК раскручивается, нити расходятся, и постепенно каждой из двух цепочек достраивается комплементарная ей половина из соответствующих нуклеотидов. В результате вместо одной молекулы ДНК образуется две новые одинаковые молекулы. При этом каждая новая вновь образованная двух цепочечная молекула ДНК состоит из одной «старой» цепочки нуклеотидов и одной «новой». Поскольку ДНК является основным носителем информации, то ее способность к удвоению позволяет при делении клетки передавать эту наследственную информацию в образующиеся дочерние клетки.

Структуру молекулы ДНК раскрыли в 1953 г. американский биохимик Д. Уотсон и английский физик Ф. Крик. За это открытие ученые были удостоены в 1962 г. Нобелевской премии. Они доказали, что молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей.

Расположение четырех типов нуклеотидов в цепях ДНК содержит важную информацию: оно определяет последовательность аминокислот в линейных молекулах белка, т.е. их первичную структуру. Набор этих белков, в свою очередь, в качестве ферментов или гормонов определяют свойства клеток и организма.

Признаки

ДНК

РНК

1. Структура молекулы

Биополимер, состоящий из двух полипептидных цепей, соединенных друг с другом. Мономеры - дезоксирибонуклеатиды.

Полимер, мономерами являются рибонуклеотиды, образующие одиночную полинуклеотидную цепочку.

2. Виды нуклеотидов

А, Т, Ц, Г

А, У, Ц, Г

Азот. основание

А, Т,Ц, Г

Рибоза

Р

Азот. основание

А, Т,Ц, Г

Дезоксирибоза

Р

3. Строение нуклеотидов

4. Содержание в клетке

(размещение в клетке)

Содержится в ядре, митохондриях, пластидах, эукариотических клеток. У прокариотических клеток ДНК погружена в цитоплазму.

Находится в ядрышке, рибосомах, цитоплазме, митохондриях, хлоропластах.

4. Функция

Носитель наследственной информации клетки и организма

Участвует в реализации наследственной информации, в биосинтезе белка. По выполнению функций - несколько видов:

1. Информационная, или матричная РНК (иРНК) - переносит закодированную информацию о первичной структуре белков из хромосом в рибосомы.

2. Рибосомная РНК (рРНК) является составной частью рибосом вместе с белками - это место биосинтеза белка.

3. Транспортная РНК - переносит аминокислоты к месту синтеза на рибосомы.

Закрепление изученного материала:

1. Мономер Н.К.

2. Какой углевод содержит молекула ДНК и РНК?

3. Из чего состоит нуклеотид?

4. Какую форму имеет РНК и ДНК?

5. Принцип комплементарности.

6. Где находится молекула ДНК?

7. Функции Н.К.

Домашнее задание: параграф 1.6 читать, зарисовать рис.10 и 11. В конце параграфа ответить на вопросы.

5