Конспект урока Биосинтез белка в живой клетке

План-конспект урока с использованием ЦОР

Тема: «Биосинтез белка в живой клетке»

Предмет: биология.

Класс: 9 класс.

Номер урока в теме: 7/10 в теме №2 «Основы учения о клетке»

Базовый учебник: Основы общей биологии, 9класс, И.Н.Пономарева, О.А.Корнилова, Н.М.Чернова, М.: «Вентана-Граф», 2010

Цель урока:

- Сформировать знания об основных этапах процесса биосинтеза белка: транскрипции и трансляции путем использования электронных образовательных ресурсов.
- Дать представление о генетическом коде и его основных свойствах путем использования электронных образовательных ресурсов.

Задачи:

образовательная - сформировать знания о сущности метаболизма - как совокупности реакции обмена веществ в клетке, раскрыть сущность биосинтеза белка.

развивающая - развивать и конкретизировать знания о генетическом коде, способе передачи информации с ДНК на и - РНК, роли т - РНК в сборке аминокислот в молекулы белка, способствовать развитию логического мышления.

воспитательная - воспитывать стремление к знаниям, формирование устойчивой мотивации выбора будущей профессии.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Формы работы учащихся: фронтальная

Необходимое техническое оборудование: компьютерный класс, мультимедийный проектор, экран, ЦОР ФЦИОР и ЕК ЦОР.

Цель применения ИКТ:

- интенсифицировать деятельность учителя и ученика;

- повысить качество обучения по предмету;

- отразить существенные стороны химических, биологических объектов, зримо воплощая в жизнь принцип наглядности/

Таблица 1.

Перечень используемых на данном уроке ЭОР.

№

Название ресурса

Тип, вид ресурса

Форма предъявления информации

Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР

1

Строение хлоропласта

(N 143055)

Единая коллекция ЦОР

Контрольный

интерактивный рисунок

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4ae299c5-1201-4e06-8eef-7b0413abfbca/%5BBIO9_02-11%5D_%5BIM_01%5D.swf

2

Пластиды. Фотосинтез. Пластический обмен.

ФЦИОР

Контрольный

интерактивные тестовые задания

fcior.edu.ru/card/5857/plastidy-fotosintez-plasticheskiy-obmen-v-kletke.html

3

Нуклеиновые кислоты. ДНК ресурсов.

ФЦИОР

Практический

детализированное представление

fcior.edu.ru/card/22524/praktika-nukleinovye-kisloty-dnk-detalizirovannoe-predstavlenie.html

4

Рибосома

(N 143120)

Единая коллекция ЦОР

Информационный

иллюстрация рибосомы с характеристикой

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/73e79e39-95c6-46db-96a2-12d12d36dfb1/%5BBIO9_02-10%5D_%5BTI_03%5D.html

5

Генетический код

ФЦИОР

Информационный

иллюстрированные гипертекстовые материалы

интерактивные модели

fcior.edu.ru/card/599/geneticheskiy-kod.html

6

С

троение транспортной (143064)

Единая коллекция ЦОР

Информационный

Интерактивный рисунок

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5f224e3b-b4b1-41ad-b348-2b965ee5bd8a/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_02%5D.swf

7

Биосинтез белка

(N 137570)

Единая коллекция ЦОР

Информационный

Анимация

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d4-1000-4ddd-a759-4d0046bc432d/171.swf

8

Постройте и-РНК по фрагменту ДНК (N 143079)

Единая коллекция ЦОР

Практический

Интерактивное задание

files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8ec37182-bd78-4379-bf75-2c811e7a2602/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_01%5D.swf

Мультимедийное пособие из серии «1С: Школа». Основы общей биологии. 9 кл. Образовательный комплекс.- М. ЗАО «1С», 2007.

Структура и ход урока: представлена в таблице № 1.

№

Этап урока

Название используемых ЭОР

(с указанием порядкового номера из Таблицы 2)

Деятельность учителя

(с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация)

Деятельность ученика

Время

(в мин.)

1

Организационный момент

Приветствует учащихся. Проверяет готовность к уроку, психологический настрой.

Проверяют рабочее место

2

2

Проверка домашнего задания.

1,2

Контролирует усвоение знаний о хлоропластах и фотосинтезе, организует устранение пробелов в знаниях учащихся.

Проверка тестовых заданий.

Учитель демонстрирует тест на экране проектора (зачитывает вопросы) и

проверяет правильность ответов. Данные модули помогают в тестовой форме, проверить усвоение материала.

Iвар. Выполняют тестовое задание «Строение хлоропласта» (1)

IIвар. Выполняют тест «Пластиды(2). Фотосинтез. Пластический обмен».

5

3

Актуализация знаний

3,4

Повторение пройденного материала, обобщение информации по теме урока.

1.Особенности строения белковой молекулы.

2. Где записана информация о структуре белковой молекулы?

3.Какое строение имеет молекула ДНК? Свойства молекулы ДНК. (3)

4.Где происходит синтез белка?(4)

Эти модули помогают вспомнить и закрепить

материал, изученный на предыдущих уроках.

Отвечают на вопросы учителя.

4

4

Целеполагание

Учитель ставит познавательную задачу, организовывает проблемную ситуацию на основе вопросов, задаваемых при актуализации знаний. Создаёт настрой на активную работу

Определяют тему урока, формулируют цели урока.

2

5

Усвоение новых знаний.

1.Транскрипция

2.Генетический код. (5)

3.Строение транспортной РНК. (6)

4.Трансляция (7)

5,6,7

Учитель объясняет этапы биосинтеза белка (транскрипция, трансляция), о роли АТФ в данном процессе. Модули позволяют быстрее и доступнее объяснить тему урока.

Учащиеся слушают и записывают.

16

6

Домашнее задание

Учитель объясняет домашнее задание, раздает карточки с текстом задач

Ученики записывают задание

2

7

Закрепление знаний и способов действия

1.Построение и-РНК по ДНК

2.Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК

8

Учащиеся решают задачи с использованием тестов. Данный модуль помогает закрепить материал и в тестовой форме, проверить усвоение материала.

Работа учащихся с интерактивными заданиями

7

8

Рефлексия.

Подводит итоги урока, ставит задачи на следующий урок

Отвечают на вопросы

Рефлексия (рассказывают свое отношение к уроку)

2

Ход урока:

1.Организация учащихся на урок. Приветствие.

2. Проверка домашнего задания.

Iвар. Выполняют тестовое задание «Строение хлоропласта» (files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4ae299c5-1201-4e06-8eef-7b0413abfbca/%5BBIO9_02-11%5D_%5BIM_01%5D.swf)

IIвар. Выполняют тест «Пластиды. Фотосинтез. Пластический обмен» (fcior.edu.ru/card/5857/plastidy-fotosintez-plasticheskiy-obmen-v-kletke.html)

3.Актуализация знаний

1.Особенности строения белковой молекулы.

2. Где записана информация о структуре белковой молекулы?

3.Какое строение имеет молекула ДНК? Свойства молекулы ДНК. (fcior.edu.ru/card/22524/praktika-nukleinovye-kisloty-dnk-detalizirovannoe-predstavlenie.html)

4.Какие типы РНК вам известны?

5..Где происходит синтез белка?( files.school-collection.edu.ru/dlrstore/73e79e39-95c6-46db-96a2-12d12d36dfb1/%5BBIO9_02-10%5D_%5BTI_03%5D.html)

4.Целеполагание

Биосинтез белка - важнейший процесс в живой природе, создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК, содержащейся в ядре.

1.Молекула ДНК находится в ядре, выйти из ядра она не может, но синтез белка происходит в рибосомах. Каким образом информация о структуре ДНК попадает из ядра в рибосому?

2.Белок - полимер, мономером являются аминокислоты. ДНК - полимер, мономером является нуклеотид. На ДНК записана информация о структуре белка. Каким образом информация о структуре белка в виде последовательности аминокислот записана на ДНК в виде последовательности нуклеотидов?

5.Усвоение новых знаний.

На первом этапе происходит переписывание последовательности нуклеотидов с ДНК на и-РНК. Биосинтез молекул РНК идет на ДНК по принципам матричного синтеза и комплементарности. ДНК при помощи специального фермента расшивается, другой фермент начинает на одной из цепей синтезировать и-РНК. Размер и-РНК это 1 или несколько генов. (Просмотр видеофрагмента «Транскрипция» .Мультимедийное пособие из серии «1С: Школа». Основы общей биологии. 9 кл. Образовательный комплекс.- М. ЗАО «1С», 2007)

Решите задачу.

1. Постройте и-РНК по фрагменту ДНК (files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8ec37182-bd78-4379-bf75-2c811e7a2602/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_01%5D.swf)

2. Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ . Постройте и-РНК.

Вопрос: РНК состоит из четырех типов нуклеотидов(аденилового, гуанилового, цитидилового и уридилового). В образовании белков участвует 20 аминокислот. Каким образом зашифрована информация?

Генетический код. Если бы один нуклеотид кодировал одну аминокислоту, то можно было зашифровать только четыре аминокислоты; если бы два нуклеотида кодировали одну аминокислоту, то - (сколько?) 16 аминокислот. Поэтому одну аминокислоту кодирует три нуклеотида - триплет (кодон) (fcior.edu.ru/card/599/geneticheskiy-kod.html)

Посчитайте сколько возможно комбинаций? - 64 (три из них это знаки препинания). Достаточно и даже с избытком. Какое это имеет значение? (Одна аминокислота может кодироваться 2-6 триплетами для повышения надежности хранения и передачи информации).

Свойства кода ДНК.

1) Триплетность - значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов.

2)Непрерывность - между триплетами нет знаков препинания, т.е. информация считывается непрерывно.

3)Неперекрываемость - один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

4)Однонаправленность - считывание идёт в одном направлении - от первого нуклеотида к последующим.

5) Однозначность (специфичность) - определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.

6)Вырожденность (избыточность) - одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов, что повышает устойчивость генетической информации.

7)Универсальность - генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности - от вирусов до человека.

Решение задачи (продолжение). Определите последовательность аминокислот, зашифрованных на данном участке и-РНК.

Трансляция. На втором этапе происходит трансляция. Синтез полипептидных цепей белков, осуществляемая на рибосоме.

И-РНК выходит из ядра через ядерные поры и идет к свободной рибосоме. Найдя свободную рибосому и-РНК продевается через нее. И-РНК входит в рибосому триплетом АУГ. Одновременно в рибосоме может находиться только 2 триплета (6 нуклеотидов).

Нуклеотиды в рибосоме у нас есть. теперь надо туда каким то образом доставить аминокислоту. С помощью чего?- (т-РНК).

Рассмотрим ее строение (files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5f224e3b-b4b1-41ad-b348-2b965ee5bd8a/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_02%5D.swf). Транспортные РНК (т-РНК) состоят примерно из 70 нуклеотидов. Каждая т-РНК имеет акцепторный конец, к которому присоединяется аминокислотный остаток, и адаптерный конец, несущий тройку нуклеотидов, комплементарную какому-либо кодону и-РНК, потому этот триплет назвали антикодоном.

Сколько типов т-РНК нужно в клетке?

В цитоплазме происходит последний этап синтеза белка - трансляция. На конец и-РНК, с которого нужно начать синтез белка нанизывается рибосома, она перемещается по и-РНК скачкообразно, задерживаясь на триплете 0,2 секунды. За это время одна т-РНК из многих способна «опознать» антикодоном триплет, на котором находится рибосома. Если антикодон комплементарен триплету и-РНК, аминокислота отсоединяется от «черешка листа»; и присоединяется пептидной связью к растущей цепочке. А рибосома продолжает свое движение по молекуле и-РНК. Данный процесс продолжается столько раз, сколько аминокислот должен содержать «строящийся» белок. Когда в рибосоме оказывается триплет «стоп-сигнал», то ни одна т-РНК к такому триплету присоединяться не может, так как антикодонов к ним у т-РНК не бывает. В этот момент синтез белка заканчивается.

Клетке необходимо большое количество белков, поэтому, как только рибосома, первой начавшая синтез белка на и-РНК, продвинется вперед, за ней на ту же и-РНК нанизывается вторая рибосома, синтезирующая тот же белок и т.д.

Все рибосомы, синтезирующие один и тот же белок, закодированный в данной и-РНК, называются полисомой.

Таким образом, трансляция - это перевод последовательности нуклеотидов молекулы и-РНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка (files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d4-1000-4ddd-a759-4d0046bc432d/171.swf).

Домашнее задание: решить задачи 3 и 4.

Закрепление знаний и способов действия

1.Построение и-РНК по ДНК

2.Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК

Задачи.

1)Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ГТГТАТГГААГТ. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

2)Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

3)Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, имеет последовательность нуклеотидов: ГТЦАТГГЦТТАГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в биосинтезе белка. Объясните полученные результаты.

4)Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, содержит следующую последовательность нуклеотидов: ААТГЦАЦГГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в биосинтезе пептида. Объясните полученные результаты

Рефлексия.