Конспект урока РНК, строение и функции

Тема: РНК - строение и функции.

Задачи урока:

• Образовательные:

  • охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров;

  • раскрыть роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной информации.

• Развивающие:

  • развивать общеучебные умения;

  • развивать интеллектуальные умения (поиск ответов на вопросы творческого характера, задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи;

  • развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание);.

• Воспитательные:

  • воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, выполнения заданий;

  • воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

Оборудование: мультимедийный комплекс

Ход урока:

1. Орг. момент

2. Повторение .

1.Кто открыл нуклеиновые кислоты? (Фишер). Где находится молекулы ДНК? Назовите авторов модели ДНК( Уотсон и Крик). Что собой представляет молекула ДНК?

Задача 1. Одна из цепей фрагмента молекулы ДНК имеет следующее строение:Г - Ц - А - Т - А - Т - Ц - Г - Т.

А) Укажите строение противоположной цепи.; Б) Укажите последовательность нуклеотидов в молекуле и-РНК, построенной на этом участке цепи ДНК.; В) Определите первичную структуру белка, закодированного в данном и-РНК

Задача 2. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определите:

А) Сколько содержится других нуклеотидов ( по отдельности) в этой молекуле ДНК;

Б) Какова длина ДНК.

Задача 3. Составьте комплементарную цепь ДНК: ААТ-ГЦГ-ТГГ-ЦТА-ЦЦЦ

ТТА - ЦГЦ - АЦЦ - ГАТ - ГГГ

Задача 4. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых
нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.
Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

3. Изучение нового материала

РНК - полимер, мономерами которой являются рибонуклеотиды. В отличие от ДНК, РНК образована не двумя, а одной полинуклеотидной цепочкой (исключение - некоторые РНК-содержащие вирусы имеют двухцепочечную РНК). Нуклеотиды РНК способны образовывать водородные связи между собой. Цепи РНК значительно короче цепей ДНК.

Мономер РНК - нуклеотид (рибонуклеотид) - состоит из остатков трех веществ: 1) азотистого основания, 2) пятиуглеродного моносахарида (пентозы) и 3) фосфорной кислоты. Азотистые основания РНК также относятся к классам пиримидинов и пуринов.

Пиримидиновые основания РНК - урацил, цитозин, пуриновые основания - аденин и гуанин. Моносахарид нуклеотида РНК представлен рибозой.

Выделяют три вида РНК: 1) информационная (матричная) РНК - иРНК (мРНК), 2) транспортная РНК - тРНК, 3) рибосомная РНК - рРНК.

Все виды РНК представляют собой неразветвленные полинуклеотиды, имеют специфическую пространственную конформацию и принимают участие в процессах синтеза белка. Информация о строении всех видов РНК хранится в ДНК. Процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией.

Транспортные РНК содержат обычно 76 (от 75 до 95) нуклеотидов; молекулярная масса - 25 000-30 000. На долю тРНК приходится около 10% от общего содержания РНК в клетке. Функции тРНК: 1) транспорт аминокислот к месту синтеза белка, к рибосомам, 2) трансляционный посредник. В клетке встречается около 40 видов тРНК, каждый из них имеет характерную только для него последовательность нуклеотидов. Однако у всех тРНК имеется несколько внутримолекулярных комплементарных участков, из-за которых тРНК приобретают конформацию, напоминающую по форме лист клевера. У любой тРНК есть петля для контакта с рибосомой (1), антикодоновая петля (2), петля для контакта с ферментом (3), акцепторный стебель (4), антикодон (5). Аминокислота присоединяется к 3'-концу акцепторного стебля. Антикодон - три нуклеотида, «опознающие» кодон иРНК. Конкретная тРНК может транспортировать строго определенную аминокислоту, соответствующую ее антикодону.

Рибосомные РНК содержат 3000-5000 нуклеотидов; молекулярная масса - 1 000 000-1 500 000. На долю рРНК приходится 80-85% от общего содержания РНК в клетке. В комплексе с рибосомными белками рРНК образует рибосомы - органоиды, осуществляющие синтез белка. В эукариотических клетках синтез рРНК происходит в ядрышках. Функции рРНК: 1) необходимый структурный компонент рибосом и, таким образом, обеспечение функционирования рибосом; 2) обеспечение взаимодействия рибосомы и тРНК; 3) первоначальное связывание рибосомы и кодона-инициатора иРНК и определение рамки считывания, 4) формирование активного центра рибосомы.

Информационные РНК разнообразны по содержанию нуклеотидов и молекулярной массе (от 50 000 до 4 000 000). На долю иРНК приходится до 5% от общего содержания РНК в клетке. Функции иРНК: 1) перенос генетической информации от ДНК к рибосомам, 2) матрица для синтеза молекулы белка, 3) определение аминокислотной последовательности первичной структуры белковой молекулы.

4) Ядерные РНК (яРНК) - компонент ядра клеток. Низкополимерная, стабильная, роль которой пока неясна

Все виды РНК синтезируются в клеточном ядре на матрице ДНК под действием ферментов полимераз. При этом образуется последовательность рибонуклеотидов, комплементарная последовательности дезоксирибо-нуклеотидов в ДНК - это процесс транскрипции.

IV.Закрепление.

1.Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:АААЦАЦЦТГЦТТГТАГАЦ
Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина (воспользуйтесь таблицей генетического кода)

2. Одна из цепей фрагмента молекулы ДНК имеет следующее строение: А-Г-Ц-Ц-Т-А-Г-Т;

а) укажите строение противоположной цепи;

б) укажите последовательность нуклеотидов в молекуле И-РНК построенной на этом участке цепи ДНК.

Домашнее задание: § 3.2.4 до конца.; решить задачу:

На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

а) нарисуйте схему структуры двухцепочной ДНК.

б) объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались.

в) какова длина (в нм) этого фрагмента ДНК? (каждый нуклеотид занимает 0,34 нм по длине цепи ДНК)

г) сколько (в %) содержится нуклеотидов (по отдельности)в этой ДНК?