БИОСИНТЕЗ БЕЛКА
Цель: Изучить сущность биосинтеза белка, сформировать понятия: ген,
трансляции, код ДНК.
Развивать умение работать с различными источниками информации (рассказ, текс и рисунки учебника, таблица), сравнивать вывод, объяснить связь между строением и функциями, обосновать необходимость биологических знаний, способствовать формированию диалектико-материалистического мировоззрения обучающихся, их гигиеническому, экологическому воспитанию.
Оборудование: Таблицы:
1. «Биосинтез белка».
2. «Молекула белка».
3. Магнитная схема биосинтеза белка.
4. Учебник биологии под редакцией Д.К. Беляева.
5. Словари обучающихся.
6. Набор детских кубиков.
I. Актуализация опорных знаний обучающихся.
Дидактическая ситуация № 1.
Преподаватель. Вам уже известно не только, как устроены клетки вашего организма, растений, животных, но и какими веществами образованы.
– А каких веществ в клетках содержится больше всего?
(Обучающиеся отвечают).
Преподаватель. Одним из важнейших условий создания кормовой базы для животноводства является обеспечение сбалансированности кормов по белку, расширение посевов высокобелковых культур.
– Вспомните строение молекул и функции белка и объясните, почему белковым кормам придаётся такое большое значение?
(Обучающиеся объясняют).
Дидактическая ситуация № 2.
Знаете ли вы?
– В нашем теле нет участка, где бы не было белков.
– В крови и мышцах белки составляют 1/5 от массы.
– В мозгу – 1/2.
– Даже в эмали зубов – 1/2000.
– В разных органах белки составляют 45-48% сухого вещества.
Как вы думаете: случайно ли высокое содержание белка в клетках организмов7 Обоснуйте и докажите свой ответ.
(Обучающиеся обосновано доказывают свой ответ).
Человеку в среднем ежедневно требуется 100г белка, а при большой нагрузке – до 150г. Работа, требующая большого нервного напряжения, всегда приводит к повышенному распаду белков. Потребности в белках уменьшаются с возрастом За 70 лет жизни человек съедает более 2,5 тонны белков. Белки незаменимы в питании. Лишение белковой пищи неизбежно приводит к смерти даже при обильном сочетании углеводов и жиров. В тех районах земного шара, где возрастает потребление белков, жизнь человека стала более продолжительной. Длительное белковое голодание вызывает слабость и глубокие психические расстройства. 20 аминокислот, входящих в состав белков, должны обязательно вводиться в организм с пищей. Они не могут образовываться в нашем организме, поэтому их называют незаменимыми.
В опытах над животными установлено, что пища без незаменимых аминокислот вызывает признаки белковой недостаточности, задержку роста, малокровие, выпадение волос.
Достижения современной науки позволяет избегать этих недугов, а если необходимо с ними борются. Всем известно, что проводятся операции по пересадке внутренних органов человека, но пока 100 процентной приживаемости не удаётся добиться, так как каждому организму свойственен свой вид белка.
– Что это значит?
(Обучающиеся объясняют).
Пища содержит различные вещества, расщепление которых завершается в кишечнике, т.е. белки расщепляются здесь аминокислоты.
– Дальнейшая судьба аминокислот?
(Обучающиеся отвечают).
Значит, к клеткам тела поступают не готовые белки, а аминокислоты, причём аминокислоты 20 видов.
II. Мотивация учебной деятельности обучающихся и домашнее задание.
В клетках идёт процесс созидания: из простых веществ образуются сложные.
– как эти реакции называются? Какой это обмен?
(Обучающиеся отвечают).
Греческое «Пластос» – скульптурный. Так же, как скульптор из глины или мрамора лепит изваяние, строитель работает со стройматериалами, каждый выполняет свою работу: белок, вода и т.д. Существует специализация и у людей разных профессий Строитель: его задача построить дом.
– Что ему для этого потребуется?
1. Из чего строить – т.е. стройматериал.
2. Место, где строить.
3. Какой дом строить – план.
А клетку можно назвать строителем, хотя бы потому, что в ней идёт пластический обмен, т.е. реакция с образованием сложных веществ. Действительно, клетки тела – строители. Судите сами: половина белков тела заменяется в течение 180 дней, белки печени – за 17-20 дней. Синтез веществ, идущий в клетке, в отличие от синтетических реакций, осуществляемых в лабораторных условиях химиками, называются биосинтезом.
Итак, как же осуществляется биосинтез белков, т.е. строительство белковых молекул? Чтобы ответить на этот вопрос, мы изучим биосинтез белков. Определите тему занятия и вопросы по ней.
(Обучающиеся формируют название темы занятия, определяют вопросы, по которым она должна быть изучена. Преподаватель открывает доску, где заранее записаны тема и вопросы урока. Обучающиеся сравнивают свои ответы и записывают в тетради).
Преподаватель. По этой теме к следующему занятию задание: § 44,45.
По ходу рассказа попытайтесь графически в виде схемы показать этот процесс, эту стройку в клетках своего организма.
III. Изучение нового материала.
Строительный материал при биосинтезе.
Преподаватель. Если дом кирпичный, он построен из кирпичей, если дом блочный – из блоков.
– А из чего состоит белок? (Аминокислоты).
– Так что является строительным материалом для белков? (Аминокислоты).
– Вспомните и расскажите строение аминокислот.
– Одинаковы ли аминокислоты, находящиеся в клетках7 От чего это зависит?
– Где в клетках содержатся аминокислоты, как они попадают в клетки тела?
Преподаватель делает вывод. Молекула белка – полимер, т.к. состоит из простых структур – мономеров. Мономером в молекуле белка являются аминокислоты, которые бывают 20 видов. Вид аминокислоты определяется радикалом. Кроме радикала, в состав аминокислот выходит группировка, образованная аминогруппой и карбоксиленой.
Аминокислоты образуются из белков пищи, которую потребляет организм в ходе пищеварения органами пищеварительной системы. Всасывание аминокислот происходит с помощью ворсинок тонкого кишечника. Кровь, двигаясь по организму от кишечника, разносит клеткам питательные вещества, в том числе и аминокислоты. Из кровеносных сосудов через поры в оболочке аминокислоты поступают в цитоплазму клеток.
Место биосинтеза.
Преподаватель. Вспомните и назовите органоид клетки, синтезированный белок. Если строительный материал для синтеза аминокислоты в цитоплазме. Место синтеза – рибосомы (полисомы). Но аминокислоты не транспортабельны, т.е. двигаться к полисоме не могут.
– Предложите, как осуществляется транспорт аинокислот? (Транспортные РНК).
– аминокислоты 20 видов.
Подумайте, каждая из 20 видов аминокислот будет попадать к рибосомам в сопровождении одинаковых т- РНК?
– Проверяем ваше предположение.
Для этого откройте учебник под редакцией Д.К. Беляева «Общая биология» найдите «Транспортные РНК» (комментарий текста и работа с таблицей).
План
Преподаватель. Наш строитель – клетка получила стройматериал – аминокислоты по кровеносным сосудам от тонкого кишечника через поры оболочки в цитоплазму Т-РНК доставили этот стройматериал–аминокислоты к месту стройки– полисоме, состоящей из определённого количества аминокислот. Но вы же из личного жизненного опыта знаете, мало иметь место для построения дома и материал. Надо заранее определить, каким он будет: сколько этажей, размер, количество и расположение комнат, окон, дверей, т.е. его план.
– нужен ли план при биосинтезе? Почему?
Конечно, ведь полисома должна знать, в какой последовательности собирать доставленные к ней аминокислоты.
Основная роль в определении структуры синтезированного белка принадлежит ДНК.
Работа со словарём – запись термина «ген».
План, т.е. информация о последовательности аминокислот в молекуле белка содержится в генах ядра.
– Как же эта информация поступает к месту стройки7 Преподаватель объясняет сущность транскрипции по рисунку 81 стр. 109 учебника.
Работа со словарём – запись термина «транскрипция».
Преподаватель – «Откройте учебник на стр. 169, найдите пожалуйста, пункт №транскрипция», прочитайте самостоятельно и задайте вопросы, что вы не поняли о транскрипции».
(Обучающиеся работают с текстом, задают вопросы).
Преподаватель. Как происходит транскрипция?
(Ответы обучающихся).
Преподаватель. Как же в ДНК запрограммирована первичная структура белка?
(Проблемный вопрос).
Воспользуемся аналогией азбуки Морзе, в которой буквам алфавита, знакам препинания и цифрам соответствуют комбинации коротких и длинных сигналов (точка, тире).
Собрание условных знаков, применяемых для сообщений по телефону, радио называется кодом. В живой природе выработался код, называемый кодом ДНК.
Работа со словарём – запись термина «код ДНК».
Преподаватель объясняет сущность кода ДНК, используя таблицу стр. 171 учебника, реакций матричного синтеза.
Работа со словарём – запись термина «трансляция».
Объяснение преподавателем по рисункам 83 на стр. 173 и 84, стр.174 механизма трансляции. Проверка усвоения изученного и закрепление знаний.
Дидактические ситуации:
а) по таблице описать биосинтез белка, используя термины, записанные в ходе
занятия в словарь;
б) изобразить на доске схематически биосинтез белка;
– вопросы по цепочке:
– роль ДНК в ходе биосинтеза;
– что такое ФЦР;
– что представляет код ДНК;
– как происходит транскрипция;
– определение гена;
– в чём роль и- РНК, т- РНК;
– трансляция;
– место синтеза белка;
– с чего начинаются биосинтез;
– что является стройматериалом;
– роль ферментов в биосинтезе белка;
– энергетика биосинтеза белка;
– в) игра «Я строитель»:
Условия: Представляем себя на стройке. По два человека в бригаде, сидящие за столом. Идёт планёрка. По очереди вы в роли инженера, который рассказывает, что необходимо сделать на строительстве белка по плану: место, стройматериал, план, сущность. Обучающиеся работают в парах по закреплению изученной темы.
Итоги занятия.
6
351
105 954 
