Разработка урока биологии "Биосинтез белков"

Урок биологии в 10 классе

Тема. Биосинтез белков

Цель: дать общее представление о биосинтезе белков, сформировать знания об основных этапах процесса биосинтеза белка, раскрыть биологическое значение синтеза белков, выучить молекулярные основы передачи и реализации наследственной информации, роль нуклеиновых кислот и белков в этих процессах;

развивать общеобразовательные и интеллектуальные умения (поиск ответов на вопросы творческого характера, ставить вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи); продолжить развитие умений выделять главные мысли и фиксировать их в виде схем, конспектов;

воспитывать у учеников культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

Тип урока: усвоение новых знаний

Межпредметные связи: химия.

Оборудование: ноутбук, презентация «История открытия белков», «Генетический код», анимационный фильм «ДНК и РНК в биосинтезе белка», таблица генетического кода.

Учебник - биология. 10 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: базовый уровень / [Д. К. Беляев, Г.М. Дымшиц, П. М. Бородин и др.]; под ред. Д. К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2016. – 223 с.: ил.

Основные понятия: синтез белка, транскрипция, трансляция, генетический код , тРНК, иРНК, рРНК.

Ход урока.

1.Организационный момент.

Звучит музыка.

-Какие звуки вы услышали?

-Какое настроение они у вас вызывают?

У вас замечательная память и хороший ум. Еще Декарт говорил: «Недостаточно просто иметь хороший ум, главное хорошо его применять». Надеюсь, наш урок биологии поможет вам в этом. Оценки за урок будут суммарными за ответы и активность.

2.Актуализация опорных знаний.

Беседа.

Чтобы определить тему урока вспомним, что является структурной и функциональной единицей живого на Земле?

Назовите органоиды, которые входят в состав клетки? С какими органоидами связана передача наследственных признаков?

Что такое мономер?

Какую структуру имеет ДНК? РНК?

3.Мотивация учебной деятельности.

Перед вами сундучок. Постарайтесь отгадать, что в нем находится. Проявите смекалку и нестандартное мышление.

Нет идей. Тогда даю подсказки, которые помогут узнать этот предмет.

1.Этот предмет является совокупностью питательных веществ, ограниченных минеральными веществами.

2.Он является причиной споров о том, что было первым?

3.В его состав входить белок альбумин.

4.Он - начало новой жизни.

И, правда, в сундучке спрятано яйцо. Что такое яйцо?

Яйцо - это большая половая клетка. В состав входит белок. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.

Как вы думаете - восстанавливаются белки в клетке? Какая тема урока? Является ли для вас эта тема абсолютно новой?

Тема урока: «Биосинтез белка»

Цели и задачи урока. (определяют учащиеся)

4.Изучение нового материала.

Как сказал Фридрих Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел» Почему?

Задание на опережение.

Презентация: «История открытия белков».

Что такое биосинтез?

Биосинтез – процесс создания в клетках веществ - белков, сложных углеводов и т.д.

Выдвинул идею о том, что синтез белка идет по матричному принципу зоолог, цитолог, генетик Н. К. Кольцов. Задание на опережение.

Участниками биосинтеза белка являются:

аминокислоты, АТФ, ДНК, РНК- рРНК, тРНК, иРНК, рибосомы, ферменты.

ДНК - хранитель наследственной информации. Служит матрицей.

иРНК-переносит информацию от ДНК к месту сборки белковой молекулы. Содержит генетический код.

тРНК - переносит аминокислоты к месту синтеза белка. Содержит антикодон.

Рибосома - важнейший немембранный органоид живой клетки, служащий для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК (мРНК). Фермент РНК – полимераза, берет участие в синтезе иРНК. Другие ферменты катализируют синтез белка.

Аминокислоты - строительный материал белковой молекулы (мономеры белка).

АТФ обеспечивает процесс энергией.

Какая роль генетического кода в биосинтезе белков?

Задание на опережение:

Презентация: «Генетический код»

Этапами биосинтеза белков являются:

Транскрипция-«считывание» процесса синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы (перенесение генетической информации из ДНК в РНК).

Трансляция(передача) - механизм с помощью которого последовательность иРНК переводится в последовательность аминокислот белка. Важную роль здесь играют тРНК. Каждая тРНК присоединяет определённую аминокислоту и транспортирует её к месту сборки полипептида в рибосоме. В молекуле тРНК есть два активных участка: триплет-антикодон на одном конце и акцепторный конец на другом. Антикодон считывает информацию с иРНК, акцепторный конец является посадочной площадкой для аминокислоты. Синтез полипептидной цепи белковой молекулы начинается с активации аминокислот, которую осуществляют специальные ферменты. Каждой аминокислоте соответствует как минимум один фермент. Фермент обеспечивает присоединение аминокислоты к акцепторному участку тРНК с затратой энергии АТФ.

Просмотрев видеофрагмент скажите, где происходит процесс трансляции? (в рибосомах, начинается с первого старт- кодона АУГ, заканчивается стоп- кодоном).

Синтез белка происходит в 2 этапа:

Транскрипция место синтеза Трансляция

ядро рибосома, цитоплазма

Работа в группах. Изучить этапы трансляции:

1. группа инициация

2. группа элонгация

3. группа терминация

1 группа. Инициация

Начинается с первого старт - кодона АУГ, который кодирует аминокислоту метионин, субчастицы рибосом распознают его и присоединяются к нему. К следующему триплету присоединяется соответствующая тРНК с другой аминокислотой.

2 группа. Элонгация

Рибосома содержит 2 функциональных участка для взаимодействия с тРНК .

Аминоациальный(АКЦЕПТОРНЫЙ) и пептидный( ДОНОРНЫЙ).

Аминоацил-т-РНК попадает в акцепторный участок рибосомы и взаимодействует с образованием водородных связей между триплетами кодона и антикодона. После образования водородных связей система продвигается на 1КОДОН и оказывается в донорном участке. Одновременно с освободившемся акцепторном участке оказывается новый кодон, и к нему присоединяется соответствующий аминоацил-т-РНК. Между аминокислотами образуется пептидная связь. Далее рибосома движется к следующему триплету и процесс повторяется.

3 группа. Терминация

Длится до того момента, пока рибосома дойдет до стоп - кодона, после это процесс трансляции заканчивается.

Это интересно.

- Синтез 1 молекулы белка длится 3-4 минуты.

- За 1 минуту образуется от 50 до 60 тыс. пептидных связей.

- Половина белков нашего тела (17 кг) обновляются за 80 дней.

- За свою жизнь человек обновляет весь свой белок приблизительно 200 раз.

5.Закрепление изученного материала.

Найдите ошибку.

Рибосомы, будто бусы,

Забрались на ДНК.

С ДНК они читают

Код молекулы белка.

Строят цепочку белка они,

Согласно информации.

Вместе весь процесс называем

Коротко мы - трансляция.

Коллективное выполнение задания.

Выстроить цепочку превращений реализации наследственной информации участка молекулы ДНК?

ДНК ЦАЦ ЦИТ ААА ЦГА

иРНК ГУГ ГГА УУУ ЦГУ

Белок Валин Глицин Фенилаланин Аргинин

Работа в парах.

Задание. Выстроить цепочку превращений реализации наследственной информации участка молекулы иРНК ?

иРНК УУУ ГУУ ГЦУ ГГА ГАЦ ГГГ ЦГУ УЦУ УАУ УГУ ГАУ

Белок?

Откройте страницу 86 учебника «Биология» – выполните задание 3.

6.Итог урока.

Подведение результатов работы на уроке; выставление оценок.

7.Домашнее задание.

Изучить: параграф 17.

Решить задачу.

Какова скорость синтеза белка у высших организмов, если на сборку инсулина, состоящего из 51 аминокислотного остатка, затрачивается 7,3 с?