План урока на тему пластический обмен

Обновлено: 17.05.2024

Цель: продолжить знакомство с химическим составом клетки; познакомиться с процессами,протекающими в клетке Цель: Сформировать у учащихся представление о сущность пластического обмена, процесс биосинтеза белка, его основные закономерности Познавательные

Задачи:

На знание:

- знать закономерность протекающих процессов в клетке

На применение:

На анализ:

- анализировать процессы, протекающие в клетке

На синтез:

Развивающие:

развивать положительную мотивацию, формировать умения и навыки выделять главное, сравнивать, анализировать, формулировать выводы;

Воспитательные: продолжить воспитание аккуратности при работе с таблицами и ответственность за самостоятельную работу. Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: комбинированный

Ход урока:

Этап урока Деятельность учителя Деятельность учащихся Время

2.Проверка домашнего задания

4. Изучение нового материала

5. Самостоятельное применение новых знаний

7. Домашнее задание

Здравствуйте, давайте отметим отсутствующих.

Разгадайте кроссворд:

По вертикали:

способность клетки поддерживать слабощелочную реакцию своего содержимого на постоянном уровне;

Полисахарид, содержащийся в растениях;

Нерастворимые в воде органические вещества;

Бактериальные клетки шаровидной формы называются?

По горизонтали:

Высокомолекулярные соединения, мономерами которых являются аминокислоты;

Дисахарид, содержащийся в молоке;

Двуцепочный полимер с очень большой молекулярной массой, содержащийся в ядре;

Мономерные частицы, находящиеся в составе нуклеиновых кислот, многих коферментов и прочих биологических соединениях, находящихся во всех клетках живых организмов;

Комбинация из трех нуклеотидов;

Организмы, которые питаются (получают энергию) за счет неорганических соединений.

Давайте вспомним какие функции выполняют белки в клетках живых организмов?

Назовите важнейшую функцию белков?

Понятие об обмене веществ.

Живая клетка постоянно поглощает вещества из окружающей среды и в окружающую среду выделяет их. Так, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу, аминокислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду, мочевину и др. Клетка представляет собой открытую систему, поскольку между клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.

2. Пластический обмен. Биосинтез белков

Сегодня на уроке мы будем говорить о пластическом обмене. Выясним, как происходит биосинтез белка.

Вспомните из чего состоят молекулы белка? (из аминокислот)

3. Генетический код и его свойства.

Каждой аминокислоте в полипептидной цепочке в молекуле ДНК соответствует комбинация из трех нуклеотидов - триплет (ЦАЦ- вал). КОДОН (триплет) – последовательность трех нуклеотидов кодирующих одну аминокислоту.

4. СВОЙСТВА КОДА.

Демонстрация фрагмента диска-навигатора.

Есть кодон инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого белка.

Затем учитель демонстрирует на схеме, как передается наследственная информация от ДНК к и - РНК и к белку.5. ТРАНСКРИПЦИЯ – перевод наследственной информации из последовательности кодонов ДНК в последовательность кодонов и-РНК.

Спираль ДНК раскручивается, к одной из ее нитей подходит и-РНК и начинает кодировать информацию о белке на своей цепи.

В клетке имеются специальные образования — это транспортные РНК, которые транспортируют аминокислоты к месту синтеза белка.

Давайте рассмотрим строение т-РНК

Передача наследственной информации от ДНК к и - РНК и к белку

6. Этапы биосинтеза белков

Биосинтез белков происходит на рибосомах – особых органеллах клетки, находящихся в цитоплазме

Рассмотрите рис. 61 (с. 115) поработайте с таблицей, найдите изображение рибосомы

Молекул ДНК в рибосомах нет – они содержатся в ядре. Найдите ядро на схеме. Что происходит в ядре? Для биосинтеза белка необходимо:

аминокислоты (найдите их на схеме), энергия, информация (ДНК и - РНК)

демонстрация, как происходит непосредственно сам процесс, используя презентацию

В рибосомах осуществляется ТРАНСЛЯЦИЯ – механизм, с помощью которого последовательность нуклеотидов (триплетов) в молекуле и-РНК переводиться в последовательность аминокислот в молекуле белка. Сначала происходит присоединение и-РНК к рибосоме. На и-РНК нанизывается первая рибосома, синтезирующая белок. На одной и-РНК может одновременно находиться более 80 рибосом, синтезирующих один и тот же белок. Такая группа рибосом, соединенных одной и-РНК, называется ПОЛИСОМОЙ.Вид синтезированного белка определяется не рибосомой, а информацией, записанной на и-РНК. Одна и та же рибосома способна синтезировать различные белки. По завершению синтеза белка рибосома вновь нанизывается на и-РНК, а белок поступает в ЭПС и доставляется в те части клетки, где он нужен.

А сейчас попробуйте сами составить последовательность нуклеотидов в и-РНК по участку цепи ДНК. Пользуясь таблицей генетического кода определить последовательность аминокислот в полученной цепи и-РНК и подписать их.

Решение задачи у доски

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

Решение задачи: 5I : 7,3 = 7 (аминокислот в 1 сек.).

(Ответ: в 1 сек. сливается 7 аминокислот.)

Выполнить задание в тетради: Пользуясь таблицей кода ДНК, определите, какие аминокислоты кодируют триплеты ЦАТ, ТТТ, ГАТ. Какими триплетами закодированы аминокислоты вал, фен, три?

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Предмет: биология

Тема : Пластический обмен

Цель урока : изучить суть пластического обмена веществ, биосинтеза белка

Задачи:
1) образовательные: 1. Выделять существенные признаки пластического обмена в клетке. 2.Характеризовать основные процессы, протекающие на разных стадиях биосинтеза белка.

4. Устанавливать соответствие между видами РНК и функциями, которые они выполняют в клетке. Формулировать основные свойства генетического кода

2) развивающие: Развитие критического и креативного мышления.

3) воспитательные: Развитие материалистического мировоззрения, уважать свои и чужие взгляды, воспитание культуры поведения, творческие компоненты мышления

Познавательные УУД : умение ориентироваться в системе имеющихся знаний, работать с текстом, выделять в нём главное, давать определения понятий, преобразовывать информацию из одной формы в другую, устанавливать соответствие между объектами и ролью, которую они выполняют.

Регулятивные УУД. умение организовать выполнение заданий, самостоятельно оценивать правильность выполнения работы, осуществлять рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные УУД : умение воспринимать информацию на слух, задавать вопросы по теме, высказывать и аргументировать свою точку зрения.

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний.

Учитель: Жизнь как явление природы – величайшая тайна, в которую уже много тысяч лет пытается проникнуть человечество. Какой же процесс является “базой” для других свойств организма? (обмен веществ – метаболизм)

Попробуйте в тетрадях составить схему метаболизма (работают попарно) . Сравните результаты вашей работы со схемой на слайде .

Метаболизм делится на два взаимосвязанных одновременных процесса анаболизм и катаболизм.

Дайте краткую характеристику этим процессам.

(Реакции метаболизма приводящие к биосинтезу сложных органических соединений из более простых, называются анаболизмом или пластическим обменом, они идут с затратой энергии. Расщепление сложных веществ на более простые составляют совокупность процессов катаболизма или энергетического обмена, при этих реакциях энергия выделяется).

Катаболизм и анаболизм тесно взаимосвязаны во времени и пространстве.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО Э Н Э Р Г И Я

Благодаря этим процессам сохраняется относительное постоянство состава клеток. Синтезированные вещества используются для построения клеток и их органоидов и замены израсходованных или разрушенных молекул. При расщеплении сложных органических соединении до более простых выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза.

Надо отметить, что обмен веществ характерен и для неживой природы, он приводит к уничтожению, разрушению вещества, породы. Живые же организмы, благодаря метаболизму, создают новые вещества, живут и воспроизводят себе подобных.

Проблема. Как пополняются запасы белков в клетке?

: 3.Целеполагание

Прежде чем объяснить, как происходит процесс биосинтеза, необходимо повторить роль белков в жизни клетки и их основные функции. В клетках живых организмов большое количество белков, но есть и такие белки, которые присуще только определенному виду организмов. В результате меняющихся условий окружающей среды, белки постоянно разрушаются, поэтому клетка должна постоянно восстанавливать их. При изучении анатомии человека отмечалось, что есть клетки, которые синтезируют белки для нужд всего организма, например клетки желез внутренней секреции синтезируют и выделяют в кровь белковые гормоны. Важно отметить, что для синтеза белков необходимо большое количество энергии. Источником данной энергии является АТФ. Первичная структура белков определяет многообразие их функций. Генетическая информация о первичной структуре белка расположена в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка, называется геном. Из генов состоят хромосомы, причем в одной хромосоме находится информация о структуре многих белков.

Вспомните и назовите функции белков.

Структурная 3. Регуляторная 5.Транспортная 7.Рецепторная

Защитная 4.Сигнальная 6.Запасная 8.Моторная

Задание 1 : Каким образом записана информация о структуре белка в ДНК?

Для этого обратимся к учебнику. Самостоятельная работа. Стр.65 учебника, ответьте на вопросы: Приложение 1.

1 аминокислота шифруется 1 нуклеотидом, сколько, таким образом, зашифруется аминокислот?

А если взять 2 нуклеотида, сколько комбинаций получится?

3 нуклеотида, каков результат?

Такая комбинация нуклеотидов называется триплет или кодон.

Вывод: К аждый ген содержит столько кодонов сколько аминокислот входит в его состав. Такую зависимость между триплетами и аминокислотами называется генетическим кодом. Рассмотрим его на таблице. Стр.65 рис.40.

Код имеет свойства.

Задание 2. Используя текст учебника и дополнительные сведения, заполните таблицу. Приложение 2.

Задание 3.Как информация о структуре белка из ядра доставляется к рибосомам?

Приложение 3
Самостоятельная работа учащихся в группах c последующим обсуждением.

Задание 1 группе. Используя текст учебника на стр.66 и рисунок 41, составьте схему процесса транскрипции.

Задание 2 группе. Используя текст учебника на стр.66-67, составьте схему процесса трансляции.

Задание 3 группе. Используя текст учебника на стр.67 и рисунок 42 , составьте схему процесса синтеза белка.

Задание 4 группе. Используя текст учебника на стр.66-67, объясните роль ферментов в этом процессе.

Отчет групп.

Биосинтез белка:

Вывод: Итак, в клетке синтез белка осуществляется в 2 этапа: транскрипция – снятие информации с ДНК на и-РНК по принципу комплементарности и трансляции – считывание информации с и-РНК рибосомами и синтез белка при участии т-РНК.

Как известно, молекула ДНК двухцепочная. Связи между цепями могут образовываться только между комплементарными азотистыми основаниями. Правило комплементарности для азотистых оснований выглядит следующим образом:

А-Т (аденин комплементарен тимину).

Г-Ц (гуанин комплементарен цитозину).

Исходя из этих правил, можно сделать вывод, что комплементарность - это принцип соответствия одного азотистого основания в структуре ДНК или РНК другому, с которым эти основания образуют водородную связь.

Первый шаг к выявлению комплементарности азотистых оснований был сделан задолго до Уотсона и Крика, получивших Нобелевскую премию за расшифровку структуры ДНК, американским биологом Эдвином Чаргаффом. В результате своих исследований он обнаружил, что количество аденина в цепи ДНК совпадает с количеством тимина, а гуанина - с количеством цитозина. Он же установил, что суммарное количество пирамидинов (Т+Ц) равно количеству пуринов (А+Г). Само правило комплементарности было открыто Уотсоном и Криком при расшифровке структуры ДНК.

Свой принцип комплементарности существует и для молекулы РНК. Эта макромолекула обычно одноцепочная, но бывают исключения в зависимости от разновидности РНК и ее функций.

В молекулах РНК присутствуют аденин, гуанин, цитозин и урацил. Принцип комплементарности для двухцепочной РНК выглядит так:

Как и в случае ДНК, только если комплементарные друг другу азотистые основания стоят друг напротив друга, формируется двойная цепь.

Решение генетических задач. Приложение 5

Укажите последовательность нуклеотидов участков молекулы информационной РНК, образовавшихся на участках гена, в которых нуклеотиды ДНК расположены следующим образом:

Выберите один верный ответ.

А) процесс образования и-РНК

Б) процесс удвоения ДНК

В) процесс образования белковой цепи на рибосомах

Г) процесс соединения т-РНК с аминокислотами

2.Как будет выглядеть участок цепи и-РНК, если второй нуклеотид первого триплета в ДНК (ГЦТ-АГТ-ЦЦА) будет заменен на нуклеотид Т?

А) ЦГА-УЦА-ГГТ Б) ЦАА-УЦА-ГГУ В) ГУУ-АГУ-ЦЦА Г)ЦЦУ-УЦУ-ГГУ

3.Какую информацию содержит один триплет ДНК?

А) информацию о последовательности аминокислот в белке

Б) информацию об одном признаке организма

В) информацию об одной аминокислоте, включаемой в белковую цепь

Г) информацию о начале синтеза и-РНК

4.Код ДНК вырожден потому, что:

А) Одна аминокислота шифруется одним кодоном

Б) Несколько аминокислот шифруется одним кодоном

Г) одна аминокислота шифруется несколькими кодонами.

5.Какой из нуклеотидов не входит не входит в состав ДНК?

А) Тимин В) Гуанин

Б) Урацил Г) Цитозин

Взаимопроверка.

Критерии оценивания : Перевод баллов в отметку: Максимальное количество баллов – 5

Цели и задачи урока: раскрыть сущность пластического обмена, процесс биосинтеза белка, его основные закономерности; закрепить понятие “обмен веществ”, сформировать у учащихся понятие “генетический код” и познакомить их с основными его свойствами; рассмотреть особенности синтеза белков у эукариот.

Оборудование: таблицы “Биосинтез белка”, “Строение белка”, “Генетический код”.

Ход урока

I. Организационный момент.

Назовите одним словом: углекислый газ, хлорофилл, вода, глюкоза (фотосинтез)
Постройте логическую цепочку из таких понятий:
Растение, хлоропласт, лист, клетка, хлорофилл (растение, лист, клетка, хлоропласт, хлорофилл)
Объясните понятие фотосинтез
Сколько фаз в процессе фотосинтеза?
Перечислите основные процессы световой фазы, темновой фазы.
Раскройте значение фотосинтеза.

III. Изучение нового материала с предварительной актуализацией знаний.

Диалог учителя и учеников

Давайте вспомним, что такое метаболизм? Из каких противоположных процессов он состоит? Объясните схему. (Слайд 2)

Какую роль при этом играют ферменты?
Какова природа ферментов?

Итак, клетка поглощает вещества из окружающей среды и выделяет продукты жизнедеятельности в окружающую среду. Перечислите вещества, которые клетки человека поглощают из окружающей среды? Что выделяют клетки человека в окружающую среду? Какова роль энергии в этих процессах?

Что же позволяет постоянно пополнять уровень белков в организме?

Биосинтез белка относится к реакциям пластического обмена.

Биосинтез белка – важнейший процесс в живой природе. Это создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК. (Слайд 3)

Процесс синтеза белка осуществляется в рибосомах и происходит в цитоплазме. Важную роль при этом играют молекулы АТФ, как источник энергии. В биосинтезе участвуют также аминокислоты, многочисленные ферменты и различные виды РНК.

Информация о первичной структуре белка находится в ядре и “записана” в виде последовательности нуклеотидов ДНК.

Образуется последовательность: ДНК —> РНК —> белок.

Каким образом последовательность нуклеотидов в цепи ДНК может определять последовательность аминокислот в молекуле белка? Четырьмя типами нуклеотидов должны быть закодированы 20 типов аминокислот, из которых состоят все белковые молекулы. Если бы одной аминокислоте соответствовал один нуклеотид, то четыре типа нуклеотидов могли бы определять четыре типа аминокислот. Это явно не подходит. Если предположить, что каждый тип аминокислот определяется двумя нуклеотидами, то имея исходно четыре типа оснований, можно закодировать 16 разных аминокислот. Этого тоже недостаточно. Наконец, если каждой аминокислоте будут соответствовать три стоящие подряд нуклеотида, т.е. триплет, то таких сочетаний может быть 64, и этого более, чем достаточно, чтобы зашифровать 20 типов аминокислот.

Набор сочетаний из трех нуклеотидов, кодирующих 20 типов аминокислот, входящих в состав белков, называют генетическим кодом. (Слайд 4)

Суть генетического кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в ДНК и в иРНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Носителем генетической информации является ДНК, но так как непосредственное участие в синтезе белка принимает иРНК, то генетический код записан на “языке” РНК.

Основные свойства генетического кода (Слайд 5):

1. Триплетность: каждая аминокислота кодируется триплетом (кодоном) нуклеотидов.

2. Однозначность: кодовый триплет соответствует только одной аминокислоте.

3. Вырожденность (избыточность): одну аминокислоту могут кодировать несколько кодонов.

4. Универсальность: генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.

5. Неперекрываемость: последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов (жил был кот тих был сер мил мне тот кот).

6. Из 63 кодовых триплетов 61 кодон - кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 – бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА,УАГ). Кроме того, есть кодон – инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.

Как же происходит синтез белка? Биосинтез состоит из двух последовательных этапов: транскрипции и трансляции. (Слайд 7)

Транскрипция, или переписывание генетической информации с ДНК на иРНК происходит в ядре. Благодаря действию ферментов участок ДНК раскручивается, и вдоль одной из цепей по принципу коплементарности выстраиваются нуклеотиды. Соединяясь между собой, они образуют полинуклеотидную цепочку иРНК, которая оказывается точной копией участка ДНК, “списанной” с нее, как с матрицы.

Трансляция, или перевод генетической информации в структуру белка. Образовавшаяся иРНК выходит через поры в ядерной оболочке и вступает в контакт с многочисленными рибосомами.

Рибосома прерывисто скользит по иРНК, как по матрице, и в строгом соответствии с последовательностью расположения ее нуклеотидов выстраивает определенные аминокислоты в длинную полимерную цепь белка.

Аминокислоты доставляются к рибосомам с помощью транспортных РНК (тРНК), которые находятся в цитоплазме.

Для каждой аминокислоты требуется своя тРНК, комплементраная определенному участку иРНК. Такой участок иРНК представлен триплетом – сочетанием трех нуклеотидов, называемым кодоном. В свою очередь, и каждая аминокислота, входящая в белок, тоже закодирована определенным сочетанием трех нуклеотидов тРНК (антикодоном), по которым они и находят друг друга.

Вдоль молекулы иРНК движется сразу несколько рибосом (такая структура называется полисомой), при этом одновременно синтезируется несколько молекул белка.

IV. Закрепление изученного материала

1. Беседа. Работа учащихся со схемой “Синтез белка”. (Слайд 8)

2. Решение биологических задач. (Слайды 9-12)

Задача 1. Участок гена имеет такую последовательность нуклеотидов: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ

Определите последовательность нуклеотидов иРНК и последовательность аминокислот в белковой молекуле, которая синтезируется под контролем этого гена.

1. По принципу комплементарности определяем последовательность нуклеотидов иРНК

2. По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот

Задача 2. Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов:

Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

1. По принципу комплементарности определяем последовательность на ДНК:

2. По принципу комплементарности определяем антикодоны молекул тРНК:

3. По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот:

Домашнее задание: изучить текст параграфа, записи в тетради.

1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3 т.: Пер. с англ./ под ред. Р.Сопера. – М.: Мир, 1990.

2. Калинова Г.С. Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. Единый государственный экзамен 2012. Биология. Учебное пособие. – Москва: Интеллект-Центр, 2012.

3. Каменский А.А. Общая биология. 10-11 класс: Учебн. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2005.

4. Каменский А.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учебн. заведений. – М.: Дрофа, 2008.

5. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: ВАКО, 2006.

6. Пименов А.В. Уроки биологии в 10 (11) классе. Развернутое планирование. – Ярославль: Академия развития, 2001.

7. Сивоглазов В.И. Общая биология. Базовый уровень: Учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2005.

2. Сформировать знания об этапах биосинтеза белка: транскрипции, трансляции; значении для живых организмов.

3. Показать, как последовательность нуклеотидов в ДНК кодирует последовательность аминокислот в полипептиде, объяснить сущность матричных реакций.

4. Научить решать задачи по молекулярной биологии в стандартных и нестандартных ситуациях, научить новому способу действий по сингапурской методике в применении знаний по теме «биосинтез белка

Развитие критического и креативного мышления, путем применения структур Сингапурской методики: Таймд Раунд Робин, Эй Ар ГАЙД.

Развитие материалистического мировоззрения, уважать свои и чужие взгляды, воспитание культуры поведения, творческие компоненты мышления

Ход урока

5 Изучение нового материала.

Oл Райт Раунд РобинИзучение нового материала.

После проведенного скрининга в классе, Надя задумалась, почему мы все ученики одного года, но весим по-разному?

Разбираем вместе по таблице факты, выдвинутые гипотезы, обучающие вопросы, план действий.

Учитель записывает на флипчарте.

Ребята по тем вопросам, которые мы с вами выдвинули, давайте сформулируем тему урока. Подумайте, обсудите в группах. Отвечает стол №, ученик № . Давайте запишем тему в тетради.

«Пластический обмен. Биосинтез белка. (на экран)

Ребята для решения нашей проблемы, вы в плане действий указали просмотр видеофильма.

- Сейчас, используя Эй АР ГАЙД, прочтите утверждения.

3. Чтобы принять решение, учитывайте свой личный опыт, знания и убеждения .

Поставить секундомер 1 минута.

4. Теперь, по завершению просмотра видеороликов, еще раз прочтите все утверждения. Секундомер 1 минута.

Полную информацию смотрите в файле.

Содержимое разработки

Методическая разработка урока биологии

для обучающихся 10 класса

Сахбутдинова Раушания Робертовна

2014-2015 учебный год

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА БИОЛОГИИ

Цель урока: изучить суть пластического обмена веществ, биосинтеза белка

2. Сформировать знания об этапах биосинтеза белка: транскрипции, трансляции; значении для живых организмов.

2) развивающие:

3) воспитательные

Тип урока: формирование знаний

Вид урока: урок-исследование

Методы урока: проблемный и частично-поисковый методы, демонстрация, самостоятельная работа .

Читайте также: