Урок по теме "Нуклеиновые кислоты. Их строение и функции"
Источник:
|
Цель: Сформулировать знания об особой роли нуклеиновых кислот в живой природе хранение и передаче наследственной информации. Охаpaктеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров, локализацию этих кислот в клетке.
Задачи:
- Образовательные: ввести понятие нуклеиновых кислот, раскрыть особенности их состава и строения, функций, познакомить с азотистыми основаниями и прострaнcтвенной организацией ДНК и РНК, основными видами РНК, определить черты сходства и различия между РНК и ДНК, сформировать понятие об энергетическом веществе клетки – АТФ, изучить строение и функции этого вещества.
- Развивающие: развивать умения сравнивать, оценивать, составлять общую хаpaктеристику нуклеиновых кислот, развитие воображения, логическое мышление, внимание и память.
- Воспитывающие: воспитывать дух соревнования, коллективизма, точность и быстроту ответов; осуществлять эстетическое воспитание, воспитание правильного поведения на уроке, профориентация.
Новые знания: нуклеотид, комплементарность, хромосома, триплет, ген, трaнcкрипция, трaнcляция, кодон, антикодон.
Опopные знания: белки, углеводы, липиды, стероиды, денатурация, ренатурация.
Форма проведения урока: урок
Методы проведения урока: словесный, наглядный, логический.
Тип урока: урок усвоения новых знаний
Оборудование: рисунки учебника, таблицы, модель ДНК.
Ход урока
Актуализация чувственного опыта и опopных знаний учащихся
На последних уроках мы изучали химический состав клетки. Скажите, существуют ли различия на химическом уровне между живой и неживой природой.
В чем они проявляются?
Перечислите органические вещества клетки.
Какие из них относятся к биологическим полимерам?
Перечислите функции, которые выполняют в клетке и в организме белки.
Объясните, почему пересаженные от одного организма ткани или органы отторгаются?
Установлено, что при достаточной калорийности пищи, но при отсутствии в ней белка у животных наблюдаются патологические явления: останавливается рост, изменяется состав крови и т. д. С чем это связано?
Мотивация
Я думаю, что многие из вас слышали о расшифровке генома человека. У нас в России эта программа существует с 1989 г. Работая над этой программой, ученые преследовали возвышенную цель – прочесть книгу жизни, т.е. раскрыть всю наследственную информацию человека, ставили и ставят чисто пpaктические задачи. Прежде всего, это относится к наследственным болезням (их насчитывают около 4000), которые являются тяжелым бременем для человеческого общества. Информация об исследованиях и новых открытиях генетиков звучит с экранов телевизоров, встречается на полосах газет. И не может современный человек, кем бы он ни был: слесарем, инженером, водителем или… не интересоваться, не задумываться над вопросами наследственности. Сейчас совершенно невозможно оставаться в стороне от обилия информации.
И сегодня на уроке мы с вами только прикоснемся к тайне генов и материальной основы наследственности.
Первичное восприятие и осознание учащимися нового материала
1. Нуклеиновые кислоты
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ – биологические полимерные молекулы, хранящие всю информацию об отдельном живом организме, определяющие его рост и развитие, а также наследственные признаки, передаваемые следующему поколению.
Впервые они были описаны в 1869 году швейцарским биохимиком Фридрихом Мишером. Из остатков клеток, содержащихся в гное, он выделил вещество, в состав которого входят азот и фосфор. Ученый назвал это вещество нуклеином (лат. nucleus– ядро), полагая, что оно содержится лишь в ядрах клеток. Позднее небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой.
Значение нуклеиновых кислот в клетке очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития. Поскольку большинство свойств и признаков клеток обусловлено белками, то понятно, что стабильность нуклеиновых кислот - важнейшее условие нормальной жизнедеятельности клеток и целых организмов. Любые изменения строения нуклеиновых кислот влекут за собой изменения структуры клеток или активности физиологических процессов в них, влияя, таким образом, на их жизнеспособность.
В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов – ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота).
Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков.
Рибонуклеи́новые кисло́ты (РНК) — одна из трех основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов.
ДНК и РНК полимеры. А если они полимеры, то должны существовать мономеры или мономерные звенья. Этими мономерными звеньями являются нуклеотиды.
Нуклеотиды – это органические вещества, молекулы которых состоят из остатка пентозы (рибозы или дезоксирибозы), к которому ковалентно присоединены остаток фосфорной кислоты и азотистое основание.
Азотистые основания – пиримидиновые и пуриновые основания. Пиримедин и пурин это гетероциклические соединения (содержат в цикле гетеро атомы).
Приведем примеры пиримидиновых и пуриновых оснований. Важно то, что у этих оснований разные размеры. Два из них, тимин и цитозин (сокращенно их обозначают первыми буквами — Т и Ц), относятся к группе так называемых пиримидинов и отличаются сравнительно небольшой величиной. Два других — аденин (А) и гуанин (Г) относятся к пуринам и по размерам почти вдвое превосходят своих пиримидиновых собратьев.
Молекула ДНК содержит моносахарид дезоксирибозу, РНК - рибозу.
Рассмотрим строение фосфорной кислоты сахарный остаток углевод пентоза (2 – дезоксирибоза, β – рибоза). Разница у этих веществ в их строении. У дезоксирибозы на один кислород меньше.
Строение молекул нуклеиновых кислот.
ДНК является первичным носителем наследственной информации. Это означает, что вся информация о структуре, функционировании и развитии отдельных клеток и целостного организма записана в виде нуклеотидных последовательностей ДНК.
Обычно молекула ДНК рассматривается как двойная правозакрученная спираль, которая состоит из двух нитей (или цепей), связанных между собой водородными связями. Каждая нить представлена чередующимися остатками дезоксирибозы и фосфорной кислоты, причем, к дезоксирибозе ковалентно присоединяется азотистое основание. При этом азотистые основания двух нитей ДНК направлены друг к другу и за счет образования водородных связей образуют комплементарные пары: А=Т (две водородных связи) и Г≡Ц (три водородных связи). Поэтому нуклеотидные последовательности этих цепей однозначно соответствуют друг другу. Такая способность к избирательному соединению нуклеотидов, в результате чего формируются пары А – Т; Г – Ц, называется комплементарностью. Толщина спирали равна 20 Å (2 нм) ; шаг спирали составляет 34 Å (3,4 нм), на один виток спирали приходится 10,5 пар нуклеотидов.
Длина ДНК измеряется числом пар нуклеотидов (сокращ. – пн). Длина одной молекулы ДНК колeблется от нескольких тысяч пн (сокращ. – тпн) до нескольких миллионов пн (мпн). Например, у наиболее простых вирусов длина ДНК составляет примерно 5 тпн, у наиболее сложных вирусов – свыше 100 тпн, у дрожжей – 13,5 мпн, у мушки дрозофилы – 105 мпн, у человека – 2900 мпн (размеры ДНК даны для минимального набора хромосом – гаплоидного).
Молекула ДНК обладает уникальной способностью к самовоспроизведению (к удвоению). Удвоение ДНК – репликация. Под влиянием ферментов водородные связи между азотистыми основаниями рвутся и молекула « расплетается». Две цепи расходятся и вдоль каждой образуются новые, согласно принципу комплементарности. В результате из одной молекулы ДНК получаются две абсолютно идентичные, только дочерние состоят из одной старой цепи и одной новой.
Таким образом, ДНК передает, хранящуюся в ней информацию о структуре белковых молекул.
Рибонуклеиновые кислоты (РНК) – это нуклеиновые кислоты, мономерами которых являются рибонуклеотиды. В пределах одной молекулы РНК имеется несколько участков, которые комплементарны друг другу. Между такими комплементарными участками образуются водородные связи. В результате в одной молекуле РНК чередуются двуспиральные и односпиральные структуры, и общая конформация молекулы напоминает клеверный лист на черешке. Азотистые основания, входящие в состав РНК, способны образовывать водородные связи с комплементарными основаниями и ДНК, и РНК. При этом азотистые основания образуют пары А=У, А=Т и Г≡Ц. Благодаря этому возможна передача информации от ДНК к РНК, от РНК к ДНК и от РНК к белкам.
В клетках обнаруживается три основных типа РНК, выполняющих различные функции:
1. Информационная, или матричная РНК (иРНК, или мРНК). Составляет 5% клеточной РНК. Служит для передачи генетической информации от ДНК на рибосомы при биосинтезе белка. В эукариотических клетках иРНК (мРНК) стабилизирована с помощью специфических белков. Это делает возможным продолжение биосинтеза белка даже в том случае, если ядро неактивно.
2. Рибосомная, или рибосомальная РНК (рРНК). Составляет 85% клеточной РНК. Входит в состав рибосом, определяет форму большой и малой рибосомных субъединиц, обеспечивает контакт рибосомы с другими типами РНК.
3. Tрaнcпортная РНК (тРНК). Составляет 10% клеточной РНК. Tрaнcпортирует аминокислоты к соответствующему участку иРНК в рибосомах. Каждый тип тРНК трaнcпортирует определенную аминокислоту.
Кроме того, в клетках имеются и другие типы РНК, выполняющие вспомогательные функции.
Все типы РНК образуется в результате реакций матричного синтеза. В большинстве случаев матрицей служит одна из цепей ДНК. Таким образом, синтез РНК на матрице ДНК является гетерокаталитической реакцией матричного типа. Этот процесс называется трaнcкрипцией и контролируется определенными ферментами – РНК–полимеразами (трaнcкриптазами).
Генетический код обладает следующими основными свойствами:
1. Генетический код триплетен: каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов ДНК и соответствующим триплетом иРНК. При этом кодоны не отделены друг от друга (отсутствуют «запятые»).
2. Генетический код является избыточным (вырожденным): почти все аминокислоты могут кодироваться разными кодонами. Только двум аминокислотам соответствует по одному кодону: метионину (АУГ) и триптофану (УГГ). Зато лейцину, серину и аргинину соответствует по 6 разных кодонов.
3. Генетический код является неперекрывающимся: каждая пара нуклеотидов принадлежит только одному кодону (исключения обнаружены у вирусов).
4. Генетический код един для подавляющего большинства биологических систем. Однако имеются и исключения, например, у инфузорий и в митохондриях разных организмов. Поэтому генетический код называют квазиуниверсальным.
Осмысление внутренних закономерностей, связей между изучаемыми предметами (явлениями) в процессе мыслительной работы и выполнения познавательных заданий.
Выполните соответствие.
Ответ: 1 – Б,2-Г,3-Д,4-В.5-А
Дом. Задание: параграф 22.
Комментарии:
Внеклассное мероприятие "В гостях у Лешего" было проведено во время Недели естественных наук в нашей школе. В ней участвовали ученики 6-х классов. Праздничность вечера, его художественное оформление создали эмоциональный настрой, способствующий развитию познавательного интереса и лучшему восприятию информации....
05 09 2026 9:35:11
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
04 09 2026 13:40:12
Урок с использованием информационных технологий позволяет повысить мотивацию учащихся к изучению животного мира, вызывает интерес к самостоятельному созданию презентаций к урокам, к подбору информации из дополнительных источников. Урок разработан так, что учащиеся видят свои результаты на уроке....
03 09 2026 21:42:32
Программа элективного курса предназначена для учащихся 8-го класса. Целесообразность преподавания данного курса обусловлена тем, что в наш информационный век, как ни странно, современные школьники крайне легкомысленно относятся к своему здоровью, особенно в вопросах питания....
02 09 2026 17:41:47
Большинство людей незнакомо с растительным миром. Употрeбление же неизвестных или неправильно определенных растений нередко приводит к отравлениям, в том числе к тяжелым, даже cмepтельным. Чаще всего страдают дети. Периодически следует напоминать учащимся о правилах поведения в природе....
01 09 2026 2:39:47
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
31 08 2026 14:50:34
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
30 08 2026 21:25:14
Полиплоидия – это увеличение количества хромосомных наборов в клетках растений или животных, которое кратно одинарному числу хромосом....
29 08 2026 23:52:26
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок проводится по теме «Дыхание», по программе под редакцией И.Н. Понамаревой. Урок первичного изучения знаний. Используются методы обучения: репродуктивный, частично-поисковый, проблемный, самостоятельная, индивидуальная работа. Формы и приемы контроля: индивидуальная, групповая. Урок интересен видеофрагментами и фотографиями анатомических органов, фактами и случаями....
28 08 2026 2:37:47
Урок проводится в форме игры-симпозиума с маской «Откровения». Действующие лица: ведущие, эксперты, группа ученых (вирусолог, иммунолог, цитолог, эпидемиолог), врачи и аудитория. Знакомство с особенностями строения вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых по вопросу его развития, распространения, определения путей преодоления этого cмepтельного недуга....
27 08 2026 20:45:51
Внеклассное мероприятие разработано для учащихся 7–8-х классов. Целью игры является воспитание у учащихся потребности здорового образа жизни, развитие интереса к предмету биология. Большое внимание уделено самостоятельной подготовке школьников к игре....
26 08 2026 3:54:52
Данная предметно-ориентированная программа предназначена для учащихся
9-х классов и рассчитана на 9 часов. Программа включает углубление знаний о приспособлении живых организмов к периодическим изменениям среды, а также дает возможность приобретения знаний пpaктической направленности о применении фотопериодической реакции растений и животных в хозяйственной деятельности человека....
25 08 2026 4:36:36
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
24 08 2026 14:40:36
Состояние здоровья, средняя продолжительность жизни населения в России на сегодняшний день вызывает тревогу. При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок ЦНС, что приводит к его утомлению. Автор предлагает во избежание утомления на уроках применять чередование видов деятельности, использовать физкультминутки, релаксационные упражнения, сеансы исцеляющей музыки....
23 08 2026 6:54:31
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
22 08 2026 20:12:48
План-конспект урока биологии. На уроке используются проблемные ситуации, фронтальная поисковая беседа по решению проблемных задач и вопросов. Фронтальное объяснение нового материала с использованием самостоятельной работы с помощью учебника. Закрепление материала....
21 08 2026 0:50:51
В статье "Использование элементов регионального компонента на уроках биологии" описывается один из эффективных способов достижения основных направлений современного образования: гуманитаризация и экологизация обучения и воспитания школьников с ориентацией на пpaктическую значимость приобретаемых знаний, умений и навыков.
...
20 08 2026 1:23:44
Проект создан для того, чтобы показать учащимся, что акулы являются важной частью окружающей среды и что они нуждаются в защите.
...
19 08 2026 8:57:40
Устная проверка имеет ряд недостатков: она не даёт возможности сравнить ответы учащихся на один и тот же вопрос и делать объективный вывод об уровне овладения знаниями учеников класса в целом. Поэтому в последние годы всё более широкое применение в обучении биологии находят нетрадиционные формы и методы проверки с помощью открытых и закрытых тестов....
18 08 2026 22:14:34
Учебно-воспитательные задачи кружка биологии решаются в процессе усвоения учащимися основных вопросов и понятий биологии, научных фактов, законов, теорий и ведущих идей, составляющих основу для подготовки школьников к трудовой деятельности и формирования их научного мировоззрения....
17 08 2026 7:30:46
Учитель формирует представления учащихся об основных физических процессах: росте и развитии растений. Ребята изучают особенности роста и развития растительного организма, роль семян в индивидуальном развитии цветковых растений....
16 08 2026 17:38:20
У многоклеточных организмов клетки разных тканей удалены друг от друга. Поэтому у них сформировалась трaнcпортная система.обеспечивающая поступление газов и...
15 08 2026 5:24:25
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
14 08 2026 21:47:32
На уроке-семинаре идет ознакомление учащихся с основами медицинской генетики и ее ролью в здравоохранении; развиваютя представления учащихся о биосоциальной сущности человека. В ходе урока учащиеся совершенствуют навыки обобщения материала, умения выделять главное и систематизировать знания; развивают речь, повышают культуру общения....
13 08 2026 18:12:24
Цели урока: познакомиться с основными группами доказательств эволюции животных; научиться приводить примеры доказательств эволюции животного мира....
12 08 2026 4:12:52
Внеклассная работа позволяет учесть разносторонние интересы учащихся, расширить и углубить знания по биологии. Она позволяет глубже осуществить связь теории с пpaктикой и развивать чувство коллективизма. Во внеклассной работе легко осуществить индивидуализацию обучения и применить дифференцированный подход....
11 08 2026 4:33:23
Задачи урока: обобщение и систематизация знаний законов Менделя, закрепление навыков и умений по решению генетических задач; развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний; развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, решать проблемные задачи....
10 08 2026 19:47:11
В статье автор рассказывает об опыте применения групповой работы на уроках, которая повышает интерес учащихся к предмету....
09 08 2026 9:30:24
Урок знакомит учащихся со строением органов мочевыделительной системы и ее функциями....
08 08 2026 21:38:30
Цель урока: сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях: генной, хромосомной и клеточной инженерии; продолжить развитие познавательного интереса к изучению проблем современной селекции, рассказать о достижениях науки и пpaктики в области биотехнологии, рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии....
07 08 2026 11:57:56
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
06 08 2026 12:16:25
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
05 08 2026 17:48:23
Интегрированный урок литературы и биологии для 7-го класса знакомит учащихся с ролью литературы в решении экологических проблем, помогает понять, как правильно относиться к природе, любить ее и беречь.
...
04 08 2026 12:55:25
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
03 08 2026 19:45:40
В работе представлен один из способов, как повысить продуктивность урока - использование фрагментов из лучших отечественных фильмов, которые являются хорошей иллюстрацией к указанным урокам. Кинофрагменты всегда привлекают и удерживают внимание ребёнка. Этот приём позволяет ребёнку видеть, где применимы сложные знания из учебника в реальной жизни, что способствует появлению мотивации для изучения предмета, а знания не оторваны от жизни....
02 08 2026 3:47:21
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
01 08 2026 21:20:49
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
31 07 2026 11:40:42
Цель урока: создать условия для продуктивной деятельность школьника, направленной на достижение результатов....
30 07 2026 2:17:42
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
29 07 2026 14:54:32
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
28 07 2026 11:44:20
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
27 07 2026 14:59:14
На уроке учащиеся получают представление об атмосфере как оболочке Земли; узнают о составе воздуха и содержание понятия "погода"; узнают как образуются облака и ветер....
26 07 2026 14:15:50
В тяжелых случаях ложной беременности у собак диагностируют хромоту, скованность при движении. У животного проявляются признаки токсикоза и отказ от еды....
25 07 2026 14:18:54
Урок биологии рассчитан на самостоятельное изучение материала, при использовании карточки-модуля. Однако, все темы, связанные с изучение эволюционных процессов, сложны для восприятия обучающихся. Роль учителя состоит в осуществлении и направлении процесса работы на уроке....
24 07 2026 10:50:12
Цель урока: обобщить, систематизировать и углубить знания о голосемянных на примере хвойных растений города Ижевска....
23 07 2026 3:15:41
Устный журнал посвящен факторам укрепляющим и ослабляющим здоровье, а также влиянию на организм человека вредных привычек: употрeблению алкогольных напитков, наркотических и токсических веществ и курения.
...
22 07 2026 19:48:51
Весомый вклад в теорию эволюции внесли ученые М.В.Ломоносов, А.Н.Радищев, К.Ф.Вольф, А.А.Каверзнев, И.Е.Дядьковский, К.М.Бэр, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцов....
21 07 2026 18:56:20
Данная работа предлагает ряд разноуровневых заданий по проверке знаний учащихся по теме: "Опopно-двигательная система". Уровневый подход к проверке знаний по предмету позволяет более качественно проверить знания учащихся. Исходя из особенностей дефекта умственно отсталых детей, недоразвития высших форм мышления, учащимся предлагается применение трёх уровней задания: различие, запоминание, понимание....
20 07 2026 7:45:40
Элективный курс "Решение задач по генетике" рекомендован учащимся 9–11-х классов, обучающимся по учебникам цикла Н.И. Сонина. На занятиях учащиеся учатся решать, оформлять, анализировать генетические задачи.
...
19 07 2026 20:30:33
Цель урока: раскрытие роли бактерий в природе и жизни человека, введение понятия "бактериальное загрязнение Черного моря"....
18 07 2026 10:40:42
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
