Конспект урока Биосинтез белка в живой клетке


План-конспект урока с использованием ЦОР
Тема: «Биосинтез белка в живой клетке»
Предмет: биология.
Класс: 9 класс.
Номер урока в теме: 7/10 в теме №2 «Основы учения о клетке»
Базовый учебник: Основы общей биологии, 9класс, И.Н.Пономарева, О.А.Корнилова, Н.М.Чернова, М.: «Вентана-Граф», 2010
Цель урока:
- Сформировать знания об основных этапах процесса биосинтеза белка: транскрипции и трансляции путем использования электронных образовательных ресурсов.– Дать представление о генетическом коде и его основных свойствах путем использования электронных образовательных ресурсов.
Задачи:
образовательная -  сформировать знания о сущности метаболизма – как совокупности реакции обмена веществ в клетке, раскрыть сущность биосинтеза белка.
развивающая – развивать и конкретизировать знания о генетическом коде, способе передачи информации с ДНК на и - РНК, роли т - РНК в сборке аминокислот в молекулы белка, способствовать развитию логического мышления.
воспитательная – воспитывать стремление к знаниям, формирование устойчивой мотивации выбора будущей профессии.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Формы работы учащихся: фронтальнаяНеобходимое техническое оборудование: компьютерный класс, мультимедийный проектор, экран, ЦОР ФЦИОР и ЕК ЦОР.
Цель применения ИКТ:
- интенсифицировать деятельность учителя и ученика;
- повысить качество обучения по предмету;
- отразить существенные стороны химических, биологических объектов, зримо воплощая в жизнь принцип наглядности/
Таблица 1.
Перечень используемых на данном уроке ЭОР.
№ Название ресурса Тип, вид ресурса Форма предъявления информации Гиперссылка на ресурс, обеспечивающий доступ к ЭОР
1 Строение хлоропласта
(N 143055)
Единая коллекция ЦОР Контрольный
интерактивный рисунок http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4ae299c5-1201-4e06-8eef-7b0413abfbca/%5BBIO9_02-11%5D_%5BIM_01%5D.swf2 Пластиды. Фотосинтез. Пластический обмен.
ФЦИОР Контрольный
интерактивные тестовые задания http://fcior.edu.ru/card/5857/plastidy-fotosintez-plasticheskiy-obmen-v-kletke.html3 Нуклеиновые кислоты. ДНК ресурсов.
ФЦИОР Практический детализированное представление http://fcior.edu.ru/card/22524/praktika-nukleinovye-kisloty-dnk-detalizirovannoe-predstavlenie.html4 Рибосома
(N 143120)
Единая коллекция ЦОР Информационный иллюстрация рибосомы с характеристикой
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/73e79e39-95c6-46db-96a2-12d12d36dfb1/%5BBIO9_02-10%5D_%5BTI_03%5D.html5 Генетический код
ФЦИОР Информационный иллюстрированные гипертекстовые материалы
интерактивные модели http://fcior.edu.ru/card/599/geneticheskiy-kod.html6 С
троение транспортной (143064)
Единая коллекция ЦОР Информационный Интерактивный рисунок
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5f224e3b-b4b1-41ad-b348-2b965ee5bd8a/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_02%5D.swf7 Биосинтез белка
(N 137570)
Единая коллекция ЦОР Информационный Анимация http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d4-1000-4ddd-a759-4d0046bc432d/171.swf8 Постройте и-РНК по фрагменту ДНК (N 143079)
Единая коллекция ЦОР Практический Интерактивное задание
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8ec37182-bd78-4379-bf75-2c811e7a2602/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_01%5D.swfМультимедийное пособие из серии «1С: Школа». Основы общей биологии. 9 кл. Образовательный комплекс.– М. ЗАО  «1С», 2007.
Структура и ход урока: представлена в таблице № 1.
№ Этап урока Название используемых ЭОР
(с указанием порядкового номера из Таблицы 2) Деятельность учителя
(с указанием действий с ЭОР, например, демонстрация) Деятельность ученика Время
(в мин.)
1 Организационный момент Приветствует учащихся. Проверяет готовность к уроку, психологический настрой. Проверяют рабочее место 2
2 Проверка домашнего задания. 1,2 Контролирует усвоение знаний о хлоропластах и фотосинтезе, организует устранение пробелов в знаниях учащихся.
Проверка тестовых заданий.
Учитель демонстрирует тест на экране проектора (зачитывает вопросы) и
проверяет правильность ответов. Данные модули помогают в тестовой форме, проверить усвоение материала. Iвар. Выполняют тестовое задание «Строение хлоропласта» (1)
IIвар. Выполняют тест «Пластиды(2). Фотосинтез. Пластический обмен». 5
3 Актуализация знаний 3,4 Повторение пройденного материала, обобщение информации по теме урока.
1.Особенности строения белковой молекулы.
2. Где записана информация о структуре белковой молекулы?
3.Какое строение имеет молекула ДНК? Свойства молекулы ДНК. (3)
4.Где происходит синтез белка?(4)
Эти модули помогают вспомнить и закрепить
материал, изученный на предыдущих уроках. Отвечают на вопросы учителя. 4
4 ЦелеполаганиеУчитель ставит познавательную задачу, организовывает проблемную ситуацию на основе вопросов, задаваемых при актуализации знаний. Создаёт настрой на активную работу Определяют тему урока, формулируют цели урока. 2
5
Усвоение новых знаний.
1.Транскрипция
2.Генетический код. (5)
3.Строение транспортной РНК. (6)
4.Трансляция (7) 5,6,7 Учитель объясняет этапы биосинтеза белка (транскрипция, трансляция), о роли АТФ в данном процессе. Модули позволяют быстрее и доступнее объяснить тему урока.
Учащиеся слушают и записывают.
16
6 Домашнее задание Учитель объясняет домашнее задание, раздает карточки с текстом задач Ученики записывают задание 2
7 Закрепление знаний и способов действия
1.Построение и-РНК по ДНК
2.Определение аминокислот по генетическому коду и-РНК8 Учащиеся решают задачи с использованием тестов. Данный модуль помогает закрепить материал и в тестовой форме, проверить усвоение материала. Работа учащихся с интерактивными заданиями 7
8 Рефлексия. Подводит итоги урока, ставит задачи на следующий урок Отвечают на вопросы
Рефлексия (рассказывают свое отношение к уроку)
2
Ход урока:
1.Организация учащихся на урок. Приветствие.
2. Проверка домашнего задания.
Iвар. Выполняют тестовое задание «Строение хлоропласта» (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4ae299c5-1201-4e06-8eef-7b0413abfbca/%5BBIO9_02-11%5D_%5BIM_01%5D.swf)
IIвар. Выполняют тест «Пластиды. Фотосинтез. Пластический обмен» (http://fcior.edu.ru/card/5857/plastidy-fotosintez-plasticheskiy-obmen-v-kletke.html)
3.Актуализация знаний
1.Особенности строения белковой молекулы.
2. Где записана информация о структуре белковой молекулы?
3.Какое строение имеет молекула ДНК? Свойства молекулы ДНК. (http://fcior.edu.ru/card/22524/praktika-nukleinovye-kisloty-dnk-detalizirovannoe-predstavlenie.html)
4.Какие типы РНК вам известны?
5..Где происходит синтез белка?( HYPERLINK "http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/73e79e39-95c6-46db-96a2-12d12d36dfb1/%5BBIO9_02-10%5D_%5BTI_03%5D.html" http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/73e79e39-95c6-46db-96a2-12d12d36dfb1/%5BBIO9_02-10%5D_%5BTI_03%5D.html)
4.Целеполагание
Биосинтез белка – важнейший процесс в живой природе, создание молекул белка на основе информации о последовательности аминокислот в его первичной структуре, заключенной в структуре ДНК, содержащейся в ядре.
1.Молекула ДНК находится в ядре, выйти из ядра она не может, но синтез белка происходит в рибосомах. Каким образом информация о структуре ДНК попадает из ядра в рибосому?
2.Белок - полимер, мономером являются аминокислоты. ДНК – полимер, мономером является нуклеотид. На ДНК записана информация о структуре белка. Каким образом информация о структуре белка в виде последовательности аминокислот записана на ДНК в виде последовательности нуклеотидов?
5.Усвоение новых знаний.
На первом этапе происходит переписывание последовательности нуклеотидов с ДНК на и-РНК. Биосинтез молекул РНК идет на ДНК по принципам матричного синтеза и комплементарности. ДНК при помощи специального фермента расшивается, другой фермент начинает на одной из цепей синтезировать и-РНК. Размер и-РНК это 1 или несколько генов. (Просмотр видеофрагмента «Транскрипция» .Мультимедийное пособие из серии «1С: Школа». Основы общей биологии. 9 кл. Образовательный комплекс.– М. ЗАО  «1С», 2007)Решите задачу.
Постройте и-РНК по фрагменту ДНК (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8ec37182-bd78-4379-bf75-2c811e7a2602/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_01%5D.swf)
Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ  ЦГЦ  ТЦА  ААА  ТЦГ . Постройте и-РНК.
Вопрос: РНК состоит из четырех типов нуклеотидов(аденилового, гуанилового, цитидилового и уридилового). В образовании белков участвует 20 аминокислот. Каким образом зашифрована информация?
Генетический код. Если бы один нуклеотид кодировал одну аминокислоту, то можно было зашифровать только четыре аминокислоты; если бы два нуклеотида кодировали одну аминокислоту, то - (сколько?) 16 аминокислот. Поэтому одну аминокислоту кодирует три нуклеотида – триплет (кодон) (http://fcior.edu.ru/card/599/geneticheskiy-kod.html)
Посчитайте сколько возможно комбинаций? – 64 (три из них это знаки препинания). Достаточно и даже с избытком. Какое это имеет значение? (Одна аминокислота может кодироваться 2-6 триплетами для повышения надежности хранения и передачи информации).
Свойства кода ДНК.
1) Триплетность – значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов.
2)Непрерывность – между триплетами нет знаков препинания, т.е. информация считывается непрерывно.
3)Неперекрываемость – один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.
4)Однонаправленность – считывание идёт в одном направлении – от первого нуклеотида к последующим.
5) Однозначность (специфичность) – определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.
6)Вырожденность (избыточность) – одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов, что повышает устойчивость генетической информации.
7)Универсальность – генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности – от вирусов до человека.
Решение задачи (продолжение). Определите последовательность аминокислот, зашифрованных на данном участке и-РНК.
Трансляция. На втором этапе происходит трансляция. Синтез полипептидных цепей белков, осуществляемая на рибосоме.
И-РНК выходит из ядра через ядерные поры и идет к свободной рибосоме. Найдя свободную рибосому и-РНК продевается через нее. И-РНК входит в рибосому триплетом АУГ. Одновременно в рибосоме может находиться только 2 триплета (6 нуклеотидов).
Нуклеотиды в рибосоме у нас есть. теперь надо туда каким то образом доставить аминокислоту. С помощью чего?- (т-РНК).
Рассмотрим ее строение (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5f224e3b-b4b1-41ad-b348-2b965ee5bd8a/%5BBIO9_02-10%5D_%5BIM_02%5D.swf). Транспортные РНК (т-РНК) состоят примерно из 70 нуклеотидов. Каждая т-РНК имеет акцепторный конец, к которому присоединяется аминокислотный остаток, и адаптерный конец, несущий тройку нуклеотидов, комплементарную какому-либо кодону и-РНК, потому этот триплет назвали антикодоном.
Сколько типов т-РНК нужно в клетке?
В цитоплазме происходит последний этап синтеза белка — трансляция. На конец и-РНК, с которого нужно начать синтез белка нанизывается рибосома, она перемещается по и-РНК скачкообразно, задерживаясь на триплете 0,2 секунды. За это время одна т-РНК из многих способна «опознать» антикодоном триплет, на котором находится рибосома. Если антикодон комплементарен триплету и-РНК, аминокислота отсоединяется от «черешка листа»; и присоединяется пептидной связью к растущей цепочке. А рибосома продолжает свое движение по молекуле и-РНК. Данный процесс продолжается столько раз, сколько аминокислот должен содержать «строящийся» белок. Когда в рибосоме оказывается триплет «стоп-сигнал», то ни одна т-РНК к такому триплету присоединяться не может, так как антикодонов к ним у т-РНК не бывает. В этот момент синтез белка заканчивается.
Клетке необходимо большое количество белков, поэтому, как только рибосома, первой начавшая синтез белка на и-РНК, продвинется вперед, за ней на ту же и-РНК нанизывается вторая рибосома, синтезирующая тот же белок и т.д.
Все рибосомы, синтезирующие один и тот же белок, закодированный в данной и-РНК, называются полисомой.
Таким образом, трансляция — это перевод последовательности нуклеотидов молекулы и-РНК в последовательность аминокислот синтезируемого белка (http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004d4-1000-4ddd-a759-4d0046bc432d/171.swf).
Домашнее задание: решить задачи 3 и 4.
Закрепление знаний и способов действия
1.Построение и-РНК по ДНК
2.Определение аминокислот по генетическому коду и-РНКЗадачи.
1)Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ГТГТАТГГААГТ. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
2)Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
3)Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, имеет последовательность нуклеотидов: ГТЦАТГГЦТТАГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в биосинтезе белка. Объясните полученные результаты.
4)Отрезок молекулы ДНК, определяющий первичную структуру полипептида, содержит следующую последовательность нуклеотидов: ААТГЦАЦГГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в биосинтезе пептида. Объясните полученные результаты
Рефлексия.