ТЕМА УРОКА ? Биосинтез белка 04
ТЕМА УРОКА
?
Биосинтез белка
04.08.2020
Учитель Льянова З.К.
Жизнь – есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит в постоянном самообновлении химических составляющих частей этих тел»
«Жизнь – есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит в постоянном самообновлении химических составляющих частей этих тел» Ф. Энгельс
Николай Константинович Кольцов (1872-1940)
Николай КонстантиновичКольцов (1872-1940)
Выдвинул идею о том, что синтез белка идет по матричному принципу.
Отечественный зоолог, цитолог, генетик
04.08.2020
Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез
Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез.
04.08.2020
Участники биосинтез белка Аминокислоты
Участники биосинтез белка
Аминокислоты
Ферменты
Рибосомы
РНК – рРНК, тРНК, иРНК
Биосинтез
белка
ДНК
АТФ
ДНК и-РНК т-РНК Рибосомы Ферменты
|
ДНК |
|
|
и-РНК |
|
|
т-РНК |
|
|
Рибосомы |
|
|
Ферменты |
|
|
Аминокислоты |
|
|
АТФ |
Содержит информацию о структуре белка. Служит матрицей.
Переносит информацию от ДНК к месту сборки белковой молекулы.
Содержит генетический код.
Переносят аминокислоты к месту биосинтеза
на рибосоме. Содержит антикодон.
Органоид, где происходит собственно
биосинтез белка.
РНК – полимераза участвует в синтезе иРНК.
. Другие ферменты катализируют синтез белка
Строительный материал белковой молекулы. (Мономер белка).
Обеспечивает процесс энергией.
Этапы биосинтеза Словарь. И-РНК
Этапы биосинтеза
Словарь.
И-РНК
Транскрипция («списывание») — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы (перенос генетической информации с ДНК на РНК).
ДНК
Белок
Транскрипция
Трансляция
Трансляция— «считывание» генетической информации с иРНК с создание (сборка) полимерной цепи на рибосома
ДНК Ядро Транспорт
ДНК
Ядро
Транспорт
Этапы трансляции Инициация (начало)
Этапы трансляции
Инициация (начало)
Элонгация (удлинение)
Терминация (окончание)
Последовательность Шайна-Дальгарно
Последовательность
Шайна-Дальгарно
Инициация
Элонгация
Элонгация
Презентация по биологии «Биосинтез белка»
Терминация стоп
Терминация
стоп
стоп
стоп
Презентация по биологии «Биосинтез белка»
Этапы трансляции Инициация (начало)
Этапы трансляции
Инициация (начало)
Элонгация (удлинение)
Терминация (окончание)
Найдите ошибку: Рибосомы, словно бусы
Найдите ошибку:
Рибосомы, словно бусыЗабрались на ДНК.С ДНК они читаютКод молекулы белкa.Строят цепь белкa ониСогласно информации.Вместе весь процесс зовемКоротко,мы, трансляция.
04.08.2020
Это интересно… Синтез одной молекулы белка длится 3-4 минуты
Это интересно…
Синтез одной молекулы белка длится 3-4 минуты
За одну минуту образуется от 50 до 60 тыс. пептидных связей
Половина белков нашего тела
( всего 17 кг белка) обновляется за 80 дней
За свою жизнь человек обновляет весь свой белок около 200 раз
назад
Презентация по биологии «Биосинтез белка»
В рибосомах Цитоплазма Ядро Синтез белка «Строительство белковой молекулы» этапы
В рибосомах
Цитоплазма
Ядро
Синтез белка
«Строительство белковой молекулы»
этапы
Транскрипция
Трансляция
Место.
ПОДВЕДЁМ ИТОГИ: 1. Важнейшим процессом, происходящим во всех клетках (за исключением клеток, потерявших
ПОДВЕДЁМ ИТОГИ:
1. Важнейшим процессом, происходящим во всех клетках(за исключением клеток, потерявших ДНК в процессе своего развития), является синтез
2. Информация о последовательности аминокислот, составляющих первичную структуру белка, заключена в последовательности триплетных сочетаний нуклеотидов.
3. – участок ДНК, в котором заключена информация о структуре одного белка.
4. – процесс синтеза иРНК, кодирующей последовательность аминокислот белка.
5. иРНК выходит из ядра (у эукариот) в цитоплазму, где в рибосомах происходит формирование аминокислотной цепочки белка. Этот процесс называется
6. В каждой клетке – множество генов, однако клетка использует лишь строго определённую часть генетической информации, что обеспечивается наличием в генах особых механизмов, включающих или выключающих синтез того или иного белка в клетке.
белка.
ДНК
Ген
Транскрипция
трансляцией.
Задание 1 В искусственных условиях ( вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты ( и-РНК, рибосомы, аминокислоты,
Задание 1
В искусственных условиях ( вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты ( и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты).
Какой – овечий или кроличий – белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а и- РНК – из клеток овцы? Почему?
назад
Задание 2 Одна макромолекула белка гемоглобина , состоит из 574 аминокислот, в молекулу белка за 1 секунду «сшивается» 20 аминокислот;
Задание 2
Одна макромолекула белка гемоглобина , состоит из 574 аминокислот, в молекулу белка за
1 секунду «сшивается» 20 аминокислот;
Объясните:
а) за сколько секунд она синтезируется
назад
Передача наследственной информации от
Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку
ДНК Ц А Ц Ц Ц Т А А А Г Ц А
и- РНК Г У Г Г Г А У У У Ц Г У
БЕЛОК Валин Глицин Фенилаланин Аргинин
04.08.2020
Домашнее задание Подготовиться к зачету по теме: «Обмен веществ»
Домашнее задание
Подготовиться к зачету по теме:
«Обмен веществ».
Вопросы к зачету
(на «5», «4», «3»)
на стенде в кабинете
Биологии.
Процесс осуществляется в хромосомах на молекулах
Процесс осуществляется в хромосомах на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза.
При участии ферментов РНК-полимеразы на соответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК (иРНК, тРНК, рРНК).
В цитоплазму через ядерную оболочку перемещаются иРНК и тРНК, в субъединицы рибосом встраиваются рРНК.
Рибосома вступает на один из концов иРНК (именно на тот, с которого начинается ее синтез в ядре) и начинает перемещаться прерывисто по иРНК, триплет за триплетом, соответственно наращивается полипептидная цепочка, одна за другой соединяются аминокислоты, поднесенные с соответствующим участкам иРНК транспортными РНК. Каждой аминокислоте соответствует свой фермент, присоединяющий её к т-РНК
Какой процесс описан?
Презентация по биологии «Биосинтез белка»
Участок ДНК реплицируется посредством «расстегивания» двойной цепи и достраивания новых цепей
Участок ДНК реплицируется посредством «расстегивания» двойной цепи и достраивания новых цепей
СЛОВАРЬ
Репликация
— процесс удвоения ДНК
Презентация по биологии «Биосинтез белка»
Рибосома Малая субъединица Большая субъединица
Рибосома
Малая субъединица
Большая субъединица
Уникальный «сборочный аппарат»
Выстраивает определенные аминокислоты в длинную полимерную цепь белка в соответствии с принципом комплементарности
http://bio-arts.narod.ru/base_bio-arts/base_bio-arts_0001/ba00012/ba00012_w400h438.jpg
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД 1 2 3 ТРИПЛЕТ (КОДОН) 1
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД
1
2
3
ТРИПЛЕТ (КОДОН)
1.ТРИПЛЕТЕН
2.НЕ ПЕРЕК-РЫВАЕТСЯ
АК
ЛЕЙ
3.ОДНОЗНАЧЕН
ГЕН
5.НЕПРЕРЫВЕН
6.УНИВЕРСАЛЕН Б=Г=Р=Ж
1. ОДНА АК КОДИРУЕТСЯ ТРЕМЯ НУКЛЕОТИДАМИ (ТРИПЛЕТОМ)
2. НУКЛЕОТИД НЕ МОЖЕТ ВХОДИТЬ В СОСТАВ ДВУХ ТРИПЛЕТОВ
3. ТРИПЛЕТ КОДИРУЕТ ТОЛЬКО ОДНУ АК
4. НЕСКОЛЬКО РАЗНЫХ ТРИПЛЕТОВ (2-6) МОГУТ КОДИРОВАТЬ 1 АК
5. ВНУТРИ ГЕНА НЕТ ЗНАКОВ ПРЕПИНАНИЯ (СТОП-КОДОНОВ)
6.УНИВЕРСАЛЕН
c к
4.МНОЖЕСТВЕННЫЙ (ВЫРОЖДЕН)
Транспортные РНК Один ее конец узнает кодон в м-РНК, а другой – несет аминокислоту
www.themegallery.com
Транспортные РНК
Один ее конец узнает кодон в м-РНК, а другой – несет аминокислоту.
3′
http://www.chemistry.ssu.samara.ru/flash/link_f14.htm http://wsyachina.narod.ru/biology/life_genesis_12.html http://www.nanonewsnet.ru/articles/2007/pro-biosintez-belka
http://www.chemistry.ssu.samara.ru/flash/link_f14.htm
http://wsyachina.narod.ru/biology/life_genesis_12.html
http://www.nanonewsnet.ru/articles/2007/pro-biosintez-belka
Систематика животных
1.Так Круто Обнаглела Смелая Рыжая Ворона.
2.Царский Терем Кто Откроет, Сразу Рыцарем Вернется.
Тип. Класс. Отряд. Семейство. Род. Вид.
Систематика растений
Цирк, Огромный Купол Пестрый, Словно Радугу, Вознес (ты).
Царство, Отдел, Класс, Порядок, Семейство, Род, Вид.
Ткани (животные):
Эпителиальная
Соединительная
Мышечная
И
Нервная ткань
Единое
Целое
Обмен веществ и энергии
Метаболизм включает два противоположных процесса: анаболизм – процесс образования сложных веществ из простейших компонентов и катаболизм – процесс распада сложных органических веществ на более простые.
анаболизм – Аня строит; катаболизм – Катя рушит.
ЦНС. Строение головного мозга
1.Охранять Здоровье Граждан,
(Их) Болезненное Тело,
Облегчать Людскую Стражду –
Явно Благостное Дело.
Стихотворение поможет запомнить названия 12 пар черепно-мозговых нервов, начиная с первой пары: Обонятельный (I), Зрительный (II), Глазодвигательный (III), Блоковый (IV), Тройничный (V), Отводящий (VI),Лицевой (VII), Слуховой (VIII), Языкоглоточный (IX), Блуждающий (X), Добавочный (XI). Остается запомнить только подъязычный – XII пара нервов.
2. Я обонял, я зрил, я глазом двигал,
я блок тройничным разом отводил
лицом и слухом и языкоглоткой,
блуждая шел добавочной походкой,
под языком все нервы находил.
Зрительный анализатор. Фоторецепторы
Днем работают с колбочками, ночью ходят с палочками – для запоминания специфики работы фоторецепторов сетчатки глаза.
|
В эволюции скачок, |
|
|
Ароморфоз |
|
Подберезовик с березой |
|
|
Микориза |
|
Два организма взаимно полезны, |
|
|
Симбиоз |
|
Железa есть под желудком, |
|
|
Инсулин Диабет |
|
Можем резать гидру смело – |
|
|
Регенерация |
|
Есть органы особые, |
|
|
Экзокринные и энодокринные железы |
|
|
ДНК – она двойная |
|
|
Строение ДНК |
|
Что за чудо? Вдруг не можешь |
|
|
Мозжечок |
|
В ДНК содержится |
|
|
РедупликацияДНК |
|
Рибосомы, словно бусы |
|
|
Трансляция |
|
Летом тле самцов не надо. |
|
|
Партеногенез |
|
Вот беда – родился мальчик |
|
|
Атавизм |
|
Органы утратили свое предназначение. |
|
|
Рудименты |
|
Щитовидка – важный орган, |
|
|
Щитовидная железа |
|
|
Жилкованье в сеточку, |
|
|
Класс Двудольные |
|
|
Жилки параллельно или дугой, |
|
|
Класс Однодольные |
|
Ваша пища в рот попала, |
|
|
Ротовая полость |
|
|
Проглоченная пища |
|
|
Желудок |
|
После желудка идет расщепленье В 12-перстной кишке. |
|
|
12-перстная кишка |
|
А это тонкая кишка |
|
|
Ворсинок много здесь – не счесть. |
|
|
А рядом с кровеносным – лимфатический сосуд. |
|
|
Тонкий кишечник |
|
|
Нету жизни в этом теле. |
|
|
Анабиоз |
|
Могут жить без кислорода |
Анаэробы |
|
“Мне очень нужен кислород” – |
Аэробы |
|
Синтез органических веществ |
|
|
Хемосинтез |
|
Остаток жизни прошлой эпохи |
|
|
Реликт |
|
Брови, ресницы и веки |
|
|
Глаз |
|
|
Зеленый папоротника лист |
|
|
Размножение папоротников |
|
Листья растений видоизменились. |
|
|
Гомологичные органы |
|
Есть у рыб и рака жабры, |
|
|
Аналогичные органы |
|
Гены доминантные |
|
|
Комплементарность |
|
Гены доминантные, |
|
|
Эпистаз Супрессоры |
|
Белая женщина вышла за негра. |
|
|
Полимерия |
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Презентация на тему Биосинтез белка
Содержание
-
1.
Биосинтез белка -
2.
«Мы все наследники ДНК» -
3.
Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК -
4.
Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – -
5.
Николай Константинович Кольцов (1872-1940)Отечественный зоолог, цитолог, генетик. -
6.
Знаю и умею:1. Этапы биосинтеза белка;2.Что необходимо? -
7.
Определите объекты, изображенные на слайде -
8.
Строение рибосомы: 1 -
9.
Биосинтез белка -
10.
Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка. мРНКАГУУЦАУЦААГУа/ка/ка/кУУГАЦУУГЦ -
11.
Антикодон– триплет нуклеотидов на верхушке тРНК. Кодон– триплет нуклеотидов на и-РНК. мРНКАГУУЦАУЦААГУа/ка/ка/кУУГАЦУУГЦВодородные связи междукомплементарными нуклеотидами -
12.
мРНКАГУУЦАУЦААГУа/ка/кУУГАЦУУГЦПептидная связьа/к -
13.
И-РНК на рибосомахбелок -
14.
На одной и-РНК «работают» несколько рибосом. Такой -
15.
Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК -
16.
Ответы 1.Образование и-РНК по матрице ДНК1-в;2-а;3-в;4-б;5-б;2. Биосинтез белка.1-а;2-в;3-б;4-в;5-в -
17.
На данном участке и- РНК из -
18.
Задача № 2Укажите изменения в строении пептида, -
19.
Решение:к-ДНК: ГТА-ГЦТ-ААА-ГГГ, после мутации к- ДНК имеет -
20.
Найдите ошибку:Рибосомы, словно бусы Забрались на ДНК. -
21.
Скачать презентанцию
Слайды и текст этой презентации
Слайд 3Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку
ДНК
Г Т
Г Г Г А Т Т Т Ц Г Т
(фрагмент) Ц А Ц Ц Ц Т А А А Г Ц А
и- РНК Г У Г Г Г А У У У Ц Г У
(фрагмент)
Антикодоны
т- РНК Ц А Ц Ц Ц У А А А Г Ц А
Полипептид
(фрагмент) Валин Глицин Фенилаланин Аргинин

Слайд 4Центральная догма (основной постулат) молекулярной биологии – матричный синтез.
Этапы биосинтеза
белка:
ДНК репликация ДНК транскрипция и-РНК трансляция белок
Слайд 5Николай Константинович
Кольцов (1872-1940)
Отечественный зоолог, цитолог, генетик.
Выдвинул идею о том,
что синтез белка идет
по матричному принципу.
Слайд 6Знаю и умею:
1. Этапы биосинтеза белка;
2.Что необходимо? Где происходят? Что
образуется? ( процессы трансляции и транскрипции).
Как происходит регуляция трансляции и
транскрипции.
Решать задачи по молекулярной биологии.
Выполнять тесты части «А»и «В».
Осуществлять самоконтроль своей деятельности.
Слайд 7Определите объекты,
изображенные на слайде

Слайд 8
Строение рибосомы: 1 — большая субъединица, 2 — малая
субъединица
Рибосомы — очень мелкие органоиды клетки, образованные рибонуклеиновыми кислотами
и белками.
Каждая рибосома состоит из двух частиц — малой и большой.
Основной функцией рибосом является синтез белков.
Слайд 10Трансляция– перевод последовательности нуклеотидов в последовательность аминокислот белка.
мРНК
А
Г
У
У
Ц
А
У
Ц
А
А
Г
У
а/к
а/к
а/к
У
У
Г
А
Ц
У
У
Г
Ц
Слайд 11
Антикодон– триплет нуклеотидов на верхушке тРНК.
Кодон– триплет нуклеотидов на и-РНК.
мРНК
А
Г
У
У
Ц
А
У
Ц
А
А
Г
У
а/к
а/к
а/к
У
У
Г
А
Ц
У
У
Г
Ц
Водородные связи между
комплементарными нуклеотидами
Слайд 12
мРНК
А
Г
У
У
Ц
А
У
Ц
А
А
Г
У
а/к
а/к
У
У
Г
А
Ц
У
У
Г
Ц
Пептидная
связь
а/к
Слайд 14На одной и-РНК «работают» несколько рибосом. Такой комплекс называется полисома.
После завершения синтеза иРНК распадается на нуклеотиды.
Весь цикл процессов,
связанных с синтезом одной белковой молекулы, занимает в среднем 1-3 с.
Полисома из печени содержит 12 рибосом, которые выглядят темными пятнами. А цепочка иРНК на снимке не видна.
Слайд 15Передача наследственной информации от ДНК к и-РНК и к белку
ДНК
Г Т
Г Г Г А Т Т Т Ц Г Т
(фрагмент) Ц А Ц Ц Ц Т А А А Г Ц А
и- РНК Г У Г Г Г А У У У Ц Г У
(фрагмент)
Антикодоны
т- РНК Ц А Ц Ц Ц У А А А Г Ц А
Полипептид
(фрагмент) Валин Глицин Фенилаланин Аргинин
Слайд 16Ответы
1.Образование и-РНК по матрице ДНК
1-в;
2-а;
3-в;
4-б;
5-б;
2. Биосинтез белка.
1-а;
2-в;
3-б;
4-в;
5-в

Слайд 17 На данном участке и- РНК из имеющихся аминокислот постройте
часть молекулы белка, используя таблицу генетического кода
аргенин
метионин
глутамин
гистидин

Слайд 18Задача № 2
Укажите изменения в строении пептида, если в кодирующей
цепи ДНК (ГТА-ГЦТ-ААА-ГГГ) гуанин из положения 1 перешел в 8
положение.
Слайд 19Решение:
к-ДНК: ГТА-ГЦТ-ААА-ГГГ, после мутации к- ДНК имеет вид:
ТАГ-ЦТА-АГА-ГГГ
и-РНК: ЦАУ-ЦГА-УУУ-ЦЦЦ
пептид I:
гис – арг – фен – про
и-РНК: АУЦ-ГАУ-УЦУ-ЦЦЦ
пептид II: еле
– асп –сер –про
Ответ: вместо гис – иле, арг – асп, фен — сер

Слайд 20Найдите ошибку:
Рибосомы, словно бусы
Забрались на ДНК.
С ДНК они читают
Код молекулы
белкa.
Строят цепь белкa они
Согласно информации.
Вместе весь процесс зовем
Коротко: трансляция.
Тема: «Биосинтез белка»
Тип урока: комбинированный урок с закреплением знаний, новым материалом, решением проблемных вопросов и познавательных задач.
Задачи урока:
-
Образовательные:
-
познакомить с молекулярными и цитологическими основами реализации наследственной информации на уровне синтеза полипептидной цепи и роли нуклеиновых кислот и белков в этом процессе. Раскрыть значение биосинтеза белка;
-
-
Развивающие:
продолжить формирование естественнонаучной картины мира, развивать познавательный интерес;развивать умения работать с компьютером.
-
Воспитательные:
-
формировать коммуникативную компетенцию: уметь оформлять свою мысль, отвечать на вопросы, применять в своей речи логические приемы, соблюдать процедуру группового обсуждения;
-
воспитание ценностного отношения к своему здоровью (необратимые изменения возникающие при нарушении генетического кода).
-
Оборудование: модель ДНК, презентация «Синтез белка», компьютер с мультимедийным проектором, компьютерные модели.
Методическое обеспечение:
-
таблицы по общей биологии «Строение клетки», «Биосинтез белка»;
-
раздаточный тестовый материал для закрепления, проверки и взаимопроверки знаний;
-
презентация Microsoft PowerPoint «Биосинтез белка» – презентационное сопровождение урока
.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Активизация опорных знаний по теме “Белки”
1.Что такое белок, строение белков? Сколько разных аминокислот входят в состав белковой молекулы?
2.Функции белка?(интерферон-защитная; гемоглобин-транспортная; РНК-полимераза –каталитическая; инсулин-гормон; (на доске схема № 1)
3.Откуда в организме берутся белки?
4.У всех ли живых организмов одинаковые белки?
5. Где в клетке находится информация о белке?
Схема № 1:
Итак:
Белок органическое вещество, состоящее из аминокислот их всего 20. Функции(на доске).В организм попадает с пищей и расщепляется до аминокислот. Белки у всех живых организмов разные. В клетке информация о белке находится в ядре в генах в зашифрованном виде. Ген – участок ДНК, кодирующий информацию об одном белке.( Три нуклеотида шифруют одну аминокислоту-называется трипледом, всего нуклеотидов- 4, но из-за триплетности кода возможно 64 разных трипледов( 4 3), а аминокислот всего 20 , значит одну аминокислоту кодируют несколько разных трипледов . Из 64 триплетов три: УАА, УАГ, УГА, – стоп-кодоны – сигналы окончания синтеза полипептидной цепи. Существует таблица генетического кода (В учебнике и на доске)
В каждой клетке синтезируются несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.
-
Половина белков нашего тела (всего 17 кг белка) обновляется за 80 дней
-
За свою жизнь человек обновляет весь свой белок около 200 раз
III. Тема урока: “Биосинтез белка”.
Изучение нового материала.
1. Постановка проблемы: Как происходит обновление белков без ухудшения их свойств?
Групповая работа.
Задание. Сопоставьте три факта:
А). Молекулы белков в клетке расщепляются, разрушаются и заменяются новыми молекулами того же белка.
Б). Молекулы белка не обладают свойствами редупликации, как нуклеиновые кислоты, поэтому из одной молекулы белка не могут создаваться две, как это происходит с ДНК.
В). Несмотря на это, вновь синтезируемые в клетке тысячи молекул одного вида белка являются точными копиями разрушенных (по структуре, свойствам и функциям).
Синтез большого числа одинаковых белковых молекул возможен, так как в молекулах ДНК записана информация о всех белках клетки и организма в целом.
Схема № 2
Белоксинтезирующая система.
ДНК; и РНК, т РНК; р РНК ; рибосомы и ферменты.
Этапы синтеза белка:
1. Транскрипция.
Носителем генетической информации является ДНК, расположенная в клеточном ядре. Сам же синтез белка происходит в цитоплазме на рибосомах. Из ядра в цитоплазму информация о структуре белка поступает в виде информационной РНК (иРНК). Для того чтобы синтезировать иРНК, участок двуцепочечной ДНК раскручивается, а затем на одной из цепочек ДНК по принципу комплементарности синтпезируется и РНК.
В начале каждого гена находится особая специфическая последовательность нуклеотидов, называемая промотором(АУГ). РНК-полимераза «узнает» промотор, взаимодействует с ним и, таким образом, начинает синтез цепочки иРНК с нужного места. Фермент продолжает синтезировать иРНК, присоединяя к ней новые нуклеотиды, до тех пор, пока не дойдет до очередного «знака препинания» в молекуле ДНК — терминатора.( УАА, УАГ, УГА) Это последовательность нуклеотидов, указывающая на то, что синтез иРНК нужно прекратить.
В цитоплазме обязательно должен иметься полный набор аминокислот, необходимых для синтеза белков. Эти аминокислоты образуются в результате расщепления белков, получаемых организмом с пищей, а некоторые могут синтезироваться в самом организме.
2.Трансляция.
В цитоплазме происходит завершающий процесс синтеза белка – трансляция. Это перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот молекулы 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.
Этапы трансляции
-
СТАДИЯ ИНИЦИАЦИЯ(Начало синтеза цепи)
С тем концом и-РНК, с которого должен начаться синтез белка, взаимодействует рибосома. При этом начало будущего белка обозначается триплетом АУГ, который является знаком начала трансляции— это точка промотор.Так как этот кодон кодирует аминокислоту метионин, то все белки (за исключением специальных случаев) начинаются с метионина.
2. СТАДИЯ ЭЛОНГАЦИЯ – удлинение
После связывания рибосома начинает двигаться по иРНК, задерживаясь на каждом ее участке, который включает в себя два кодона (т. е. 3 + 3 = 6 нуклеотидов). Время задержки составляет всего 0,2 с. За это время молекула тРНК, антикодон которой комплементарен кодону, находящемуся в рибосоме, успевает распознать его. Та аминокислота, которая была связана с этой т-РНК, отделяется от «черешка» и присоединяется с образованием пептидной связи к растущей цепочке белка. В тот же самый момент к рибосоме подходит следующая т-РНК, антикодон которой комплементарен следующему триплету в иРНК, и следующая аминокислота, принесенная этой тРНК, включается в растущую цепочку. После этого рибосома сдвигается по и-РНК, задерживается на следующих нуклеотидах, и все повторяется
3. СТАДИЯ ТЕРМИНАЦИЯ
Завершение синтеза белка в участке-терминаторе, который узнается РНК-полимеразой при участии особых белковых факторов терминации.
Рибосома доходит до одного из так называемых стоп-кодонов (УАА, УАГ или УГА).
Это интересно…
-
Синтез одной молекулы белка длится 3-4 минуты
-
За одну минуту образуется от 50 до 60 тыс. пептидных связей
-
скорость передвижения рибосомы по u -РНК составляет 5–6 триплетов в секунду
-
Инсулин является первым белком, синтезированным искусственно. Но для этого потребовалось провести около 5000 операций, над которыми трудились 10 человек в течение 3 лет.
Найдите ошибку:
Рибосомы, словно бусы
Забрались на ДНК.
С ДНК они читают
Код молекулы белкa.
Строят цепь белкa они
Согласно информации.
Вместе весь процесс зовем
Коротко, мы, трансляция
VI. Закрепление знаний по теме: “Биосинтез белка”. Решение задач по изученному
Задачи:
1. В искусственных условиях (вне клетки) удаётся синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов компоненты ( и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты). Какой – овечий или кроличий белок будет синтезироваться, если для искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а и-РНК – из клеток овцы? Почему?
2. Одна макромолекула белка гемоглобина , состоит из 574 аминокислот, в молекулу белка за 1 секунду «сшивается» 20 аминокислот. Объясните за сколько секунд она синтезируется
3.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.)
4. тест-задание
VII. Итог урока: подведение результатов работы на уроке; выставление оценок.
Литература:
-
Д.К.Беляев, Г.М.Дымщиц, А.О.Рувинский. “Общая биология. Учебник 10-11 классы”- М. “Просвещение”. 2000.
-
Большой справочник для поступающих в вузы. – М. Дрофа. 2004
Методическая
разработка урока на тему: «Биосинтез белка» с использованием компьютерных
технологий.
Преподаватель биологии ГАПОУ ПО ПМПК Отделения
строительства Андронова Нина Михайловна.
План
– конспект урока.
Цели урока:
Образовательная:Ввести понятия гена, триплета, кодона, кода ДНК, транскрипции и
трансляции, объяснить сущность процесса биосинтеза белков. Проконтролировать
первичное усвоение знаний на интерактивном тренажёре. Закрепить знания о
механизме синтеза полипептидной цепи, демонстрируя учебный фильм из
электронногоучебника.
Развивающая: Продолжать формировать межпредметные связи, развивать
мышление, предлагая решение биологических задач на интерактивной доске.
Развивать умения у студентов находить дополнительный материал из сети ИНТЕРНЕТ
и использовать его при объяснении нового материала как элемент опережающего обучения.
Воспитательная: Продолжить формирование естественнонаучной картины
мира при рассмотрении успехов современной науки в решении вопросов, связанных с
реализацией наследственной информации. Воспитание ценностного отношения к
своему здоровью (необратимые изменения возникающие при нарушении генетического
кода- демонстрация опыта о влиянии спирта на белки); воспитывать уважение к
уникальности живых существ.
Дидактическая: Создать необходимые условия для осмысления новой учебной информации о
процессах транскрипции и трансляции и применять знания для выполнения
ситуативных задач, проверки уровня усвоения системы знаний и умений.
Тип урока: изучение нового
материала.
Методы урока: репродуктивный,
проблемно-поисковый, исследовательский.
Форма организации учебной деятельности: групповая, индивидуальная.
Оборудование:
модель ДНК, таблицы: «Биосинтез
белка», «Генетический код», ПК, интерактивная доска, диск электронного учебника
«Кирилла и Мефодия»(урок № 16), индивидуальные карточки-задания для закрепления
материала дома;два предметных стекла,
спички, два стеклянных стаканчика (по 50 мл), яичный белок, три пипетки,
кипяченая вода комнатной температуры,
90-процентный спирт, 10-процентный
раствор NaOH и 1-процентный CuSo4.
Ход
урока
Алгоритмы урока:
I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний.
Фронтальная работа:
— Какой раздел общей биологии мы с вами
изучаем?
— На каком уровне организации изучается этот
раздел?
Основными
свойствами клетки является пластический и энергетический обмен. Важнейшим
процессом пластического обмена является синтез белка.
Запишите тему
сегодняшнего урока: Биосинтез белков. Эта тема очень значима для вас и для
учёных.Клетка может синтезировать до 50 000 различных белков. Единственный
белок, который научились учёные синтезировать – это инсулин, им лечат болезнь
сахарный диабет.В клетке содержатся тысячи белков – какие-то денатурируют,
какие-то заново создаются, а синтез некоторых в специализированных клетках
нужен постоянно. За сутки в организме распадается около 400 грамм белка, такую
массу надо синтезировать снова.
— В чём проявляется
индивидуальность каждого организма?
— Назовите строение
и функции ДНК?
Мы знаем, что
первичная структура белка – это цепь аминокислот, а ДНК – это цепь из
нуклеотидов. Как же зашифрована информация о первичной структуре белка в ДНК?
Вся молекула ДНК поделена на отрезки, кодирующие аминокислотную
последовательность одного белка. Запишите: ген – это участок молекулы ДНК, в
котором содержится информация о последовательности аминокислот в одном белке.
III.Объяснение
нового материала.
1.Код ДНК. У нас есть 4 нуклеотида и 20 аминокислот. Как же их сопоставить?
Если бы 1 нуклеотид кодировал 1 а/к, => 4 а/к; если 2 нуклеотида – 1 а/к –
(сколько?) 16 аминокислот. Поэтому 1 аминокислоту кодирует 3 нуклеотида –
триплет (кодон). Посчитайте сколько возможно комбинаций? – 64( 43). (3
из них это знаки препинания). Достаточно и даже с избытком. Зачем избыток? 1
а/к может кодироваться 2-6 триплетами для повышения надежности хранения и
передачи информации. Свойства кода ДНК. 1) Код триплетен: 1 аминокислоту
кодирует 3 нуклеотида. 61 триплет кодирует а/к, причем один АУГ означает начало
белка, а 3 – знаки препинания. 2) Код вырожден – 1 а/к кодирует 1,2,3,4,6
триплетов 3) Код однозначен – 1 триплет только 1 а/к 4) Код не перекрывающийся
– от 1 и до последнего триплета ген кодирует только 1 белок 5) Код непрерывен –
внутри гена нет знаков препинания. Они только между генами. 6) Код универсален
– все 5 царств имеют один и тот же код. Только в митохондриях 4 триплета
отличаются. Дома подумайте и скажите почему?
2. Вся информация содержится в ДНК, но сама ДНК в биосинтезе
белка участия не принимает. Почему? Информация переписывается на и-РНК, и уже
на ней в рибосоме идет синтез белковой молекулы. ДНК —> РНК —> белок.
Скажите, есть ли организмы у которых обратный порядок : РНК —> ДНК?
3. Факторы биосинтеза: Наличие информации,
закодированной в гене ДНК. Наличие посредника и-РНК для передачи информации от
ядра к рибосомам. Наличие органоида- рибосомы. Наличие сырья – нуклеотидов и
а/к. Наличие т-РНК для доставки аминокислот к месту сборки. Наличие ферментов и
АТФ (Зачем?)
I этап. Процесс биосинтеза. Транскрипция (показать
фрагмент видеоклипа из электронного учебника). Переписывание
последовательности нуклеотидов с ДНК на и-РНК. Биосинтез молекул РНК идет на
ДНК по принципам : -матричного синтеза -комплиментарности ДНК и-РНК А Т А Г Ц Г
Т А У Ц Г Ц ДНК при помощи специального фермента расшивается, другой фермент
начинает на одной из цепей синтезировать и-РНК. Размер и-РНК это 1 или
несколько генов. И-РНК выходит из ядра через ядерные поры и идет к свободной
рибосоме.
II этап. Трансляция.
Синтез полипептидных цепей белков, осуществляемая на 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 как-то доставить а/к. С
помощью чего?- т-РНК. Рассмотрим ее строение. 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? Т-РНК с
соответствующей а/к, пытается присоединиться к и-РНК. Если антикодон
комплиментарен кодон, то присоединяется и возникает связь, которая служит
сигналом для передвижения рибосомы по нити и-РНК на один триплет. А/к
присоединяется к пептидной цепочке, а т-РНК, освободившись от а/к выходит в
цитоплазму в поисках другой такой же а/к. Пептидная цепочка, таким образом,
удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция, и рибосома не соскочит с
и-РНК. На одной и-РНК может помещаться несколько рибосом (полирибосомы
– показ фрагмента видеоклипа). Белковая цепь поступает в ЭПС, где
приобретает вторичную, третичную или четвертичную структуру (показ
фрагмента видеоклипа процесса биосинтеза из электронного учебника)
Скажите, каким образом эти процессы идут о прокариот, если у них нет ядра?
III. Регуляция
биосинтеза. Каждая хромосома в линейном порядке разделена на опероны,
состоящие из гена регулятора и структурного гена. Сигналом для гена регулятора
является либо субстрат, либо конечные продукты.
IV. Закрепление
материала.
1.Написать механизм
реализации наследственной информации: (демонстрация задания на
интерактивной доске)
ДНК: ТЦТ АТА АЦА АГА …….
И-РНК:
Белок:
Ответ к задаче заранее выписывается на доску,
но скрыт от студентов.
После решения выполняется самопроверка.
2. Выполнить тест
по теме на интерактивном тренажёре ( индивидуальный ответ).
3. Найдите ошибку:
Рибосомы, словно бусы,
Забрались на ДНК.
С ДНК они читают
Код молекулы белкa,
Строят цепь белкa они
Согласно информации.
Вместе весь процесс зовем
Коротко, мы, трансляция.
4.В искусственных условиях (вне клетки) удаётся
синтезировать белок, используя для этого готовые, взятые из клеток организмов
компоненты (и-РНК, рибосомы, аминокислоты, АТФ, ферменты).
Задача.
Какой – овечий или кроличий – белок будет синтезироваться, если для
искусственного синтеза взяты рибосомы кролика, а
и- РНК – из клеток овцы? Почему?
Преподаватель: Нужно уважать уникальность биологических систем. Хочу
продемонстрировать необратимые изменения белков под воздействием спирта.
1. Влияние спирта на белки.
Цель опыта:
продемонстрировать
студентам необратимые изменения белков под воздействием спирта. Опыт можно
проводить на уроках, при изучении свойств белка, обмена веществ или
пищеварения, а также на факультативных и кружковых занятиях.
Оборудование:
два предметных
стекла, спички, два стеклянных стаканчика (по 50 мл), яичный белок, три
пипетки, кипяченая вода комнатной температуры, 80^>
90-процентный
спирт, 10-процентный раствор NaOH и 1-процентный CuSo4.
Ход опыта.
Предметные стекла
помещают на параллельно положенные четыре спички. На них пипеткой капают яичный
белок, образуя слой. Затем на второе стекло сверху белка наливают слой спирта.
Оба стекла проносят между партами, показывая учащимся белую плотную пленку.
Спирт осаждает белки из раствора, отнимая от них воду, уплотняет и изменяет
структуру белковых молекул, необратимо нарушая их жизненные свойства. Чтобы
доказать необратимость этого явления, стекла опускают в стаканчики с водой.
Наблюдают, что происходит. Слой на первом стекле растворяется в воде — это
усваиваемый, высокопитательный белок. На втором стекле белок остается в виде
плотной пленки. Стекла вынимают из стакана и показывают учащимся. Затем с
растворами проводят биуретовую реакцию на белки. Добавляют в каждый стакан 4 мл
раствора NaOH и по каплям CuS04. Эта реакция высокочувствительная. В том
стакане, где нет белка, раствор окрасится в синий цвет ионами меди (II).
Реакции сравнивают.
Вывод (делают
студенты)
Спирт денатурирует белок, отнимает у
него воду, осаждает и необратимо изменяет его структуру.
Это
интересно…(сообщение студента)
Синтез одной молекулы белка длится 3-4 минуты
За одну минуту образуется от 50 до 60 тыс. пептидных связей
Половина белков нашего тела
(всего 17 кг белка) обновляется за 80 дней.
За свою жизнь человек обновляет весь свой белок около 200 раз.
Сообщение студента на тему: «История открытия инсулина».
Оскар Минковски — немецкий физиолог в 1889году удалил поджелудочную железу у
здоровой собаки. На мочу подопытной собаки слеталось большое количество мух,
так как вместе с мочой выделялся сахар.
Первым, кто сумел
выделить инсулин и с успехом применять его для лечения больных, был канадский
физиолог Фредерик Бантинг.Инсулин стал первым белком, последовательность аминокислот
которого была полностью расшифрована. Химический состав установил британский
молекулярный биолог Фредерик Сенгер. В 1958 году били присуждены три
Нобелевские премии за работы по инсулину. В 1955 году расшифровали структуру
человеческого инсулина. Инсулин получили из пекарских дрожжей методом генной
инженерии.
V. Итог урока: подведение результатов работы на
уроке; выставление оценок.
VI. Домашнее задание:
1.Индивидуальные карточки-задания для
закрепления материала дома.
Постройте фрагмент
ДНК, кодирующий данный участок белка: три-лиз-мет- тир-цис (используя таблицу
генетического кода).
2.0знакомление с § учебника.



