Биосинтез белков в живой клетке. Видеоурок. Биология 9 Класс

На занятии мы рассмотрим тему «Био­син­тез бел­ков в живой клет­ке». Дадим определение биосинтезу, рассмотрим основные этапы образования белка в живой клетке. Узнаем, что служит основным поставщиком энергии для большинства процессов биосинтеза.

Био­син­тез – это про­цесс со­зда­ния слож­ных ор­га­ни­че­ских ве­ществ в ходе био­хи­ми­че­ских ре­ак­ций, про­те­ка­ю­щих с по­мо­щью фер­мен­тов.

Этот процесс всегда происходит с по­гло­ще­ни­ем энер­гии. На­при­мер, об­ра­зо­ва­ние по­ли­са­ха­ри­дов из мо­но­са­ха­ри­дов, об­ра­зо­ва­ние бел­ков из ами­но­кис­лот, об­ра­зо­ва­ние нук­ле­и­но­вых кис­лот из нук­лео­ти­дов. Энер­гию поставляет мо­ле­ку­ла АТФ (аде­но­з­ин­три­фос­фор­ная кис­ло­та), которая со­дер­жит мак­ро­энер­ге­ти­че­ские связи (рис. 1).

Рис. 1. Аде­но­з­ин­три­фос­фор­ная кис­ло­та (Источник) 

При гид­ро­ли­зе вы­де­ля­ет­ся энер­гия, она ис­поль­зу­ет­ся для обес­пе­че­ния про­цес­сов био­син­те­за. В био­син­те­зе мо­ле­кул белка участ­ву­ют

ами­но­кис­ло­ты, фер­мен­ты, ри­бо­со­мы, мо­ле­ку­лыРНК (ри­бо­сом­ные, транс­порт­ные, ин­фор­ма­ци­он­ные).

По­ли­пеп­тид­ные цепи, или мо­ле­кулы белка, создаются на ри­бо­со­мах ци­то­плаз­мы. Био­син­тез за­ви­сит от участ­ка ДНК в опре­де­лен­ном месте хро­мо­со­мы (гене). Гены со­дер­жат ин­фор­ма­цию об оче­ред­но­сти ами­но­кис­лот во время син­те­за белка, ко­ди­ру­ют его пер­вич­ную струк­ту­ру.

Ин­фор­ма­ция о каж­дой ами­но­кис­ло­те за­пи­са­на в ком­би­на­ции из трех нук­лео­ти­дов (три­пле­тов) – одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ют три нук­лео­ти­да(рис. 2).

Рис. 2. Таблица генетического кода (Источник) 

Ге­не­ти­че­ский код уни­вер­са­лен, оди­на­ков для всех живых ор­га­низ­мов. Мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК пе­ре­но­сят­ся в ци­то­плаз­му клет­ки. Три­пле­ты ин­фор­ма­ци­он­ной РНК на­зы­ва­ют

ко­до­на­ми.

Схе­ма­ про­цесса био­син­те­за (рис. 3)

Рис. 3. Процесс биосинтеза (Источник) 

Дан­ные, по­лу­чен­ные экспериментально, по­ка­за­ли, что био­син­тез белка со­сто­ит из двух эта­пов: тран­скрип­ции, транс­ля­ции.

Транскрипция – ме­ха­низм, с по­мо­щью ко­то­ро­го нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность одной из цепей молекулы  ДНК пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся в ком­пле­мен­тар­ную по­сле­до­ва­тель­ность в виде мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК (рис. 4).

Рис. 4. Транскрипция (Источник) 

Второе определение. Транскрипция – про­цесс син­те­за ин­фор­ма­ци­он­ной РНК, в ко­то­ром в ка­че­стве мат­ри­цы ис­поль­зу­ет­ся одна из цепей мо­ле­ку­лы ДНК.

Про­цесс тран­скрип­ции

Спе­ци­аль­ный фер­мент на­хо­дит на молекуле ДНК требуемый ген и копирует его, рас­кру­чи­ва­я уча­сток двой­ной спи­ра­ли ДНК (рис. 5).

Рис. 5. Раскручивается участок двойной спирали (Источник) 

Фер­мент пе­ре­ме­ща­ет­ся вдоль цепи ДНК и стро­ит цепь ин­фор­ма­ци­он­ной РНК в со­от­вет­ствии с прин­ци­пом ком­пле­мен­тар­но­сти. По мере дви­же­ния фер­мен­та рас­ту­щая цепь информационной РНК от­хо­дит от ДНК мат­ри­цы, а двой­ная спираль ДНК вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся. Когда фер­мент до­сти­га­ет конца ко­пи­ро­ва­ния участ­ка, на­зы­ва­е­мо­го стоп-ко­до­ном, мо­ле­ку­ла РНК от­де­ля­ет­ся от мат­ри­цы, т. е. от мо­ле­ку­лы ДНК. Тран­скрип­ция – это пер­вый этап био­син­те­за белка. На этом этапе про­ис­хо­дит счи­ты­ва­ние ин­фор­ма­ции путем син­те­за ин­фор­ма­ци­он­ной РНК.

Транс­ля­ции – механизм, с помощью которого  нук­лео­тид­ные по­сле­до­ва­тель­но­сти ин­фор­ма­ци­он­ной РНК пе­ре­во­дят­ся в по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле по­ли­пеп­тид­ной цепи. Про­цесс идет в ци­то­плаз­ме на ри­бо­со­мах. Об­ра­зо­вав­ши­е­ся ин­фор­ма­ци­он­ные РНК вы­хо­дят из ядра через поры и от­прав­ля­ют­ся к ри­бо­со­мам. Ри­бо­со­ма сколь­зит по РНК и вы­стра­и­ва­ет из опре­де­лен­ных ами­но­кис­лот длин­ную по­ли­мер­ную цепь белка. Ами­но­кис­ло­ты до­став­ля­ют­ся к ри­бо­со­мам с по­мо­щью транс­порт­ных РНК. Для каж­дой ами­но­кис­ло­ты тре­бу­ет­ся своя транс­порт­ная РНК, со­от­вет­ству­ю­щая опре­де­лен­но­му три­пле­ту ин­фор­ма­ци­он­ной РНК (ко­до­ну). В мо­ле­ку­ле транс­порт­ной РНК, ко­то­рая имеет форму три­лист­ни­ка, имеется два участка – акцепторный и триплетный антикодон. К акцепторному участку при­со­еди­ня­ет­ся ами­но­кис­ло­та, а три­плет­ный ан­ти­ко­дон свя­зы­ва­ет­ся с ком­пле­мен­тар­ным ко­до­ном в мо­ле­ку­ле ин­фор­ма­ци­он­ной РНК (рис. 6).

Рис. 6. тРНК (Источник) 

Це­поч­ка ин­фор­ма­ци­он­ной РНК обес­пе­чи­ва­ет опре­де­лен­ную по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в це­поч­ке мо­ле­ку­лы белка. Жизнь ин­фор­ма­ци­он­ной РНК – от 2 минут (у неко­то­рых бак­те­рий) до несколь­ких дней (как, на­при­мер, у выс­ших мле­ко­пи­та­ю­щих). Затем ин­фор­ма­ци­он­ная РНК раз­ру­ша­ет­ся под дей­стви­ем фер­мен­тов, а нук­лео­ти­ды ис­поль­зу­ют­ся для син­те­за новой мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК. Таким об­ра­зом, клет­ка кон­тро­ли­ру­ет ко­ли­че­ство син­те­зи­ру­е­мых бел­ков и их тип.

Биосин­тез белка со­сто­ит из двух эта­пов: тран­скрип­ция (об­ра­зо­ва­ние ин­фор­ма­ци­он­ной РНК по мат­ри­це ДНК, про­те­ка­ет в ядре клет­ке) и транс­ля­ция (эта ста­дия про­хо­дит в ци­то­плаз­ме клет­ки на ри­бо­со­мах).

 

Список литературы

1. Каменский А.А. и др. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 класс. – М.: Дрофа, 2002. – 304 с.
2. Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С. и др. Биология. 9 класс. (Порядок в живой природе) – М.: 2012. – 352 с.
3. Теремов А.В., Петросова Р.А., Никишов А.И. Биология. Общие закономерности жизни. 9 класс. – М.: 2013. – 278 с.
4. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Биология. 9 класс. – 5-е изд., испр. – М.: 2013. – 240 с.
5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Биология. Общие закономерности. 9 класс. – М.: 2011. – 278 с. 
6. Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С. Биология. Живые системы и экосистемы. 9 класс – М.: 2010. – 144 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Shkolo.ru (Источник).  
2. Festival.1september.ru (Источник). 
3. School.xvatit.com (Источник). 

 

Домашнее задание

1. Что такое биосинтез?
2. Опишите про­цесс тран­скрип­ции.
3. Где происходит процесс трансляции?
4. В чем суть генетического кода?

interneturok.ru

Биосинтез углеводов. ­Фотосинтез. Видеоурок. Биология 9 Класс

На прошлом уроке мы узнали, что биополимерные молекулы белка образуются из готовых мономеров – аминокислот, находящихся в клетке. Процесс происходит с участием внутренней энергии клетки в виде молекулы АТФ. Биосинтез углеводов происходит по-другому: в клетках растений мономеры-моносахариды образуются из неорганических веществ, углекислого газа и воды, за счет энергии солнечного света.

Фотосинтез – процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии солнечного света. В результате образуется глюкоза, которая используется для синтеза полисахаридов и других органических соединений в клетке. Этот процесс сложный, происходит в клетках зеленых растений, водорослей (рис. 1), реализуется с помощью пигментов

хлорофилла и других.

Рис. 1. Водоросли и цианобактерии под микроскопом

У высших растений хлорофилл находится в хлоропластах, основной орган фотосинтеза – лист (рис. 2).

Рис. 2. Лист высшего растения

Хлоропласты – это внутриклеточные органоиды, пластиды, окрашены в зеленый цвет благодаря хлорофиллу (рис. 3).

Рис. 3. Хлоропласты

Хлоропласты отделены от цитоплазмы двойной мембранойс избирательной проницаемостью, внутреннее пространство заполнено бесцветной стромой (рис. 4).

Рис. 4. Строение хлоропласта

В строме хлоропласта обнаруживаются кольцевые молекулы ДНК, молекулы РНК, рибосомы, белок. В ней происходит первичное отложение крахмала, запасного полисахарида, в виде крахмальных зерен.

Внутренняя мембрана врастает внутрь стромы и образует мешковидные уплощенные структуры – тилакоиды (рис. 5). 

Рис. 5. Расположение тилакоидов

На мембранах тилакоида располагаются молекулы хлорофилла, а также другие вспомогательные пигменты, каротиноиды. Тилакоиды находятся друг над другом, собраны в пачки, похожие на стопки монет, которые называются гранами. Граны соединены одиночными пластинчатыми тилакоидами – ламеллами (рис. 6).

Рис. 6. Расположение ламелл

Существуют две стадии фотосинтеза – световая и темновая.

Механизм световой стадии фотосинтеза заключается в том, что квант красного света поглощенный хлорофиллом, переводит электрон в возбужденное состояние, этот электрон приобретает большой запас энергии и перемещается на более высокий энергетический уровень, перемещаясь с одной ступени на другую, электрон теряет энергию, которая используется для синтеза АТФ. Место вышедших электронов молекулы хлорофилла занимают молекулы воды. Вода под воздействием света подвергается

фотолизу (расщепление воды) в полости тилакоида (рис. 7). Кислород выделяется как  побочный эффект фотолиза воды, удаляется из клетки или расходуется в процессах дыхания. Световая стадия происходит в тилакоидах с участием света. Энергия, образованная на этой стадии, в виде молекул АТФ используется в темновой стадии фотосинтеза.

Рис. 7. Световая стадия фотосинтеза

На второй, темновой, стадии фотосинтеза используются продукты, образовавшиеся в результате световых реакций. С помощью них углекислый газ преобразуется в простые углеводы –

моносахариды. Они образуются из-за большого количества реакций за счет энергии АТФ. В результате получаются молекулы глюкозы, а из них полисахариды – крахмал (рис. 8). Темновая реакция происходит в строме хлоропластов без участия света.

Рис. 8. Темновая стадия фотосинтеза

Под действием солнечного света, шести молекул углекислого газа, шести молекул воды образуются одна молекула глюкозы и шесть молекул кислорода (рис. 9).

Рис. 9. Уравнение фотосинтеза

 

Скорость фотосинтеза зависит от внешних факторов, таких как свет, температура и концентрация углекислого газа, при наилучших параметрах фотосинтез усиливается.

1–1 ,5% энергии солнца, получаемые зелеными растениями, запасаются в виде органических молекул.

 

Фотосинтезирующие организмы дают пищу гетеротрофам и кислород, необходимый для дыхания всем живым существам. Примерно 21 % кислорода в атмосфере Земли является продуктом фотосинтеза.

Фотосинтез – процесс создания зелеными клетками растения органических веществ из неорганических на суше и в воде. Каждый год растения фиксируют примерно 1,7 млрд тонн углерода, образуя 150 млрд тонн органического вещества, и выделяют 200 млрд тонн кислорода. Также фотосинтез – единственный процесс на Земле, в ходе которого энергия солнечного света превращается в энергию химических связей органических соединений. Солнечный свет накапливается растениями в виде белков, углеводов и жиров, обеспечивая питанием все живые организмы.

Слова Климента Аркадиевича Тимирязева (рис. 10), естествоиспытателя, специалиста по физиологии растений о роли зеленых растений: «Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез. Он только затратился на внутреннюю работу, он рассек, разорвал связь между частицами углерода и кислорода, соединенными в углекислоте. Освобожденный углерод, соединяясь с водой, образовал крахмал. Этот крахмал, превратясь в растворимый сахар, после долгих странствований по растению отложился, наконец, в зерне в виде крахмала же или в виде клейковины. В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы. И вот теперь атомы углерода стремятся в наших организмах вновь соединиться с кислородом, который кровь разносит во все концы нашего тела. При этом луч солнца, таившийся в них в виде химического напряжения, вновь принимает форму явной силы. Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу».

Рис. 10. К.А. Тимирязев

На этом уроке мы рассмотрели фотосинтез, стадии фотосинтеза и его пользу для нашей планеты и населяющих ее организмов.

 

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Биология. Общие закономерности. 9 класс. – М.: 2011. – 278 с. 

2. Ефимова Т.М. и др. Основы общей биологии. 9 класс/ под ред. Андреевой Н.Д., Трайтака Д.И. – 5-е изд., перераб. – М.: 2012. – 303 с.

3. Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С. и др. Биология. 9 класс. (Порядок в живой природе). – М.: 2012. – 352 с. 

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-сайт studall.org (Источник)

2. Интернет-сайт biolicey2vrn.ru (Источник)

3. Интернет-сайт biology-online.ru (Источник)

 

Домашнее задание

1. Как называют совокупность реакций синтеза органических веществ из неорганических с использованием энергии света?

2. Сколько стадией имеет фотосинтез?

3. На какой стадии фотосинтеза образуется свободный кислород?

4. В какой части хлоропласта находится пигмент хлорофилл?

interneturok.ru

Биосинтез белков

Белки — это сложные органические соединения, лежащие в основе жизнедеятельности любого живого организма. Роль белков в организме чрезвычайно разнообразна.

Каждый белок имеет своё уникальное строение и выполняет в организме строго определённую функцию.

Белки гормоны, например гормон роста – соматотропин, участвуют в управлении всеми жизненными процессами.

Мы способны двигаться благодаря сократительным белкам актину и миозину, содержащимся в мышцах. А вот белки ферменты обеспечивают протекание всех химических процессов дыхание, пищеварение, обмен веществ. Например, белок пепсин, содержащийся в желудочном соке, помогает переваривать пищу.

За зрительные способности отвечает особый светочувствительный белок родопсин, с помощью которого формируется изображение на сетчатке глаза.

Белок гемоглобин (белок эритроцитов) доставляет кислород ко всем клеткам и обеспечивает вывод углекислого газа из организма.

Белки иммуноглобулины (антитела) защищают организм при вторжении болезнетворных микроорганизмов, вирусов и бактерий.

Белок фибриноген отвечает за свёртываемость крови при царапинах, порезах и кровоточащих ранах.

Белки кератины являются главной составляющей частью волос, перьев, ногтей, роговых образований.

Сильнодействующие вещества ядов некоторых растений, змей и насекомых, а также токсины бактерий являются белками.

В организме человека белки образуются непрерывно из аминокислот, поступающих с пищей.

Выделяют две группы аминокислот:

Заменимые аминокислоты (аланин, аргинин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин, глутамин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин), которые синтезируются в организме человека.

И незаменимые аминокислоты (Валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин) в организме они не синтезируются и должны в обязательном порядке поступать с пищей. Содержатся они в основном в продуктах животного происхождения.

Аминокилоты соединяются между собой благодаря пептидной связи. Так образуется молекула, которая представляет собой дипептид.

Поскольку на одном конце дипептида находится свободная аминогруппа, а на другом – свободная карбоксильная группа, дипептид может присоединять к себе другие аминокислоты.

Если таким образом собираются пептиды, содержащие до 10 остатков аминокислот, они называются олигопептидами.

Если больше 10-ти аминокислот– полипептидами. В организме человека пептидами являются многие гормоны.

Итак, мы сказали, что белки состоят из аминокислот, аминокислоты соединяются в цепочки, которые называются олигопептидами и полипептидами.

А вот белками называются полипептиды, содержащие от пятидесяти до нескольких тысяч аминокислот.

В состав белков могут входить не только аминокислоты. Если белок содержит компоненты неаминокислотной природы, то такой белок относят к сложным. Простые белки состоят только из аминокислот.

Каждая клеточка нашего организма содержит тысячи белков. В процессе жизнедеятельности все белки рано или поздно разрушаются. И для нормального хода всех реакций они должны синтезироваться вновь.

И сегодня на уроке мы рассмотрим процесс синтеза белков.

Многие функции белков определяются последовательностью аминокислот в их молекуле.

А информация о том какой должна быть эта последовательность храниться в ДНК. И если сказать более точно, то информация о первичной структуре белка заключена в последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Вспомним что в состав нуклеотидов, из которых строятся ДНК входят: остаток фосфорной кислоты, углевод – дезоксирибоза, и азотистое основание.

У ДНК четыре разных азотистых основания. 

Аденин (А), гуанин (Г) и цитозин (Ц), тимин (Т), а уроцил (У) у РНК.

Участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка, называется геном.

А в одной хромосоме находиться информация о структуре многих сотен белков.

Генетический код

Три рядом расположенных нуклеотида (триплет) в ДНК кодируют какую-то аминокислоту в белке. А какую именно аминокислоту можно понять по расположению этих самых нуклеотидов.

На сегодняшний день уже известно какие триплетные сочетания нуклеотидов ДНК соответствуют той или иной из 20 аминокислот, входящих в состав белков.

Однако изначально информация с ДНК переписывается на матричную РНК в виде триплетов – кодонов, которые мы видим в таблице.

Определённые кодоны соответствуют определённым аминокислотам.

Из таблицы видно, что многим аминокислотам соответствует не один, а несколько различных триплетов – кодонов.

Считается что такое свойство генетического кода повышает надёжность хранения и передачи генетической информации при делении клеток.

Например, аминокислоте аланину соответствует 4 кадона: ГЦУ ГЦЦ ГЦА и ГЦГ.

Посмотрите первые два азотистых основания у всех триплетов одинаковы, то есть если даже произойдёт случайная ошибка в третьем нуклеотиде, то все равно это будет кадон аланина.

Важное свойство генетического кода — это специфичность. То есть один триплет будет обозначать только одну аминокислоту.

Генетический код — это способ записи, а не содержание записи.

Перейдём непосредственно к синтезу белка.

Синтез белка осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза матричной РНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на матричной РНК).

Транскрипция

ДНК-носитель всей генетической информации как известно содержится в ядре клетки.

Сначала фермент РНК-полимераза узнает на цепи ДНК ту последовательность нуклеотидов с которой начнёт считываться информация и синтезироваться матричная РНК.

Синтез матричной РНК начинается с того что к началу транскрибируемого участка прикрепляются транскрипционные факторы- белки, которые подготавливают место для связывание РНК-полимеразы с ДНК.  

Для начала транскрипции необходима энергия эту энергию приносит АТФ.

РНК-полимераза расплетает двуспиральную ДНК и синтезирует матричную РНК по ДНК.

И по мере движения РНК-полимеразы по матрице впереди неё происходит расплетание, а позади — восстановление двойной спирали ДНК. Тем самым РНК-полимераза по принципу комплементарности копирует одну из двух цепочек.

По принципу комплементарности аденин соединяется только с тимином двумя водородными связями. А гуанин соединяется только с цитозином тремя водородными связями. Таким образом, нуклеотиды образуют пары.

По тому же принципу синтезируется и матричная РНК: против цитозина молекулы ДНК становиться гуанин молекулы РНК, против тимина – аденин. Против гуанина цитозин. А против аденина молекулы ДНК – урацил РНК (вспомните, что в РНК в нуклиотиды вместо тимина включен урацил).

В конце транскрибируемого региона РНК-полимераза отсоединяется и матричная РНК высвобождается.

Её ещё называют информационное РНК так как она списывает информацию и выносит её из ядра в цитоплазму. И уже в цитоплазме – рибосомы, захватывают матричную РНК.

В цитоплазме начинается следующий процесс, его называют трансляцией.

Значит матричная РНК состоит из кодонов триплетов (в последствии 1 кодон будет кодировать 1 аминокислоту). А из аминокислот как вы знаете состоят белки.

В цитоплазме матричную РНК охватывают компоненты молекулярного комплекса для сборки белков называемые рибосомами.

Вы помните, что рибосома состоит из большой и малой субъединицы.

Но сперва к матричной РНК к (кодону АУГ, который сигнализирует о начале цепи) присоединяется малая субъединица рибосомы.

Когда присоединяется большая субъединица формируется пептидильный (или П-участок) и аминоацильный (или А-участок).

К рибосоме направляется поток стройматериала для производства белков – это молекулы аминокислот. Часть этих аминокислот заменимые, а часть незаменимые. О чём мы говорили с вами выше.

Аминокислоты попадают в рибосому не самостоятельно, а с помощью так называемых транспортных РНК − (сокращённо их называют т-РНК). Которые имеют форму «клеверного листа». Одна т-РНК несёт 1 аминокислоту.

Транспортные РНК способны различать среди всего многообразия аминокислот только свои определённые аминокислоты, присоединять их к одному из концов и подтаскивать к рибосоме.

Транспортная РНК содержит в своём составе тройку нуклеотидов, которую называют антикодоном.

Данный антикадон взаимосоответствует, то есть комплементарен кодону в матричной РНК с которым он связывается. И соответствует той аминокислоте, которую он переносит.

Входящая в А участок вторая транспортная РНК взаимосоответствует, то есть комплементарна второму кодону. Аминокислота первой транспортной РНК переноситься на аминокислоту второй транспортной РНК.

Между аминокислотами формируется пептидная связь.

Первая транспортная РНК уходит, и рибосома продвигается дальше. А очередная т-РНК подносит необходимую аминокислоту, наращивающую растущую цепочку белка.  

Эта операция повторяется столько раз, сколько аминокислот должен содержать строящийся белок.

И когда в рибосоме оказывается тройка нуклеотидов «стоп-кодон УАГ, УАА, УГА», то трансляция белка прекращается. Эта тройка нуклеотидов не соответствует никакой аминокислоте. И ни одна т-РНК к такому триплету присоединиться не может, так как антикадонов к ним у т-РНК не бывает.

Аминокислоты, которые поднесли т-РНК формируются в полипептидную цепочку.

После завершения синтеза цепи, полипептид высвобождается из рибосомы. Чтобы принять обычную форму, белок должен свернуться, образуя при этом определённую пространственную конфигурацию.

Затем сформированный белок доставляется к месту своего назначения. Если посмотреть на синтез белка сверху то он будет выглядеть вот так.

Таким образом малая субъединица опознает подходящую РНК и место на ней, с которого нужно начать синтез белка. А большая субъединица, содержащая каталитический центр, присоединяется ко всей конструкции и ускоряет образование пептидной связи между растущей полипептидной цепочкой будущего белка и каждой последующей аминокислотой.

Транскрипция и трансляция в клетках происходит очень быстро. Например, на синтез крупной молекулы белка уходит примерно две минуты.

Так как белки в организме выполняют много функций они являются и гормонами, и ферментами, то их необходимо достаточно много.

Поэтому, как только рибосома продвигается вперед, за ней тут же на матричную РНК нанизывается следующая, которая будет синтезировать естественно тот же белок.

Когда данного белка для организма на данный момент будет достаточно, то рибосома находит другую матричную РНК которая содержит информацию о каком-то другом белке.

videouroki.net

Видеоурок по биологии (9 класс) по теме: урок «Синтез белка»

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Белки — природные высокомолекулярные вещества Химические свойства белков

Материал урока формирует  знания о составе и строении белков как высшей ступени развития вещества….

Урок по теме: «Химические свойства белка. Биологическая роль белков»

Методическая разработка урока по теме: «Химические свойства белка. Биологическая роль белков» Методическая цель: реализация профильного изучения темы.Цель урока:1)    показат…

Модульный урок по биологии» Состав и строение белков. Функции белков»

Модульная технология позволяет обучающимся самостоятельно работать, общаться и помогать друг другу, оценивать свою работу и своего товарища….

Белки. Свойства белков

интегрированный урок по химии и биологии для учащихся 10 классов…

Модульный урок на тему: «Состав и строение белков. Функции белков»

Модульный урок на тему: «Состав и строение белков. Функции белков».Самостоятельная работа с учебно- тематической картой…

10 класс Биология ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА. БЕЛКИ. КОНФОРМАЦИИ БЕЛКОВОЙ МОЛЕКУЛЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ. ФУНКЦИИ БЕЛКОВ. ФЕРМЕНТЫ

Тема 3.Органические вещества. Белки. Конформации белковой молекулы. Классификация белков. Функции белков.Ферменты…

Разработка урока химии в 10 классе по теме»Химические свойства белков. Функции белков»

Разработка урока химии в 10 классе по теме»Химические свойства белков. Функции белков», определены цели и задачи урока. методы и приёмы, планируемые результаты….

nsportal.ru

9 класс. Биология. Биосинтез белков в живой клетке — Биосинтез белков в живой клетке

Комментарии преподавателя

тема на­ше­го се­го­дняш­не­го урока – «Био­син­тез бел­ков в живой клет­ке». Се­год­ня мы дадим опре­де­ле­ние био­син­те­зу и рас­смот­рим ос­нов­ные этапы био­син­те­за белка. Каж­дая клет­ка син­те­зи­ру­ет необ­хо­ди­мые ей ве­ще­ства. Этот про­цесс на­зы­ва­ет­ся био­син­те­зом. То есть, био­син­тез — это про­цесс со­зда­ния слож­ных ор­га­ни­че­ских ве­ществ в ходе био­хи­ми­че­ских ре­ак­ций, про­те­ка­ю­щих с по­мо­щью фер­мен­тов.

Био­син­тез все­гда идет с по­гло­ще­ни­ем энер­гии. На­при­мер, об­ра­зо­ва­ние по­ли­са­ха­ри­дов из мо­но­са­ха­ри­дов, об­ра­зо­ва­ние бел­ков из ами­но­кис­лот, об­ра­зо­ва­ние нук­ле­и­но­вых кис­лот из нук­лео­ти­дов. Все эти про­цес­сы идут с по­гло­ще­ни­ем энер­гии. Глав­ным по­став­щи­ком энер­гии слу­жит мо­ле­ку­ла АТФ (аде­но­з­ин­три­фос­фор­ная кис­ло­та). Она со­дер­жит мак­ро­энер­ге­ти­че­ские связи. При гид­ро­ли­зе вы­де­ля­ет­ся энер­гия, ко­то­рая ис­поль­зу­ет­ся для обес­пе­че­ния про­цес­сов био­син­те­за. В био­син­те­зе мо­ле­кул белка участ­ву­ют:

1​ ами­но­кис­ло­ты,

2​ фер­мен­ты,

3​ ри­бо­со­мы,

4​ мо­ле­ку­лы РНК (ри­бо­сом­ные, транс­порт­ные, ин­фор­ма­ци­он­ные).

Со­зда­ние по­ли­пеп­тид­ных цепей, или мо­ле­кул белка, про­ис­хо­дит на ри­бо­со­мах ци­то­плаз­мы. Био­син­тез за­ви­сит от участ­ка ДНК в опре­де­лен­ном месте хро­мо­со­мы (гене). Гены со­дер­жат ин­фор­ма­цию об оче­ред­но­сти ами­но­кис­лот во время син­те­за белка. Иначе го­во­ря, ко­ди­ру­ют его пер­вич­ную струк­ту­ру.

Ин­фор­ма­ция о каж­дой ами­но­кис­ло­те за­пи­са­на в ком­би­на­ции из трех нук­лео­ти­дов (три­пле­тов). То есть одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ют три нук­лео­ти­да. В этом со­сто­ит суть ге­не­ти­че­ско­го кода. Ге­не­ти­че­ский код уни­вер­са­лен. Он оди­на­ков для всех живых ор­га­низ­мов. Мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК пе­ре­но­сят­ся в ци­то­плаз­му клет­ки. Три­пле­ты ин­фор­ма­ци­он­ной РНК на­зы­ва­ют ко­до­на­ми. Схе­ма­тич­но про­цесс био­син­те­за можно пред­ста­вить сле­ду­ю­щим об­ра­зом: ДНК —> Ин­фор­ма­ци­он­ная РНК —> белок.

Дан­ные, по­лу­чен­ные с по­мо­щью раз­лич­ных экс­пе­ри­мен­тов, по­ка­за­ли, что био­син­тез белка со­сто­ит из двух эта­пов:

1​ тран­скрип­ция,

2​ транс­ля­ция.

Тран­скрип­ци­ей на­зы­ва­ют ме­ха­низм, с по­мо­щью ко­то­ро­го нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ДНК пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся в ком­пле­мен­тар­ную по­сле­до­ва­тель­ность в виде мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК. Или же про­цесс син­те­за ин­фор­ма­ци­он­ной РНК в ко­то­рой в ка­че­стве мат­ри­цы, ис­поль­зу­ет­ся одна из цепей мо­ле­ку­лы ДНК. То есть, тран­скрип­ция — это пе­ре­пи­сы­ва­ние ге­не­ти­че­ской ин­фор­ма­ции на ин­фор­ма­ци­он­ную РНК.

Как же осу­ществ­ля­ет­ся про­цесс тран­скрип­ции? Спе­ци­аль­ный фер­мент на­хо­дит ген и рас­кру­чи­ва­ет уча­сток двой­ной спи­ра­ли ДНК. Фер­мент пе­ре­ме­ща­ет­ся вдоль цепи ДНК и стро­ит цепь ин­фор­ма­ци­он­ной РНК в со­от­вет­ствии с прин­ци­пом ком­пле­мен­тар­но­сти. По мере дви­же­ния фер­мен­та рас­ту­щая цепь РНК мат­ри­цы от­хо­дит от мо­ле­ку­лы, а двой­ная цепь ДНК вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся. Когда фер­мент до­сти­га­ет конца ко­пи­ро­ва­ния участ­ка, то есть до­хо­дит до участ­ка, на­зы­ва­е­мо­го стоп-ко­до­ном, мо­ле­ку­ла РНК от­де­ля­ет­ся от мат­ри­цы, то есть от мо­ле­ку­лы ДНК. Таким об­ра­зом, тран­скрип­ция — это пер­вый этап био­син­те­за белка. На этом этапе про­ис­хо­дит счи­ты­ва­ние ин­фор­ма­ции путем син­те­за ин­фор­ма­ци­он­ной РНК.

Вто­рой этап био­син­те­за белка — транс­ля­ция. Во время транс­ля­ции нук­лео­тид­ные по­сле­до­ва­тель­но­сти ин­фор­ма­ци­он­ной РНК пе­ре­во­дят­ся в по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле по­ли­пеп­тид­ной цепи. Этот про­цесс идет в ци­то­плаз­ме на ри­бо­со­мах. Об­ра­зо­вав­ши­е­ся ин­фор­ма­ци­он­ные РНК вы­хо­дят из ядра через поры и от­прав­ля­ют­ся к ри­бо­со­мам. Ри­бо­со­мы — уни­каль­ный сбо­роч­ный ап­па­рат. Ри­бо­со­ма сколь­зит по РНК и вы­стра­и­ва­ет из опре­де­лен­ных ами­но­кис­лот длин­ную по­ли­мер­ную цепь белка. Ами­но­кис­ло­ты до­став­ля­ют­ся к ри­бо­со­мам с по­мо­щью транс­порт­ных РНК. Для каж­дой ами­но­кис­ло­ты тре­бу­ет­ся своя транс­порт­ная РНК, со­от­вет­ству­ю­щая опре­де­лен­но­му три­пле­ту ин­фор­ма­ци­он­ной РНК (ко­до­ну) в мо­ле­ку­ле транс­порт­ной РНК, ко­то­рая имеет форму три­лист­ни­ка. У нее есть уча­сток, к ко­то­рой при­со­еди­ня­ет­ся ами­но­кис­ло­та и дру­гой три­плет­ный ан­ти­ко­дон, ко­то­рый свя­зы­ва­ет­ся с ком­пле­мен­тар­ным ко­до­ном в мо­ле­ку­ле ин­фор­ма­ци­он­ной РНК.

Таким об­ра­зом, це­поч­ка ин­фор­ма­ци­он­ной РНК обес­пе­чи­ва­ет опре­де­лен­ную по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в це­поч­ке мо­ле­ку­лы белка. Бы­ва­ют слу­чаи, когда вдоль ин­фор­ма­ци­он­ной РНК дви­жет­ся несколь­ко ри­бо­сом и син­те­зи­ру­ет­ся несколь­ко бел­ков. Время жизни ин­фор­ма­ци­он­ной РНК ко­леб­лет­ся от 2 минут (как у неко­то­рых бак­те­рий) до несколь­ких дней (как, на­при­мер, у выс­ших мле­ко­пи­та­ю­щих). Затем ин­фор­ма­ци­он­ная РНК раз­ру­ша­ет­ся под дей­стви­ем фер­мен­тов, а нук­лео­ти­ды ис­поль­зу­ют­ся для син­те­за новой мо­ле­ку­лы ин­фор­ма­ци­он­ной РНК. Таким об­ра­зом, клет­ка кон­тро­ли­ру­ет ко­ли­че­ство син­те­зи­ру­е­мых бел­ков и их тип.

Да­вай­те под­ве­дем итоги. Син­тез белка со­сто­ит из двух эта­пов: тран­скрип­ция (об­ра­зо­ва­ние ин­фор­ма­ци­он­ной РНК по мат­ри­це ДНК, про­те­ка­ет в ядре клет­ке) и транс­ля­ции (эта ста­дия про­хо­дит в ци­то­плаз­ме клет­ки на ри­бо­со­мах).

источник конспекта — http://interneturok.ru/ru/school/biology/9-klass/tema/biosintez-belkov-v-zhivoy-kletke?seconds=0&chapter_id=1777

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=29PppzuO8zg

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=lpEI2vzaC-I

источник видео — http://www.youtube.com/watch?v=ikYZsgRvsGE

источник презентации — http://prezentacii.com/biologiya/465-biosintez-belka.html

www.kursoteka.ru

Урок «Синтез белков в клетке» 9 класс

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

У

фен

фен

лей

лей

сер

сер

сер

сер

тир

тир

—

—

цис

цис

—

три

У

Ц

А

Г

Ц

лей

лей

лей

лей

про

про

про

про

гис

гис

глн

глн

арг

арг

арг

арг

У

Ц

А

Г

А

иле

иле

иле

мет

тре

тре

тре

тре

асн

асн

лиз

лиз

сер

сер

арг

арг

У

Ц

А

Г

Г

вал

вал

вал

вал

ала

ала

ала

ала

асп

асп

глу

глу

гли

гли

гли

гли

У

Ц

А

Г

20 аминокислот, входящих в состав природных белков

(«волшебные аминокислоты»)

Амин

кислота

Сокращённое назван

Амино

кислота

Сокращ

назв

Аланин

АЛА

Лейцин

ЛЕЙ

Аргинин

АРГ

Лизин

ЛИЗ

Аспарагин

АСН

Метионин

МЕТ

Аспарагиновая кислота

АСП

Пролин

ПРО

Валин

ВАЛ

Серин

СЕР

Гистидин

ГИС

Тирозин

ТИР

Глицин

ГЛИ

Треонин

ТРЕ

Глутамин

ГЛН

Триптофан

ТРИ

Глутаминовая кислота

ГЛУ

Фенилаланин

ФЕН

Изолейцин

ИЛЕ

Цистеин

ЦИС

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

У

фен

фен

лей

лей

сер

сер

сер

сер

тир

тир

—

—

цис

цис

—

три

У

Ц

А

Г

Ц

лей

лей

лей

лей

про

про

про

про

гис

гис

глн

глн

арг

арг

арг

арг

У

Ц

А

Г

А

иле

иле

иле

мет

тре

тре

тре

тре

асн

асн

лиз

лиз

сер

сер

арг

арг

У

Ц

А

Г

Г

вал

вал

вал

вал

ала

ала

ала

ала

асп

асп

глу

глу

гли

гли

гли

гли

У

Ц

А

Г

20 аминокислот, входящих в состав природных белков

(«волшебные аминокислоты»)

Амин

кислота

Сокращённое назван

Амино

кислота

Сокращ

назв

Аланин

АЛА

Лейцин

ЛЕЙ

Аргинин

АРГ

Лизин

ЛИЗ

Аспарагин

АСН

Метионин

МЕТ

Аспарагиновая кислота

АСП

Пролин

ПРО

Валин

ВАЛ

Серин

СЕР

Гистидин

ГИС

Тирозин

ТИР

Глицин

ГЛИ

Треонин

ТРЕ

Глутамин

ГЛН

Триптофан

ТРИ

Глутаминовая кислота

ГЛУ

Фенилаланин

ФЕН

Изолейцин

ИЛЕ

Цистеин

ЦИС

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

У

фен

фен

лей

лей

сер

сер

сер

сер

тир

тир

—

—

цис

цис

—

три

У

Ц

А

Г

Ц

лей

лей

лей

лей

про

про

про

про

гис

гис

глн

глн

арг

арг

арг

арг

У

Ц

А

Г

А

иле

иле

иле

мет

тре

тре

тре

тре

асн

асн

лиз

лиз

сер

сер

арг

арг

У

Ц

А

Г

Г

вал

вал

вал

вал

ала

ала

ала

ала

асп

асп

глу

глу

гли

гли

гли

гли

У

Ц

А

Г

20 аминокислот, входящих в состав природных белков

(«волшебные аминокислоты»)

Амин

кислота

Сокращённое назван

Амино

кислота

Сокращ

назв

Аланин

АЛА

Лейцин

ЛЕЙ

Аргинин

АРГ

Лизин

ЛИЗ

Аспарагин

АСН

Метионин

МЕТ

Аспарагиновая кислота

АСП

Пролин

ПРО

Валин

ВАЛ

Серин

СЕР

Гистидин

ГИС

Тирозин

ТИР

Глицин

ГЛИ

Треонин

ТРЕ

Глутамин

ГЛН

Триптофан

ТРИ

Глутаминовая кислота

ГЛУ

Фенилаланин

ФЕН

Изолейцин

ИЛЕ

Цистеин

ЦИС

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГЦЦ-ГТГ-АГЦ-ТЦА-ТТЦ

№4 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГЦЦ-ГТГ-АГЦ-ТЦА-ТТЦ

№4 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГЦЦ-ГТГ-АГЦ-ТЦА-ТТЦ

№4 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№5 Какую длину имеет ген, кодирующий инсулин, если известно, что молекула инсулина имеет 51 аминокислоту, а расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм

№6 Определённый белок содержит 400 аминокислот. Какую длину имеет ген, под контролем которого этот белок синтезируется, если расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм.

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№5 Какую длину имеет ген, кодирующий инсулин, если известно, что молекула инсулина имеет 51 аминокислоту, а расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм

№6 Определённый белок содержит 400 аминокислот. Какую длину имеет ген, под контролем которого этот белок синтезируется, если расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм.

№1 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

ДНК ТАЦ-ААТ-ТТЦ-АТА

№2 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

ДНК АГЦ-ЦГТ-ГЦЦ-ГГА

№3 Дан фрагмент ДНК

1 Построить иРНК.

2 Найти по табл аминокислоты.

3 Определить длину фрагмента.

4 Высчитать количество А (в%) в двух цепях ДНК

ДНК ГТА-ТАА-ЦАЦ- ЦТЦ

№5 Какую длину имеет ген, кодирующий инсулин, если известно, что молекула инсулина имеет 51 аминокислоту, а расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм

№6 Определённый белок содержит 400 аминокислот. Какую длину имеет ген, под контролем которого этот белок синтезируется, если расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм.

infourok.ru

Урок биологии в 9-м классе «Биосинтез белка. Пластический обмен»

Разделы: Биология

---

Учебник: “Биология. Общие закономерности. 9 класс”. С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И. Сонин.

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока:

– Сформировать знания об основных этапах процесса биосинтеза белка: транскрипции и трансляции.
– Дать представление о генетическом коде и его основными свойствами.
– Продолжить формирование умений самостоятельно работать, вести наблюдение за демонстрацией, делать выводы на основе полученных знаний.
– Воспитывать культуру умственного труда.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация опорных знаний.

Жизнь как явление природы – величайшая тайна, в которую уже много тысяч лет пытается проникнуть человечество. Вспомните признаки живых организмов, которые отличают их от неживых объектов? Позвольте словами академика В.А.Энгельгардта подвести итог вашим ответам: “Рост, размножение, подвижность, возбудимость, способность реагировать на изменения внешней среды – все эти свойства живого в конечном счете неразрывно связаны с определёнными химическими превращениями, без которых ни одного из этих проявлений жизнедеятельности не могло бы осуществиться”. (слайд 2). 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. (слайд 3)

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. (слайд 4)

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.

3. Изучение новой темы.

Все процессы обмена веществ в клетке и целом организме протекают под контролем наследственного аппарата. Сегодня на уроке мы рассмотрим один из важнейших процессов реализации наследственной информации – биосинтез белка. Роль белков в организме огромна. Вспомните и назовите функции белков отображённые на слайдах. (слайды 5, 6, 7)

Вспомните и скажите, от чего зависит функция белка? (Функции белка зависят от количества и расположении аминокислот).

Клетка ежеминутно синтезирует несколько тысяч новых молекул белка, которые являются точными копиями разрушенных. Биосинтез протекает в течении всей жизни клетки и является наследственным свойством живых организмов. Основная роль в определении структуры белка принадлежит ДНК. Давайте вспомним структуру ДНК. (слайд 8) И вот первый главный вопрос нашего урока:

Каким образом записана информация о структуре белка в ДНК?

Для этого обратимся к математике, попробуйте 4 нуклеотидами зашифровать 20 аминокислот. Представьте себе, что 1 аминокислота шифруется 1 нуклеотидом, сколько, таким образом, зашифруется аминокислот? (4) А если взять 2 нуклеотида, сколько комбинаций получится? (16) Продолжите сами, возьмите 3 нуклеотида, каков результат? (64). Такая комбинация нуклеотидов называется триплет или кодон. Каждый ген содержит столько кодонов сколько аминокислот входит в его состав. Зависимость между триплетами и аминокислотами называется генетическим кодом. Рассмотрим его на таблице. Код имеет свойства (слайд 9), которые необходимо записать и выучить к следующему уроку.

Итак, одну задачу мы с вами успешно решили. Но перед нами стоит другая задача: Как информация о структуре белка из ядра доставляется к рибосомам?

Предлагаю обратиться к учебнику, на стр.114 прочитайте текст, начиная с последнего абзаца до конца, рассмотрите рисунки на стр.115 и стр.116 и попробуйте составить в тетради схему синтеза белка.

Биосинтез белка

— Какие этапы биосинтеза белка вы выделили в своих схемах?
— Охарактеризуйте транскрипцию и трансляцию

Итак, в клетке синтез белка осуществляется в 2 этапа: транскрипция – снятие информации с ДНК и-РНК по принципу комплементарности и трансляции – считывание информации с и-РНК рибосомами и синтез белка при участии т-РНК. т-РНК – самые короткие РНК в клетке, их количество соответствует количеству аминокислот. Сверьте свои схемы со слайдом. (слайд 10). Объясните роль ферментов в этом процессе.

4. Закрепление (Отрабатывая схему “Биосинтез белка”, можно использовать слайды 11, 12 или показать анимацию синтеза белка из мультимедийного приложения к учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина “Биология 9 класс издательство ДРОФА).

На этом уроке вы познакомились с упрощённой схемой синтеза белков. На самом деле этот процесс чрезвычайно сложен и связан с участием многих ферментов и с затратой большого количества энергии. В 1962 году трое учёных Френсис Крик, Джеймс Уотсон и Морис Уилкинс были удостоены Нобелевской премии “За открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах”. В своей книге Ф. Крик отмечал удивительное сходство всех форм жизни. “За исключением митохондрий, – писал он, – генетический код идентичен во всех живых объектах, изученных в настоящее время”. Ссылаясь на открытия в молекулярной биологии, палеонтологии и космологии, он предположил, что жизнь на Земле могла произойти от микроорганизмов, которые были рассеяны по всему пространству с другой планеты. Эту теорию он и его коллега Лесли Оргел назвали “непосредственной панспермией”. (слайд 13)

Решение задач – слайды 14, 15, 16

1. ДНК: ААГ – ГГЦ – ТТА – ЦЦЦ – ТГТ
БЕЛОК — ?

2. БЕЛОК: арг – три – тир – гис – фен
ДНК: ?

3. и-РНК: АУГ – ЦУУ – УУА – ГУУ – АГА – ГУГ
БЕЛОК: ?

5. Задание на дом: стр. 113 -117, выучить свойства генетического кода, термины, составить 3 задачи по теме.

13.02.2009

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai