Урок "Нуклеиновые кислоты"
материал по биологии (10 класс) по теме

Тема урока:   Нуклеиновые кислоты.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Цель урока: сформировать знания учащихся о структуре и функциях нуклеиновых кислот,

Задачи урока:

предметные:

1. сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, как биополимеров, о принципе комплементарности в ДНК;
2. раскрыть роль нуклеиновых кислот в живой природе.

метапредметные:

1. развивать общеучебные умения (понимать и запоминать прочитанное, делать краткие записи, представление основных мыслей в виде схем, заполнение таблиц и др.);
2. развивать интеллектуальные умения (научить логически мыслить (поиск ответов на вопросы творческого характера), задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи (состава, структуры и функций молекул ДНК и РНК)
3. развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание).

Личностные:

1. воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, выполнения заданий.
2. воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

Оборудование: модель ДНК, проектор, ноутбук, конструктор – пазлы.

Проведение урока

1 этап. Оргмомент.

2 этап. Изучение нового материала.

СЛАЙД

Я хочу спросить, какие биополимеры вам известны? (Углеводы, белки). Сегодня мы познакомимся еще с природные высокомолекулярные органические соединения, не менее важными, чем белки и углеводы. Они обеспечивают хранение и передачу наследственной информации в живых организмах. Что же это за полимеры? Стр. 28. По щелчку (Нуклеиновые кислоты).

Я думаю, что многие из вас слышали о расшифровке генома человека. У нас в России эта программа существует с 1989 г. Работая над этой программой, ученые преследовали цель – прочесть книгу жизни, т.е. раскрыть всю наследственную информацию человека, ставили и ставят чисто практические задачи. Прежде всего, это относится к наследственным болезням, которые являются тяжелым бременем для человеческого общества. Информация об исследованиях и новых открытиях генетиков звучит с экранов телевизоров, встречается на полосах газет. И не может современный человек, не интересоваться, не задумываться над вопросами наследственности. Сейчас совершенно невозможно оставаться в стороне от обилия информации.

И сегодня на уроке мы с вами только прикоснемся к тайне основы наследственности.

Итак, тема нашего урока Нуклеиновые кислоты. Запись в тетради.

СЛАЙД Учитель: Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 г. швейцарским врачом Ф.Мишером в ядрах лейкоцитов, входящих в состав гноя. Впоследствии нуклеиновые кислоты были обнаружены во всех растительных и животных клетках, бактериях, протистах, грибах и вирусах. Позднее небелковая часть этого вещества была названа нуклеиновой кислотой.

В природе существуют нуклеиновые кислоты двух типов – какие? (ДНК и РНК).

Нуклеиновые кислоты – биополимеры - полинуклеотиды, которые состоят из отдельных НУКЛЕОТИДОВ.

По схеме дайте определение, что такое нуклеотид? Нуклеотид - химическое соединение остатков трех веществ: азотистого основания, углевода, фосфорной кислоты.

СЛАЙД У каждого из вас есть таблица, которую в течении урока вам нужно заполнить. Работа с таблицей  Итак, заполним графу в таблице Сходства кислот. В чем же сходства ДНК и РНК?

Учитель: А сейчас рассмотрим  в чем же их отличие.

2. ДНК . Какие ученые  впервые открыли структуру ДНК? После ответа ученика.

СЛАЙД Структуру ДНК  впервые установили амер. биолог Джеймс Уотсон и англ. физик Френсис Крик  в 1953 году. За свое открытие они получили Нобелевскую премию.

ПОКАЗ МОДЕЛИ. ДНК – биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом.  

какой углевод? На доске. ОТВЕТ УЧЕНИКОВ  

какие азотистые основания входят в его состав? На доске

Учитель. Итак, назвать схему строения нуклеотида ДНК. ОТВЕТ УЧЕНИКОВ.

СЛАЙД  В каждой цепи нуклеотиды соединяются между собой ковалентными связями: дезоксирибоза одного нуклеотида соединяется с остатком фосфорной кислоты последующего нуклеотида. Две цепи объединяются в единую молекулу водородными связями, возникающими между азотистыми основаниями, входящими в состав нуклеотидов, образующих разные цепи. При чем Т=А  двойной водородной связью, а  Ц=Г – тройной. Т.о сахаро–фосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а азотистые основания внутри. 

Каждая цепь ДНК имеет определенную ориентацию. Один конец несет гидроксильную группу (- ОН), присоединенную к 3'-углероду в сахаре дезоксирибозе, на другом конце цепи находится остаток фосфорной кислоты в 5'-положении сахара. Цепи ДНК антипараллельны.

УЧИТЕЛЬ: Что вы можете сказать о строении  Т и Ц, А и Г. (размеры и форма)

НА доске. А и Г – пуриновые основания, Т и Ц – пиримидиновые. В одной паре пуриновое и пиримидиновое основание.

В двойной спирали ДНК азотистые основания  соединены комплементарно. Посмотрите на слайд и сделайте свое предположение. В помощь учебник стр. 50.

Учитель: Что значит комплементарно? (пары нуклеотидов А и Т, Г и Ц строго соответствуют друг другу).    

В таблицу. Записать определение комплементарность. СЛАЙД

Учитель:  СЛАЙД в 1950  году Чаргафф сформулировал  правило комплементарности. СЛАЙД (А+Т)+(Г+Ц)=100%  сумма комплементарных оснований  равна 100%

Чаргафф установил, что  суммарное количество пуриновых азотистых оснований равно суммарному количеству пиримидиновых азотистых оснований (А+Г=Ц+Т). 

Запись в таблице. Правило Чаргоффа.

СЛАЙД Решим задачу: в тетради В молекуле ДНК аденинов  20% от общего числа азотистых оснований. Определить количество других азотистых оснований в данной молекуле.

Дано: А – 20%                                                        

Найти: Т-?, Г-?, Ц-?

 Решение: 

Щелчок 1)Исходя из  правила  Чаргоффа  вычисляем  тимина.

А = Т одинаковое количество и равно 20%.

Щелчок 2) По принципу комплементарности  (А+Т)+(Г+Ц)=100%   

Щелчок  Г+Ц=100% - (20+20)= 60%, тогда Ц = 60%:2=30%.

Щелчок Ответ: А = Т= 40%, Г+Ц=60%.

Учитель: Молекула ДНК обладает уникальной способностью к удвоению – репликации.

Запись в таблицу:

Репликация – процесс самоудвоения молекулы ДНК на основе принципа комплементарности.

СЛАЙД  Под влиянием ферментов водородные связи между азотистыми основаниями рвутся и молекула «расплетается». Две цепи расходятся и вдоль каждой образуются новые, согласно принципу комплементарности. В результате из одной молекулы ДНК получаются две абсолютно идентичные, только дочерние состоят из одной старой цепи и одной новой.

Собрать из пазла дочернюю цепочку ДНК по материнской. СЛАЙД, проверка СЛАЙД.

Учитель. СЛАЙД Диаметр спирали ДНК – 2 нм, длина 1 витка спирали – 3,4 нм,        Сколько нуклеотидов содержит 1 виток? После ответа учеников – щелчок (каждый виток содержит 10 пар нуклеотидов). Расчитайте какое расстояние между соседними парами нуклеотидов? После ответа учеников – щелчок  (0, 34 нм). 

СЛАЙД 

Благодаря своей спиральной структуре молекулы ДНК компактны. 1 хромосома – 1 ДНК. Если бы размотать всю ДНК, содержащуюся в ядре клетки млекопитающего, мы получили бы нить длинной – 2 метра.

Запись в таблицу  

Работа с учебником

Учитель. В каких органоидах  эукариотических клетках находится ДНК? И какую важную функцию выполняет?  См. стр. 50. (в ядре, митохондриях и пластидах.  В митохондриях и пластидах она кольцевой формы,  ДНК  выполняет функцию хранения наследственной информации и передача ее из поколения в поколение ).

Скажите, а структура ДНК индивидуальна?

Подведем итог: что характерно для ДНК? СЛАЙД 

Физминутка для глаз

СЛАЙД  РНК – рибонуклеиновая кислота. Учитель: Какое строение имеет РНК?

РНК в отличие от ДНК является одноцепочечной,  немного короче, размеры меньше. Но в отличие от ДНК сахар – рибоза.    на доске.

Учитель: Работа уч-ся с учебником. Какие азотистые основания содержит РНК? На доске.

Из каких частей состоит нуклеотид РНК?

Работа в таблице:

Виды РНК. Запишите где образуются.

а)  рибосомная РНК (р-РНК) состоит из петель и вилок, в комплексе с белками образует рибосомы, на  которых происходит синтез белка. Образуются в ядрышках. СЛАЙД

СЛАЙД б) транспортная РНК (т-РНК)  молекулы самые короткие состоят из 75-95 нуклеотидов, доставляют аминокислоты к месту синтеза белка – рибосомам. Имеет вид клеверного листа. Есть два активных участка: акцепторный - 3 штрих конец, к которому присоединяется аминокислота получил название «Посадочная площадка» и антикодон на верхушке клеверного листа – для считывания информации с и-РНК. Все происходит комплементарно.  Находятся в цитоплазме. Образуется в ядре на ДНК. 

СЛАЙД в) информационная РНК (и-РНК) самая длинная, несет информацию о первичной структуре белка. Синтезируется в ядре. Образуется в результате процесса транскрипции – переписывание информации с одной из цепей ДНК.

    ВЫВОД: Все виды РНК синтезируются на ДНК, которая служит матрицей.

Задание в тетради: составить цепь РНК по матрице одной цепи ДНК: СЛАЙД.

Заполните графы в таблице самостоятельно – местонахождение в клетке и функции.

(РНК находится в ядре, в цитоплазме, в пластидах, митохондриях, рибосомах).

(Функция РНК переносит информацию о последовательности аминокислот в белках и участвует в синтезе белков).

Учитель: Посмотрите в свои таблицы и дайте сравнительную характеристику ДНК и РНК.

СЛАЙД по щелчку . Суждения.

Учитель. Сейчас вы увидите ролик, и сделаете ответите на вопрос «Какую жизненную функцию выполняет ДНК для всех живых организмов?

СЛАЙД ролик

СЛАЙД ВЫВОД: Значение нуклеиновых кислот в клетке очень велико. Особенности их химического строения обеспечивают возможность хранения, переноса и передачи по наследству дочерним клеткам информации о структуре белковых молекул, которые синтезируются в каждой ткани на определенном этапе индивидуального развития.

Рефлексия Что вам больше всего запомнилось из новой темы? С каким настроением вы пойдете с урока? СЛАЙД

Д/З.§ 12.  Решить задачи. С.53.