Дополнительный материал
информация может быть использована для подготовки к олимпиадам по биологии и экологии, а также для проектной деятельности учащихся
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 biotrenazher.pdf | 317.96 КБ |
| model_mini-kupola.pdf | 336.27 КБ |
| Лошадь | 263.01 КБ |
| Лошадь | 194.76 КБ |
| Лошадь | 98.95 КБ |
 evolyutsiya_genoma_prokariot.pptx | 1.97 МБ |
| vydelenie_dnk.pptx | 1.36 МБ |
| biosintez.ppt | 347 КБ |
| ohotniki_za_nektarom.ppt | 1.89 МБ |
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
2. Часть ДНК клеток представлена некодирующими («избыточными») последовательностями нуклеотидов, которые не заключают в себе информации о белках и РНК – это не гены, но в состав генома входят. 1. К настоящему времени семантика термина «геном» претерпела дрейф в сторону обозначения всей наследственной информации клетки , включая плазмиды у прокариот, факторы цитоплазматической наследственности у эукариот Уточнение понятия «геном» «Мусорная ДНК» человека 95% 20% 1990–2000-е гг. К 2012 г. нуклеоид плазмиды Геном – по исходному определению, это совокупность генов, характерных для гаплоидного набора хромосом данного вида организмов ( Ганс Винклер , 1920 )
Ген – участок молекулы ДНК, в качестве основы включающий матрицу для синтеза РНК, которая может кодировать полипептид (тогда это структурный ген), либо РНК может быть некодирующей – тРНК, рРНК, малая ядерная РНК и др. промотор терминатор 1 2 транскрипционная единица 3 ` 5` ген 5` 3` Уточнение понятия «ген» В состав гена обычно входят также те участки молекулы ДНК, которые отвечают за регуляцию активности транскрипционной единицы – цис - (рядом) и транс- (далеко) регуляторные элементы Ген – единица передачи дискретной наследственной информации
Между 4,3 и 3,8 млрд лет назад эпоха РНК-мира – это был химический этап эволюции с переходом к биологическому этапу. Сейчас – РНК-содержащие вирусы РНК-мир : на основе сульфида цинка и формамида фотокатализ и синтез азотистых оснований, аминокислот, небиологический адениновый фотосинтез в ботриоидах. Синтез трифосфатов , цАМФ , НАД и НАДФ, КоА -SH, олигонуклеотидов РНК, пептидов, биогенный синтез липидных пленок с избирательной проницаемостью, образование рибосом, одноцепочечной ДНК , LUCA, от него - 3 ветви прокариот (археи, бактерии, уркариоты ), у них двухцепочечная ДНК со своим аппаратом репликации РНК ДНК Хранение информации
Мультифункциональность РНК Основные известные функции РНК • Генетическая репликативная функция: структурная возможность копирования (репликации) линейных последовательностей нуклеотидов через комплементарные последовательности. Функция реализуется при вирусных инфекциях и аналогична главной функции ДНК. • Кодирующая функция: программирование белкового синтеза триплетами нуклеотидов. • Структурообразующая функция: формирование уникальных трехмерных структур. Компактно свернутые молекулы РНК принципиально подобны трехмерным структурам глобулярных белков. • Функция узнавания : высокоспецифичные пространственные взаимодействия с другими молекулами, в том числе белками и другими РНК. Узнавание – основа регуляторной функции РНК . • Каталитическая функция : специфический катализ химических реакций рибозимами . Данная функция аналогична энзиматической функции белков-ферментов.
Геном прокариот Кольцевая ДНК бактерий содержит в среднем 2–3 тысячи генов , кроме нее могут быть плазмиды У E . coli длина основной хромосомы 4,6 млн п.н ., 4289 генов, т.е. на 1 ген приходится чуть больше 1 тыс. пар нуклеотидов Максимальный размер генома у архей – 5.75 млн п.н. ( Methanosarcina acetivorans ) , у бактерий – 13.03 млн п.н . ( миксобактерия Sorangium cellulosum ) (по данным на 2008 г.). Крупный геном Синтез экзоферментов Совместное расщепление целлюлозы, белков, других органических субстратов – «эффект волчьей стаи» Синтез фунгицидов и антибиотиков Борьба с почвенными конкурентами Способность к скользящему движению и образованию колоний Запуск цикла развития с образованием плодовых тел и миксоспор Эффективное расселение
Самый маленький геном среди внутриклеточных паразитов у Mycoplasma genitalium – 521 ген, из них структурных 482 гена; длина ДНК 582 970 п.н. Среди наружных паразитов минимальный геном 490 885 п.н. у архебактерии Nanoarchaeum equitans , которая живет в гидротермальных источниках и паразитирует на другой архебактерии — Ignicoccus (рис . справа). Наноархеоты не могут синтезировать липиды, нуклеотиды и аминокислоты, получая их от Ignicoccus . Из свободноживущих организмов минимальный размер генома у морской бактерии Pelagibacter ubique , штамм HTCC1062 – 1,3 млн п.н ., чуть больше тысячи структурных генов; на втором месте по экономичности генома термофильная бактерия Aquifex aeolicus – более 1,6 млн п.н ., 1512 генов Внутриклеточный симбионт листоблошек Карсонелла ( Carsonella ) сохранила лишь 160 тыс . п.н . – всего 182 гена, кодирующих белки. Значительная часть этих генов отвечает за синтез аминокислот, необходимых насекомому-хозяину. Симбиотическая деградация генома привела к потере значительной части генов и почти всех некодирующих участков ДНК. Бактериоцит листоблошки , наполненный бактериями http://elementy.ru/news/430360 http://ru.wikipedia.org/wiki/
Способность клетки быть донором генетического материала связана с присутствием особого F-фактора [от англ. fertility , плодовитость]. F-плазмиды контролируют синтез F-пилей, необходимых для конъюгации бактерий-доноров (F+) с бактериями-реципиентами (F-). В связи с этим можно указать, что сам термин «плазмида» был предложен для обозначения «полового» фактора бактерий ( Джошуа Лёдерберг , 1952). F-плазмиды могут быть автономными и интегрированными. Генетический материал плазмид http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Conjugation.svg?uselang=ru
Мелкие плазмиды (около 10 генов) при конъюгации сами не переходят ( нетрансмиссивные ; крупные – до 100 генов, при конъюгации переходят, содержат транспозоны , поэтому рекомбинируют (меняются фрагментами) с основной хромосомой. Ряд ученых считает плазмиды предшественниками вирусов или даже самостоятельными вирусоподобными формами жизни. R-плазмиды [от англ. resistance , устойчивость] кодируют устойчивость к лекарственным препаратам Плазмиды патогенности контролируют вирулентные свойства многих видов, особенно энтеробактерий – кодируют протоксины Плазмиды биодеградации кодируют ферменты деградации соединений, необходимых для использования в качестве источников углерода или энергии http://sdb.su/svalka/page,19,529-vvedenie-v-biotexnologiyu.html
промотор терминатор 1 2 транскрипционная единица 3 ` 5` ген 5` 3` Способы организации генов у прокариот (на примере E.coli ) 4 основные типа организации генов : 1) Независимые гены – структурные, транскрибируются по одному, между ними – спейсеры , которые обычно не транскрибируются 2 ) Транскриптоны – группы генов разных рРНК и тРНК, между ними – спейсеры; транскрибируется полицистронная РНК со всей группы, потом идет процессинг – вырезаются транскрипты со спейсеров E. с oli имеет 7 кластеров, в которых закодированы рРНК http://lib.rushkolnik.ru/text/27080/index-1.html?page=2
Процессинг транскриптона прокариот http://web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/index.php?id=1911&p=227
3) Опероны – группы структурных генов, у каждой группы один промотор, транскрипция регулируется с участием гена-регулятора. Спейсеров внутри обычно нет, иРНК полицистронная , но на фрагменты не режется, а целиком протягивается через рибосому, полипептиды транслируются один за другим с одной иРНК . На такую трансляцию способны рибосомы только у прокариот. Таким образом, субстрат играет роль индуктора http://bio.fizteh.ru/student/files/biology/biolections/lection11.html
Триптофановый оперон E.coli Триптофан (продукт реакции) играет роль корепрессора : когда триптофана синтезировано достаточное количество, работа оперона блокируется. Регуляция по типу отрицательной обратной связи , в качестве регулятора выступает репрессор. В других оперонах регулятором может быть и активатор – обычно это цАМФ . http://galicarnax.livejournal.com/25939.html
Первая теория состоит в том, что это удобно и полезно, потому и поддерживается эволюцией. Если белки имеют общую функцию, например, отвечают за разные этапы переработки одного вещества, логично, чтобы они появлялись в клетке одновременно, по одному и тому же сигналу (естественно, что при общей мРНК и регуляция одна на всех) и в равном количестве. Второе утверждение менее тривиально и более красиво. Генам, продукты которых имеют связанные функции, выгодно находиться рядом из-за горизонтального переноса . Гены в составе оперона функционально связаны, но у эубактерий и архей по-разному. У эубактерий оперонов много, их генные продукты контролируют цепочки реакций различных метаболических путей. В геноме архей оперонов значительно меньше, и они и почти всегда объединяют гены субъединиц белковых комплексов, например, РНК-полимеразы , рибосом или метилкоэнзим М-редуктазы . Причины объединения генов в опероны
Горизонтальный перенос — обмен генетическим материалом — может происходить между таксономически далекими существами. Например, Metanosarcina — типичная архея, но треть ее генов имеют бактериальное происхождение, и эти гены обслуживают практически весь ее метаболизм , в то время как механизмы транскрипции, трансляции, репликация, устройство мембраны у метаносарцины характерны для архей. У E . coli – из 4289 генов 755 получены в результате ГП от бактерий других видов. У термофильной эубактерии Aquifex aeolicus – 1512 генов, из них 16% получены путем горизонтального переноса (ГП) от архей 4) Мобильные генетические элементы (МГЭ) – «прыгающие» гены – инсерционные последовательности (IS ) - отвечают только за собственное перемещение транспозоны – отвечают за устойчивость к токсинам, для перемещения в плазмиду и обратно, содержат IS - ретротранспозоны ( интроны группы II)
3 ` 5` 5` 3` РНК Интрон группы II РНК Комплекс рибозима с IEP режет ДНК в определенном месте белок IEP ( intron-encoded protein ) Активирует рибозим , и он себя вырезает РНК интрона обратную транскрипцию ведет IEP кДНК Интрон группы II ( ретротранспозон ) бактерий – предок сплайсосомных интронов и ретротранспозонов эукариот 1 2 3 3 4 5 Копия интрона группы II
1. У бактерий перекрывание генов гораздо более частое явление, чем у эукариот: для кодирования белков могут использоваться две или все три рамки считывания одной и той же последовательности нуклеотидов гена, что повышает кодирующий потенциал их генома без увеличения его размера. Экономичность генома прокариот совмещается с регуляцией экспрессии генов АГТ ГАТ ТГЦ ЦАГ ГГА АЦТ Т… Кодоны для полипептида А АГТГАТТГЦЦАГГГААЦТТ … Последовательность нуклеотидов ДНК ГТГ АТТ ГЦЦ АГГ ГАА ЦТТ … Кодоны для полипептида В Сдвиг рамки считывания
2. Транскрибироваться могут обе цепи ДНК в одном локусе , обычно с регуляторными целями: У E.с oli на гене GadY на 3'-конце с противоположной цепи идет синтез фрагмента РНК gadX длиной 109 нуклеотидов; у Helicobacter pylori обнаружены синтезированные на двух генах антисмысловые РНК длиной примерно по 60 нуклеотидов; у Salmonella enterica транскрибируется 11 фрагментов РНК длиной по 90-450 нуклеотидов со спейсеров и двух соседних генов, отвечающих за синтез токсинов промотор 3 ` 5` 5` 3` иРНК Антисмысловая РНК РНК с двухцепочечным фрагментом, который образуется после транскрипции, не может быть транслирована
Мозаичную структуру могут иметь гены рибосомных (23S и 16S рРНК) и транспортных РНК у архей. В небольшом количестве встречаются повторы длиной 25–36 п.н., но в целом у прокариот подавляющая часть генома кодирует полипептиды, т.е. образована структурными генами (на диаграммах – закрашенная часть горизонтальных столбцов) http://mglinets.narod.ru/slova/RNAnoCod.htm
ДНК нуклеоида ассоциирована со многими ДНК-связывающими белками, в частности, гистоноподобными белками HU, H-NS и IHF, а также топоизомеразами Короткие нити РНК сшивают петли ДНК в центре нуклеоида Благодаря кольцевому строению ДНК нуклеоида и плазмид клетки прокариот не стареют в череде поколений http://molbiol.ru/pictures/80886.html http://xreferat.ru/11/742-1-stroenie-kletok-prokariot-i-eukariot.html
Геном вирусов и фагов В состав генома вирусов и фагов входят: – структурные гены , включая их регуляторные последовательности . Занимают примерно 95% вирусной хромосомы. Белки вирусов можно разделить на несколько групп: белки капсида , ферменты, регуляторы; – некодирующие участки (сайты), в том числе: участок attP , обеспечивающий интеграцию вирусной хромосомы в хромосому клетки - хозяина ; участки cos – липкие концевые участки линейных вирусных хромосом , обеспечивающие замыкание линейной хромосомы в кольцевую форму . Гены , кодирующие рРНК и тРНК, в геноме вирусов обычно отсутствуют . Однако в геноме крупного фага Т4 имеются гены , кодирующие несколько тРНК. У вирусов строение генов сходно с таковым у их хозяев Вирусы эукариот могут быть мозаичными - у таких ДНК-содержащих вирусов, как SV 40, полиомы , у аденовирусов, а также у ряда РНК-содержащих вирусов (вирус саркомы Рауса , вирус лейкемии мыши ). У фагов и даже вирусов могут быть опероны ; у многих РНК-содержащих вирусов эукариот различные белки образуются в результате протеолитического расщепления единого предшественника — полипротеина — первичного продукта трансляции с полицистронной вирусной иРНК .
Перекрывание генов Перекрывание генов проявляется в том, что разные гены могут частично занимать одну и ту же последовательность в ДНК. Впервые это явление было обнаружено в 1976 г. после того, как у бактериофага φ Х174 выявили, что суммарное количество аминокислот в кодируемых геномом фага белках значительно превышает его кодирующие возможности – общее число нуклеотидов в фаговой хромосоме. Геном вирусов отличается высокой плотност ью упаковки – в некоторых случаях гены перекрываются . http://lib.rushkolnik.ru/text/27080/index-1.html?page=2
Фаг MS2 Мобильный элемент IS5 в геноме прокариот обладает способностью вируса к перекрыванию генов Другие варианты перекрывания генов Фаг G4 замечателен тем, что у него есть по крайней мере один триплет, который используется тремя различными генами.
Для ВИЧ характерно и наличие интронов , и перекрывание генов, и синтез полицистронной РНК с последующим протеолитическим расщеплением полипротеина . Геном ВИЧ-1 в составе своих 9 тыс. нуклеотидов +РНК содержит 9 генов, которые кодируют 15 белков У ВИЧ и некоторых фагов возможен перескок через стоп-кодон UGA при трансляции – ген кодирует длинный полипептид с двумя стоп-кодонами , в разных случаях используется либо первый, либо второй. Оба конца генома ВИЧ содержат длинные некодирующие концевые повторы LTR (от англ. long terminal repeat ), которые обеспечивают интеграцию в геном клетки Сердцевину вируса ( капсид ) составляет капсидный белок p24, который окружает белково -нуклеиновый комплекс: две молекулы вирусной РНК, связанные с протеидом p7 и обратной транскриптазой p66. Вирус содержит все необходимые ферменты для репликации: обратную транскриптазу, интегразу p32 и протеазу p11 http://www.acetrussia.ru/?section=facts-79
Особенности генетического материала вирионов : могут включать ДНК и РНК в любом варианте – кольцевые, линейные, 1 и 2-цепочечные, РНК плюс (кодирует полипептид непосредственно) или РНК минус ( комплементарен к +). + ДНК РНК Вирус гриппа; РНК – (-) цепи, 8 фрагментов Другие ДНК-содержащие вирусы , такие как цитомегаловирус ( Cytomegalovirus ) , вирус простого герпеса ( Herpes simplex virus type-1 ), мегавирус и мимивирус , также содержат мРНК. Размер генома – от 4-5 генов (некоторые фаги, парвовирусы ) до 1260 у мегавируса http://old.computerra.ru/vision/438683/
+РНК Трансляция РНК-зависимая РНК-полимераза В клетке +РНК -РНК Увеличение числа копий +РНК и синтез вирусных белков, самосборка -РНК, фермент Геном позитивный Геном негативный РНК-зависимая РНК-полимераза +РНК -РНК Увеличение числа копий -РНК и синтез вирусных белков, самосборка -РНК, фрагменты +РНК Вирусы различных видов геморрагической лихорадки РНК Ротавирусы – возбудители кишечных инфекций Воспроизводятся по второму варианту полиомиелит, клещевой энцефалит, гепатит А, С, Е, ящур, ВТМ… грипп, корь, бешенство,…
+РНК, ревертаза -ДНК, +ДНК, В разных видах всех царств Во всех вариантах – репликация, транскрипция, трансляция с помощью ферментов клетки ДНК Возбудители герпеса и оспы Ретровирус – ВИЧ, онкогены Ревертаза +РНК -ДНК +ДНК -ДНК +РНК Встраивание в ДНК хозяина, м.б. хроническая инфекция Белки вируса ДНК, Ретроидный вирус -возбудитель гепатита В +РНК Белки вируса, ревертаза +РНК -ДНК Ревертаза Дальше аналогично ретровирусам Если ДНК вируса или фага линейная – замыкается в кольцо при репликации, чтобы не было эффекта концевой недорепликации
Описана суть механизма, с помощью которого вирус гриппа А H3N2 подавляет защитную реакцию зараженной клетки. Чтобы нормально работала РНК-полимераза клетки, гистон Н3 должен быть метилирован ; вирусный NS1 конкурирует с гистоном и метилируется вместо него, поэтому транскрипция нужных клетке генов не идет. В результате клетка лишается способности оборонительного ответа на инфекцию. В геноме вируса гриппа закодирован белок NS1, который не включается в состав самой вирусной частицы. Об NS1 уже было известно, что он накапливается в ядре зараженной клетки и подавляет клеточный ответ на заражение, блокируя продукцию интерферонов, нарушая формирование мРНК и ее выход из ядра. Вирус гриппа рядом с ресничками клеток эпителия дыхательных путей Особенности генома некоторых вирусов http://elementy.ru/news/431843
Самые большие вирусы в мире содержат дцДНК и иРНК . Открытие первого вируса из этого семейства – в 1992г . Мимивирус – мимикрия под бактерию. В 2008 г. открыт мамавирус (чуть меньше по размеру), в 2010 г. – мегавирус , их хозяева – планктонные организмы, в частности Acanthamoeba . При диаметре капсида без внешних нитей 440 нм (с ними 680 нм ) Megavirus chilensis является крупнейшим из известных вирусов. Его геном содержит 1260 генов и 1 259 197 пар нуклеотидов, что делает его самым большим вирусным геномом среди полностью секвенированных (по состоянию на 2011 г.). У мимивируса более 900 генов, длина ДНК - 1 181 404 п.н. Геном этих вирусов обеспечивает репарацию своей ДНК, кодирует ферменты углеводного, липидного и аминокислотного метаболизма Отличительная особенность мамавируса - у него обнаружен собственный вирус-паразит, получивший название Sputnik , который содержит 21 структурный ген и для своих нужд использует "подлаженный" мамавирусом под себя геном клетки хозяина http://viralzone.expasy.org/all_by_species/580.html http://www.experimentation-online.co.uk/article.php?id=1160
Тройное паразитирование на генетическом уровне Вирофаг переносит интегрированные трансповироны http://phys.org/news/2012-10-giant-virus-a...virophage.html Трансповироны реплицируются и интегрируются Амеба Мамавирус Вирофаг Спутник Трансповироны накапливаются в цитоплазме Трансповирон – дцДНК , 6-8 генов
Мега- и мимивирус содержат гены, характерные для клеточных организмов. Поэтому, по мнению ученых, оба вируса произошли от одного организма постепенной деградацией генома. Многие из вирусных генов не имеют гомологов в геномах клеточных организмов, что указывает на эволюционную обособленность их гипотетического предка от архей, прокариот и эукариот, теоретически позволяющую выделить их в четвертый домен живого.
Прокариоты Эукариоты низшие Эукариоты высшие Количество структурных генов – увеличивается не пропорционально усложнению морфофизиологии Плотность расположения структурных генов падает Количество регуляторных элементов и общая пластичность генома увеличивается Регуляция экспрессии становится все более многоступенчатой и многофакторной Увеличивается доля совмещенных геномов Переход к эукариотам
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Сотрудничество с учебным центром лаборатории д.б.н. К.В . Северинова Молекулярно-биологические и биотехнологии в большой степени определяют инновационные сегменты глобального рынка XXI века: медицину, фармацевтику, сельское хозяйство, энергетику, пищевую промышленность и другие отрасли Молодые ученые и бизнесмены, которым предстоит жить в реалиях инновационной экономики, - это сегодняшние школьники ГБОУ СОШ № 192
Задачи, решаемые внедрением инновационных технологий не только успешно сдать ЕГЭ повысить интерес к предмету воспитать научно грамотных людей предоставить возможность реализации своего таланта обеспечить «производство» конкурентоспособных на инновационном рынке труда кадров
Учебные наборы для практикума • Не требуют дополнительного оснащения школы • Могут применяться школьниками со специальными требованиями и в условиях любой российской школы • Дешевле зарубежных аналогов Универсальны, легки в использовании Учебные наборы включают: • комплект компонентов, необходимых для проведения индивидуальных практических работ (реактивы, расходные материалы, изготовленные из пластика); • дидактический и методический информационный материал для учителя и учеников.
Учебные наборы, разработанные центром Выделение ДНК (гены на ладони ) Выделение ДНК фруктов и овощей Набор для выращивания живых культур из йогурта Антибактериальные свойства натуральных продуктов Набор для проведения иммуноферментного анализа – ИФА: проследим за распространением воображаемой инфекционной болезни Продукция белков, бактериальная трансформация и регуляция клонирования генов
Выделение ДНК – первый шаг в молекулярную биологию Выделение ДНК является первым шагом многих биотехнологических процессов: Клонирование. Поврежденный ген, вызывающий болезнь, может быть клонирован, чтобы в дальнейшем определить его последовательность ( секвенировать ) и проанализировать с целью найти лекарство. Перенос генов и генетически модифицированные организмы (ГМО ): чтобы получать большие количества таких ценных белков, как, например, человеческий тромбин, гены, кодирующие такой белок, переносят в другие организмы, клетки которых можно быстро вырастить в большом количестве. ДНК-профилирование (ПЦР, электрофорез ). Эта технология помогает раскрывать преступления, определять отцовство и устанавливать эволюционное связи между разными видами.
Основные этапы Сбор клеток эпителия ротовой полости Лизис клеток с помощью детергента Освобождение ДНК от белков Осаждение ДНК
Сохраните ДНК на память в кулоне
Формы использования практикума
Спасибо за внимание!
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Вхожу в класс: «Всё, сегодня урока не будет. Есть дело поважнее. Нужно успеть за месяц построить дачу. Как к этому подойти, ума не приложу?! Ребята, давайте вместе помозгуем. Все необходимое будем выписывать на доске.» «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8/2013 Биосинтез белка. Слайд № 2
После бурного обсуждения на доске появляется список необходимого. Строительство дачи Место строительства Общий план стройки Последовательность строительства Строительный материал Рабочие Энергия Материальные затраты Присматриваюсь к получившемуся списку: «Что-то он мне напоминает? Аналогии возникают с каким-то процессом в клетке… А не биосинтез ли это белка? Ну-ка, попробуем.» «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8/2013 Биосинтез белка. Слайд № 3
Начинаем обсуждать, что и где происходит в процессе биосинтеза. Формируется вторая колонка. «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8/2013 Биосинтез белка. Слайд № 4 Строительство дачи Синтез белка 1. Место строительства Рибосомы 2. Общий план стройки ДНК 3. Последовательность строительства Ген 4. Строительный материал Аминокислоты 5. Рабочие Ферменты 6. Энергия АТФ 7. Материальные затраты Питательные вещества
Биосинтез белка 1 . Рибосомы 2 . ДНК 3 . Ген 4 . Аминокислоты 5 . Ферменты 6 . АТФ 7. Питательные вещества Итак, что же необходимо для биосинтеза белка «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8//2013 Биосинтез белка. Слайд № 5
А теперь давайте подумаем, Что нужно знать о белке, чтобы его синтезировать ? Общее количество аминокислот Перечень аминокислот, входящих в состав данного белка Количество конкретных аминокислот, входящих в состав белка Последовательность аминокислот в белке «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8/2013 Биосинтез белка. Слайд № 6
Теперь объединим все наши рассуждения в одну таблицу «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 3/2012 Биосинтез белка. Слайд № 7 Строительство дачи Синтез белка Что нужно знать о белке, чтобы его синтезировать 1. Место строительства 1. Рибосомы 1. Общее количество аминокислот 2. Общий план стройки 2. ДНК 2. Перечень аминокислот, входящих в состав белка 3. Последовательность строительства 3. Ген 4. Строительный материал 4. Аминокислоты 3. Количество конкретных аминокислот, входящих в состав данного белка 5. Рабочие 5. Ферменты 4. Последовательность расположения аминокислот в данном белке 6. Энергия 6. АТФ 7. Материальные затраты 7. Питательные вещества
Подвожу итоги обсуждения и начинаю объяснять новый материал. Как информация о строении белка зашифрована в гене? Каждой аминокислоте соответствует определённый набор из трёх нуклеотидов в гене – триплет. Количество триплетов (исключая первый и последний) указывает на количество аминокислот в белке. Первый триплет указывает на начало, а последний – на окончание зашифрованной информации. Поскольку каждой аминокислоте соответствует определённый триплет, можно определить, сколько и каких аминокислот входит в состав белка. Порядок расположения триплетов указывает на расположение аминокислот в белке. (Объяснение нового материала проходит как мозговой штурм) «Биология» | Издательский дом «Первое сентября» | № 7-8/2013 Биосинтез белка. Слайд № 8
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Бражники с нашей дачи Бражник подмаренниковый Бражник языкан (хоботник)
Цель: Узнать, что же общего и в чем различия бабочек бражников и птиц колибри Задачи: 1.Произвести наблюдения за бражниками в природной среде. 2.Используя интернет-ресурсы, литературные источник, видеофильмы, изучить особенности строения и поведения бражников и колибри. 3.Провести исследовательскую работу по определению сходных и отличительных особенностей стоения и поведения бражников и колибри. Проследить за появлением бабочки бражника из гусеницы.
Гипотеза: бабочка бражник и птица колибри для такого сходного полёта и питания должны иметь много общего.
Где они живут? Бражники живут везде, кроме Антарктиды. Существует более 1000 их разновидностей. На Европейской части России встречается 10 видов. Колибри живут в Америке. Существует около 320 их видов. Большинство из них живут в бассейне реки Амазонка.
Размножение Бражники откладывают яйца на листьях кормовых растений. Колибри строят гнёзда, откладывают яйца. Птенцов самка кормит нектаром. Марь Иван-чай
Второе название бражников – сфинксы
Особенности обмена веществ Бражники Колибри Холоднокровные Теплокровные Разогревается только грудная мышца до 40 градусов Разогревается все тело до 43 градусов Охлаждение тела за счет гемолимфы «Экономия»: во время сна температура тела падает в 2 раза (до 15-20 градусов) Основная пища: нектар, едят много: в 1,5 (бражник) - 2 (колибри) раза больше веса своего тела! Кроме нектара едят мелких насекомых
Особенности сердечно-сосудистой системы Бражники Колибри Гемолимфа переносит только питательные вещества Кровь переносит питательные вещества и кислород ЧСС в покое 60-70 уд/мин, в полёте 140-150 уд/мин. ЧСС в покое 500 уд/мин, в полёте 1200 уд/мин., во время сна 50-180 уд/мин.
Особенности полёта Бражники Колибри Высокая скорость полета: (бражники 50 км/ч, колибри 80-90 км/ч). Могут летать на дальние расстояния (бражник языкан 3000 км, рубиновогорлый колибри 800 км). Часто машут крыльями: около 80 взмахов в секунду . Имеют сильные грудные мышцы.
Еще факты о бражниках и колибри Бражники Колибри Они очень маленькие Размах крыльев 3-17 см Размах крыльев 3-22 см Звуки Жужжание крыльев у бражников и у самых мелких видов колибри (птица-пчела) Бражник «мертвая голова» может издавать пищащие звуки Многие колибри умеют чирикать, а некоторые даже петь
Для чего бражник «Мертвая голова» пищит? Люди заметили, что эта бабочка очень любит мед Раньше думали, что бражник пищит, чтобы «обманывать» пчел На самом деле он «обманывает» их, имитируя пчелиный запах Бражник «Мертвая голова» выдерживает до 5 пчелиных укусов
Как они достают нектар? Хоботок бражника становится твердым за счет гемолимфы, заполняющей его боковые полости Хоботок бражника и язык колибри имеют расщепление на кончике Длина хоботка бражника и языка колибри зависит от глубины цветов, на которых они питаются Язык колибри становится твердым за счет мышц
В природе бражники играют важную роль опылителей растений. Предсказанный Чарльзом Дарвином Мадагаскарский бражник с длиной хоботка 28 см опыляет орхидею с особо глубоким венчиком
Результаты наблюдения за полетом и поведением бражников Бражник быстро летает, резко меняет направление полета. Бражник языкан появлялся в 4 часа вечера, а в темное время суток прятался, а бражник подмаренниковый появлялся в сумерках и летал даже ночью.
Опрос учащихся %
Гусеница бражника молочайного, найденная нами на участке
Легенды Считалось, что бражник «Мертвая голова» приносит смерть, а если чешуйка с его крыльев попадет в глаз, то можно ослепнуть Колибри - символ воскрешения. Колибри приносят любовь. Колибри на гербе Тринидада и Тобаго.
Заключение Бражники и колибри имеют много общего в строении тела, поведении и питании. Бражник – насекомое, колибри – птица. Различия в обмене веществ, размножении, местах обитания.