АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Урок 6. Трансляция

Читайте также:
  1. Биосинтез белка. Активация аминокислот, трансляция. Ингибиторы синтеза белка. Влияние облучения на синтез белка.

Задачи. Сформировать знания о строении и функциях тРНК; о работе рибосомы во время синтеза полипептидной цепочки, о структурах и компонентах, необходимых для трансляции. Сообщить о проведении зачета на следующем уроке.

Повторить материал об особенностях транскрипции, о генетическом коде и его основных его свойствах.

Оборудование. Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии, кодограмма, возможно использование фрагмента кинофильма "Биосинтез белков".

Ход урока:

© Повторение.

Письменная работа с карточками на 10 мин.

1. Код триплетен и однозначен. Как вы понимаете эти свойства?

2. Код вырожден, универсален и неперекрываем. Как вы понимаете эти свойства?

3. Как происходит транскрипция у эукариот?

Работа с карточкой у доски: приложение 2.

Компьютерное тестирование: приложение 3.

Устное повторение.

© Изучение нового материала: объяснение с помощью кодограммы.

Транспортные РНК.

 

Для транспорта аминокислот к рибосомам используются транспортные РНК, тРНК. В клетке их более 30 видов, длина тРНК от 76 до 85 нуклеотидных остатков, они имеют третичную структуру за счет спаривания комплементарных нуклеотидов и по форме напоминают лист клевера. В тРНК различают антикодоновую петлю и акцепторный участок. На верхушке антикодоновой петли каждая тРНК имеет антикодон, комплементарный кодовому триплету определенной аминокислоты, а акцепторный участок на 3'-конце способен с помощью фермента аминоацил-тРНК-синтетазы присоединить именно эту аминокислоту (с затратой АТФ). Таким образом, у каждой аминокислоты есть свои тРНК и свои ферменты, присоединяющие аминокислоту к тРНК.

Двадцать видов аминокислот кодируются 61 кодоном, теоретически может иметься 61 вид тРНК с соответствующими антикодонами. Но кодируемых аминокислот всего 20 видов, значит, у одной аминокислоты может быть несколько тРНК. Обнаружено всего более 30 различных тРНК, предполагается существование нескольких тРНК, способных связываться с одним и тем же кодоном (последний нуклеотид в антикодоне тРНК не всегда важен).

 

Трансляция.

Трансляция — процесс образования полипептидной цепи на матрице иРНК, или преобразование информации, закодированной в виде последовательности нуклеотидов иРНК, в последовательность аминокислот в полипептиде. Синтез белковых молекул происходит в цитоплазме или на шероховатой эндоплазматической сети. В цитоплазме синтезируются белки для собственных нужд клетки, белки, синтезируемые на ЭПС, транспортируются по ее каналам в комплекс Гольджи и выводятся из клетки.

Органоиды, отвечающие за синтез белков в клетке — рибосомы. У эукариот рибосомы находятся в некоторых органоидах — митохондриях и пластидах (70-S рибосомы) и в цитоплазме: в свободном виде и на мембранах эндоплазматической сети (80-S рибосомы). Малая субчастица рибосомы отвечает за генетические, декодирующие функции; большая — за биохимические, ферментативные.

В малой субъединице рибосомы различают функциональный центр (ФЦР) с двумя участками — пептидильным (Р-участок) и аминоацильным (А-участок). В ФЦР может находиться шесть нуклеотидов иРНК, три в пептидильном и три в аминоацильном участках.

Синтез белка начинается с того момента, когда к 5'-концу иРНК присоединяется малая субъединица рибосомы, в Р-участок которой заходит метиониновая тРНК с аминокислотой метионин. Любая полипептидная цепь на N-конце сначала имеет метионин, который в дальнейшем чаще всего отщепляется. Синтез полипептида идет от N-конца к С-концу, то есть пептидная связь образуется между карбоксильной группой первой и аминогруппой второй аминокислоты.

Затем происходит присоединение большой субчастицы рибосомы и в А-участок поступает вторая тРНК, чей антикодон комплементарно спаривается с кодоном иРНК, находящимся в А-участке.

Пептидилтрансферазный центр большой субчастицы катализирует образование пептидной связи между метионином и второй аминокислотой. Отдельного фермента, катализирующего образование пептидных связей, не существует. Энергия для образования пептидной связи поставляется за счет гидролиза ГТФ.

Как только образовалась пептидная связь, метиониновая тРНК отсоединяется от метионина, а рибосома (за счет ГТФ) передвигается на следующий кодовый триплет иРНК, который оказывается в А-участке рибосомы, а метиониновая тРНК выталкивается в цитоплазму. Таким образом, на один цикл расходуется 2 молекулы ГТФ. Затем все повторяется, образуется пептидная связь между второй и третьей аминокислотами.

Трансляция идет до тех пор, пока в А-участок не попадает стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА), с которым связывается особый белковый фактор освобождения, белковая цепь отделяется от тРНК и покидает рибосому. Происходит диссоциация, разъединение субчастиц рибосомы.

Многие белки синтезируются в виде предшественников, содержащих ЛП — лидерную последовательность (15 — 25 аминокислотных остатков на N-конце, «паспорт белка»). ЛП определяют места назначения белков, "направление" белка (в ядро, в митохондрию, в пластиды, в комплекс Гольджи). Затем протеолитические ферменты отщепляют ЛП.

Скорость передвижения рибосомы по иРНК — 5–6 триплетов в секунду, на синтез белковой молекулы, состоящей из сотен аминокислотных остатков, клетке требуется несколько минут. Первым белком, синтезированным искусственно, был инсулин, состоящий из 51 аминокислотного остатка. Потребовалось провести 5000 операций, в работе принимали участие 10 человек в течение трех лет.

Таким образом, для трансляции необходимы: 1 — иРНК, кодирующая последовательность аминокислот в полипептиде; 2 — рибосомы, декодирующие иРНК и образующие полипептид; 3 — тРНК, транспортирующие аминокислоты в рибосомы; 4 — энергия в форме АТФ и ГТФ для присоединения аминокислот к рибосоме и для работы рибосомы; 5 — аминокислоты, строительный материал; 6 — ферменты (аминоацил-тРНК-синтетазы и др.).

 

© Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

© Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

 

Приложение 1. Кодограмма к уроку. Приложение 2. Карточка у доски.

       
 
 
    Запишите номера вопросов, против них — правильные ответы:     1. Что такое транскрипция? 2. Что может быть закодировано на ДНК? 3. Сколько различных аминокислот закодировано на ДНК эукариот кодовыми триплетами? 4. Сколько кодовых триплетов кодируют все многообразие аминокислот, входящих в состав белков? 5. Что является матрицей при транскрипции? 6. Что необходимо для транскрипции? 7. Участок молекулы ДНК, с которого происходит транскрипция, содержит 30000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов потребуется для транскрипции? 8. В каком направлении двигается РНК-полимераза при транскрипции? 9. В каком направлении присоединяются новые нуклеотиды иРНК при удлинении иРНК? 10. Запишите основные свойства генетического кода.     Запишите ответы и садитесь на место.  
 

 


Приложение 3. Компьютерное тестирование.

 

Задание 13. "Код ДНК. Транскрипция".

Тест 1. Транскрипция — это:

1. Удвоение ДНК.

2. Синтез иРНК на ДНК.

3. Синтез полипептидной цепочки на иРНК.

4. Синтез иРНК, затем синтез на ней полипептидной цепочки.

**Тест 2. Транскрипция происходит:

1. В ядре. 5. В комплексе Гольджи.

2. В митохондриях. 6. В рибосомах.

3. В пластидах. 7. В ЭПС.

4. В лизосомах. 8. Во включениях.

**Тест 3. Могут быть закодировано на ДНК:

1. Полипептиды. 5. рРНК.

2. Полисахариды. 6. Олигосахариды.

3. Жиры. 7. Моносахариды.

4. тРНК. 8. Жирные кислоты.

Тест 4. На ДНК эукариот кодовыми триплетами может быть закодировано:

1. 10 видов аминокислот.

2. 20 видов аминокислот.

3. 26 видов аминокислот.

4. 170 видов аминокислот.

Тест 5. Все многообразие аминокислот, входящих в состав белков может быть закодировано:

1. 20 кодовыми триплетами, кодонами.

2. 64 кодовыми триплетами, кодонами.

3. 61 кодовым триплетом, кодоном.

4. 26 кодовыми триплетами, кодонами.

Тест 6. Матрицей при транскрипции является:

1. Кодогенная цепь ДНК.

2. Ген состоит из двух цепей, обе цепи ДНК гена могут быть матрицами.

3. иРНК.

4. Цепь ДНК, комплементарная кодогенной.

**Тест 7. Для транскрипции необходимы:

1. АТФ. 5. ТТФ.

2. УТФ. 6. Кодирующая цепь ДНК.

3. ГТФ. 7. Рибосомы.

4. ЦТФ. 8. РНК-полимераза.

Тест 8. Участок молекулы ДНК, с которого происходит транскрипция, содержит 30000 нуклеотидов (обе цепи). Для транскрипции потребуется:

1. 30000 нуклеотидов.

2. 15000 нуклеотидов.

3. 60000 нуклеотидов.

4. 10000 нуклеотидов.

Тест 9. РНК-полимераза при транскрипции передвигается:

1. От 5' конца к 3' концу.

2. От 3' конца к 5' концу.

3. Не имеет значения.

4. Зависит от фермента.

Тест 10. Новые нуклеотиды иРНК при удлинении иРНК присоединяются:

1. От 5' конца к 3' концу.

2. От 3' конца к 5' концу.

3. Не имеет значения.

4. Зависит от фермента.

Тест 11. Триплетность генетического кода:

1. Одну аминокислоту кодируют не один, не два, а три нуклеотида.

2. Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.

3. Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.

4. Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.

5. У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 12. Вырожденность генетического кода:

1. Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.

2. Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.

3. Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.

4. Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.

5. У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 13. Однозначность генетического кода:

1. Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.

2. Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.

3. Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.

4. Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.

5. У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 14. Универсальностью генетического кода:

1. Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.

2. Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.

3. Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.

4. Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.

5. У всех организмов Земли одинаков генетический код.

Тест 15. Неперекрываемость генетического кода:

1. Одну аминокислоту кодируют не одну, не две, а три нуклеотида.

2. Один кодон всегда кодирует одну аминокислоту.

3. Одну аминокислоту могут кодировать до 6 кодонов.

4. Рамка считывания всегда равна трем нуклеотидам, один нуклеотид не может входить в состав двух кодонов.

5. У всех организмов Земли одинаков генетический код.


Урок 7. Зачет по разделу "Обмен веществ"

Задачи. Обобщить фактический материал с общебиологических и эволюционных позиций, проверить и оценить усвоение конкретного фактического материала, с помощью видеоматериалов, докладов, рефератов и газет расширить знания учащихся по этому разделу.

Оборудование. Фильмы, подготовленные рефераты учащихся, газеты, бюллетени.

 

Ход урока:

© Письменная проверочная работа (25—30 мин):

Тесты и вопросы к зачету вывешиваются за неделю. Предлагаются темы рефератов, газет.

На зачете будут эти же тесты и вопросы, но в другом порядке. Учитель раздает листочки с вопросами на каждый стол, класс делится на два варианта, каждому варианту предлагается 10 тестов (1-10, 11-20, 21-30, 31-40) и один теоретический вопрос. У следующего класса будут другие тесты и другие теоретические вопросы.

 

Тесты и вопросы к зачету по теме "Обмен веществ". Зачет по теме "Обмен веществ".
1. Что такое ассимиляция (определение)? 2. Что такое диссимиляция (определение)? 3. Какие организмы называются автотрофами (определение)? 4. На какие группы делятся автотрофы? 5. Какие организмы называются гетеротрофами? 6. Какие три этапа энергетического обмена вам известны? 7. Продукты гидролиза белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот на подготовительном этапе? 8. Что происходит с энергией, выделяющейся на подготовительном этапе энергообмена? 9. Где расположены ферменты бескислородного этапа энергообмена? 10. Какие продукты и сколько энергии образуется при гликолизе? 11. Как называется цикл реакций, связанных с дегидрированием и декарбоксилированием и протекающих в матриксе митохондрий? 12. Сколько моль АТФ образуется при дегидрировании и декарбоксилировании моль ПВК в цикле Кребса? 13. Сколько атомов водорода транспортируется на дыхательную цепь при дегидрировании 2 моль ПВК? 14. Какие ферменты перекачивают протоны в протонный резервуар митохондрий? 15. *Напишите общую формулу энергетического обмена. 16. Что может быть закодировано на ДНК? 17. Триплетность генетического кода, что это значит? 18. Однозначность генетического кода, что это значит? 19. Сколько триплетов кодируют 20 видов аминокислот? 20. Вырожденность генетического кода, что это значит? 21. Универсальность генетического кода, что это значит? 22. Неперекрываемость генетического кода, что это значит? 23. Что такое транскрипция? 24. Что необходимо для транскрипции? 25. Участок ДНК 300 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для репликации? Транскрипции? 26. В каком направлении движется РНК-полимераза по кодогенной цепи? 27. иРНК вместе с терминальным триплетом состоит из 156 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на этой иРНК? 28. Что такое трансляция? 29. Что необходимо для трансляции? 30. Сколько нуклеотидов в ФЦР рибосомы? 31. В какой участок ФЦР поступает тРНК с новой аминокислотой? 32. Напишите общую формулу фотосинтеза. 33. Где происходят световые реакции фотосинтеза? 34. Что происходит в световую фазу фотосинтеза? 35. Где находятся протонные резервуары в хлоропласте? 36. Где происходят темновые реакции фотосинтеза? 37. Что происходит в темновую фазу фотосинтеза? 38. Какая (какие) фотосистема (фотосистемы) у фотосинтезирующих серобактерий? 39. Какая (какие) фотосистема (фотосистемы) у цианобактерий (сине-зеленых)? 40. Кто открыл процесс хемосинтеза? Теоретические вопросы: 1. Общая характеристика обмена веществ. 2. Генетический код и его свойства. 3. Биосинтез белка. 4. Подготовительный этап энергообмена и гликолиз. 5. Аэробное окисление. 6. Фотосинтез. 1. Напишите общую формулу энергетического обмена. 2. Где происходят темновые реакции фотосинтеза? 3. Что такое ассимиляция (определение)? 4. Какие организмы называются автотрофами? (Определение). 5. Какие три этапа энергетического обмена вам известны? 6. Продукты гидролиза белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот на подготовительном этапе? 7. Какая (какие) фотосистема (фотосистемы) у фотосинтезирующих серобактерий? 8. Что происходит с энергией, выделяющейся на подготовительном этапе энергообмена? 9. Что происходит в световую фазу фотосинтеза? 10. Какие продукты и сколько энергии образуется при гликолизе? 11. Как называется цикл реакций, связанных с дегидрированием и декарбоксилированием и протекающих в матриксе митохондрий? 12. Что происходит в темновую фазу фотосинтеза? 13. Что необходимо для транскрипции? 14. Что может быть закодировано на ДНК? 15. Триплетность генетического кода, что это значит? 16. В какой участок ФЦР поступает тРНК с новой аминокислотой? 17. На какие группы делятся автотрофы? 18. Сколько триплетов кодируют 20 видов аминокислот? 19. Что такое трансляция? 20. Вырожденность генетического кода, что это значит? 21. Какие ферменты перекачивают протоны в протонный резервуар митохондрий? 22. Неперекрываемость генетического кода, что это значит? 23. Где находятся протонные резервуары в хлоропласте? 24. Что такое транскрипция? 25. Сколько моль АТФ образуется при дегидрировании и декарбоксилировании моль ПВК в цикле Кребса? 26. Участок ДНК 300 000 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов нужно для репликации? Транскрипции? 27. В каком направлении движется РНК-полимераза по кодогенной цепи? 28. Сколько атомов водорода транспортируется на дыхательную цепь при дегидрировании 2 моль ПВК? 29. иРНК вместе с терминальным триплетом состоит из 156 нуклеотидов. Сколько аминокислот закодировано на этой иРНК? 30. Какая (какие) фотосистема (фотосистемы) у цианобактерий (сине-зеленых)? 31. Что необходимо для трансляции? 32. Универсальность генетического кода, что это значит? 33. Сколько нуклеотидов в ФЦР рибосомы? 34. *Напишите общую формулу фотосинтеза. 35. Какие организмы называются гетеротрофами? 36. Где происходят световые реакции фотосинтеза? 37. Однозначность генетического кода, что это значит? 38. Где расположены ферменты бескислородного этапа энергообмена? 39. Что такое диссимиляция? 40. Кто открыл процесс хемосинтеза? Теоретические вопросы: 7. Общая характеристика обмена веществ. 8. Генетический код и его свойства. 9. Биосинтез белка. 10. Подготовительный этап энергообмена и гликолиз. 11. Аэробное окисление. 12. Фотосинтез.  

 

© Просмотр фильмов, заслушивание рефератов с целью углубления знаний по этому разделу (10 мин).

Темы для рефератов: "Регуляция транскрипции и трансляции у прокариот", "Генная инженерия", "Хромосомная инженерия", "Клеточная инженерия", "Вирусы и обмен веществ в клетке".


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.01 сек.)