Тема: Білки, нуклеїнові кислоти: огляд будови й біологічної ролі

Мета уроку:

1.     Освітня: узагальнити та закріпити знання учнів про біологічні молекули (білки та нуклеїнові кислоти), їх роль в біологічних системах Розвивальна: Розвивати вміння аналізувати біологічну інформацію, робити висновки про значення біомолекул.

2.     Виховна: Виховувати інтерес до біології, формувати відповідальне ставлення до здоров'я.

Обладнання:

•               Мультимедійна презентація про білки та нуклеїнові кислоти

•               Таблиці «Будова білків», «Будова нуклеїнових кислот»

•               Зошити та ручки для записів Тип уроку:

Комбінований (вивчення нового матеріалу + закріплення знань)

Обладнання: таблиці «Генетичний код», «Білки. Амінокислоти», «Нуклеїнові кислоти, модель ДНК».

Хід уроку

І. Організаційний етап (2-3 хвилини)

•       Привітання з учнями, перевірка готовності до уроку.  

•       Перевірка присутніх.

ІІ. Актуалізація опорних знань

На попередньому уроці ми вивчали хімічний склад клітини та обмін речовин.

Для перевірки знань з даної теми ми напишемо біологічний диктант.

Біологічний диктант 

1.          Під час енергетичного та пластичного обміну буде виділятись та утворюватись? ( енергія, АТФ)

2.          За кількісним складом елементи, що містяться в живих  організмах, поділяють на три групи. (Органогенні, макроелементи, мікроелементи.)           

3.          Елемент, що міститься в щитоподібній залозі і впливає на обмін речовин.

(Йод.)                                                                                                                             

4.          При якому обміні речовин утворюються складних речовин (пластичний, анаболізм) 

5.          Сукупність процесів, що забезпечують надходження речовини         із

середовища, їх перетворення та видалення? ( обмін речовин, метаболізм)

6.          Хімічний елемент, що міститься в емалі зубів, при його нестачі розвивається карієс. (Флуор.)

7.          До органогенних елементів належить ( С Н О N)

8.          Які функції виконує вода в живих організмах?

9.Який обмін речовин відбувається при розщепленні складних речовин до простих

(енергетичний, катаболізм)

10. Хімічний елемент, що міститься в кістках, зубах, активізує м’язову діяльність, прискорює серцебиття, бере участь у процесі згортання крові, у передачі нервового імпульсу, впливає на стан судин, імунітету, нормалізує  діяльність статевих клітин. (Кальцій.) 

III.  Мотивація навчальної діяльності учнів. 

(Постановка проблемних запитань).

На попередніх уроках ми розглядали хімічний склад клітини, а саме мікромолекули.  

А що в сукупності утворюють мікромолекули? (макромолекули) Які

макромолекули вам відомі? (білки, жири, вуглеводи)

 А з яких мікромолекул вони утв? Білок- амінокислота Вуглевод- моносахарид Ліпід- жирні кислоти Нуклеїнова кислота- нуклеотид

 Отже сьогодні ми поговоримо про білки та нуклеїнові кислоти, які входять до складу живих істот.

IV.   Повідомлення теми, мети та завдань уроку.

Огляд будови та біологічної ролі білків.

(Узагальнююча бесіда).

Білки — це складні органічні молекули, що виконують численні функції в організмі, від структурної підтримки клітин до участі в біохімічних реакціях.

Вони є основою для будови та життєдіяльності всіх живих організмів.

Будова білків

Основна одиниця білків — амінокислоти

Амінокислоти — це органічні молекули, що складаються з карбоксильної групи (-COOH), аміногрупи (-NH₂), атома водню та бічного ланцюга (радикалу R), який і визначає різновид амінокислоти. 

 

Існує 20 стандартних амінокислот, які комбінуються, утворюючи білки.

Послідовність амінокислот визначає структуру і функцію білка.

Рівні структурної організації білків Білки мають чотири рівні структурної організації, що впливають на їхню форму і функції: Класифікація білків за їх складом.

Прості білки - протеїни	Складні  білки - протеїди
Складаються        тільки         з амінокислот.	Складаються        не      тільки         з амінокислот (білкового компонента),

                                                                                         а     й     з     небілкового     матеріалу

Альбуміни, глобуліни - білки крові. Склеропротеїни   - кератин волосся, пір'я.

Ліпопротеїди - компоненти мембран. Хромопротеїди    -        гемоглобін, цитохром. Фосфопротеїди    -    казеїн    молока.

                        -                                                             -

Первинна структура — лінійна послідовність амінокислот, з'єднаних між собою пептидними зв’язками. Ця послідовність визначає генетичний код ДНК.

(всі білки)

Вторинна структура — локальне укладення ланцюга амінокислот, яке утворює альфа-спіралі та бета-листи завдяки водневим зв’язкам.( кератин)

Третинна структура — тривимірна форма, яку займає поліпептидний ланцюг. Ця структура утримується завдяки взаємодіям між бічними радикалами амінокислот, включаючи іонні, водневі зв’язки та дисульфідні мости.( колаген, еластин)

Четвертинна структура — об'єднання декількох поліпептидних ланцюгів (субодиниць) у функціональну макромолекулу. Наприклад, гемоглобін складається з чотирьох субодиниць. ( гемоглобін-еритроцит, міоглобін – у м’язах)

 

Функції білків

Білки виконують безліч важливих функцій у клітинах та організмі в цілому.

Основні з них:

Каталітична функція

До білків відносяться ферменти. Що це таке? Ферменти- каталізатори, що використовуються для пришвидшення їжі. (Вуглеводи- амілаза і мальтаза.

Білки- трипсин і пепсин. Жири- ліпаза.)

Ферменти — це білки, які прискорюють хімічні реакції, знижуючи енергію активації. Вони забезпечують швидкість життєво важливих процесів. Наприклад, фермент амілаза допомагає розщеплювати крохмаль до простих цукрів у ротовій порожнині.

Захисна функція

Антитіла (імуноглобуліни) — білки, які виробляються імунною системою для боротьби з чужорідними агентами, такими як бактерії і віруси ( антиген).

Транспортна функція

Деякі білки виконують роль переносників молекул або іонів у клітину або з клітини. Наприклад, гемоглобін переносить кисень з легень до тканин, а трансферин переносить іони заліза в крові.

Регуляторна функція

Білки можуть виконувати функцію регуляторів обмінних процесів. Наприклад, гормони інсулін і глюкагон регулюють рівень глюкози в крові, а рецепторні білки на мембранах клітин допомагають клітинам сприймати сигнали від інших клітин.

Структурна функція

Білки є основою структурних елементів клітини і тканин. Наприклад, колаген надає міцності шкірі, кісткам, зв’язкам, а кератин формує основу волосся і нігтів.

Енергетична функція

При розщепленні білків у клітині вивільняється енергія (при повному розщепленні 1 г білків у середньому вивільняється 17,2 кДж енергії).

Властивості білків.

Денатурація	Процес порушення природньої структури білка із збереженням первинної.
Ренатурація	Відновлення втраченої         структури білка.
Деструкція	Процес      порушення      природньої структури білка ( всі структури)

 

2. Яка біологічна роль нуклеїнових кислот у метаболізмі? (Бесіда, складання схеми, таблиці).

Нуклеїнові кислоти — найважливіші органічні сполуки, що зумовлюють можливість існування й розвитку всіх живих організмів. Вони відіграють головну роль у збереженні й реалізації генетичної інформації. Нуклеїнові кислоти були відкриті в середині 60-х рр.

XIX ст. швейцарським ученим Ф. Мішером. Вивчаючи склад деяких клітин, він виявив невідому речовину біологічного походження, що істотно відрізнялася від відомих на той час білків, жирів і вуглеводів. Учений назвав цю речовину нуклеїном, оскільки виділив її з ядра клітини. Хімічний склад нуклеїнових кислог остаточно було встановлено лише наприкінці 30-х рр. ХХ ст., а їхній склад — значно пізніше, ученими Д. Вотсоном і Ф.

Нуклеїнові кислоти — це біополімери, макромолекули яких складаються з багаторазово повторюваних ланок — нуклеотидів. Молекула нуклеотиду складається із:     вуглеводу (пентози - рибози або дезоксирибози);    ортофосфатної кислоти (H,PO,);    нітрогеновмісної основи (аденін А, тимін Т, урацил У, цитозин Ц, гуанін Г).

Залежно від виду пентози та нітрогеновмісних основ розрізняють два типи

Нуклеїнові кислоти

ДНК - дезоксирибонуклеїнова                         РНК – рибонуклеїнова кислота

 

Вченими було зʼясовано, що молекула ДНК складається із двох ланцюгів, які утримуються за допомогою водневих звʼязків. Причому, вони виникають між нітратними основами, ніби доповнюючи одна одну, таким чином, що не дивлячись на різні розміри нуклеотидів, відстані між ланцюгами залишаються однаковими. Це досягається за рахунок утворення різної кількості водневих звʼязків (між А і Т 2, між Г і Ц -3), така закономірність була названа комплементарністю.

Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах молекули ДНК називається комплементарністю.

Цю закономірність внявив у 1950 році американський вчений українського походження Ервін Чаргафф, який встановив, що А=Т, Г=Ц, а також А+Г=Т+Ц.

На честь вченого така закономірність була названа правилом Чаргаффа.

Порівняльна характеристика ДНК і РНК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. Узагальнення та систематизація знань.

( Фронтальна бесіда)

Отже

- які властивості білків?( деструкція, ренатурація, денатурація)  Які функції виконують білки?  

-ферменти( каталітичну)  

-кератин, колаген( будівельну, структурну)  

-антитіла( захисну)

-гемоглобін(транспортну)  

Які типи НК є в організмі? (ДНК, рнк)  

Яка з них містить тимін і подвійну спіраль? (ДНК)  

          VІ. Розв'язування задач і вправ         

Задача 1. Ділянка молекули ДНК має таку будову:

АЦЦ ГЦГ ГТЦ ААЦ ГАТ

Визначте послідовність  другого поліпептидного ланцюга.

Задача 2. Скільки відсотків аденіну буде  молекулі ДНК, якщо гуаніну 35?

VІІ. Домашнє завдання та інструктаж до нього Опрацювати  §20.