Розв’язання елеметарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот

Практична робота №1.

Тема: Розв’язання елеметарних вправ зі структури білків та нуклеїнових кислот

Мета уроку:

• Закріпити знання про будову та рівні структурної організації білків.
• Ознайомити учнів із принципами комплементарності нуклеїнових кислот.
• Навчитися визначати послідовність нуклеотидів у ДНК, РНК і будувати триплетний код.
• Розвинути навички аналізу та розв’язання генетичних задач.

 

Хід уроку:

I. Організаційний момент (3-5 хв)

• Привітання учнів.
• Перевірка присутніх.
• Оголошення теми та мети уроку.
• Мотивація навчальної діяльності:
• “Чому білки мають таку складну структуру, і як ДНК керує їхнім синтезом?”

II. Актуалізація опорних знань (5 хв)

 

•          Який зв’язок з’єднує амінокислоти?
•          Які рівні організації білків?
•          Чим відрізняються ДНК і РНК?

 

III. Пояснення нового матеріалу(7-10 хв)

Для розв’язання вправ з молекулярної біології важливо пам’ятати:

1. Відстань між двома нуклеотидами 0,34нм.
2. Молекулярна маса нуклеотида 345 а.о.м.
3. Молекули РНК складені здебільшого з одного ланцюга,а ДНК - з двох.
4. Ген-це ділянка молекули ДНК ,що складається з двох ланцюгів нуклеотидів.
5. Правило Чаргаффа (Правило комплементарності):кількість аденінових нуклеотидів у молекулі ДНК дорівнюєкількості тимінових(А-Т), а кількість гуанінових_кількості цитозинових(Г-Ц),звідси сума А+Г=Т+Ц,(А+Т)+(Г+Ц)=100%

Білки – біополімери з амінокислот, з’єднаних пептидним зв’язком.

Структурні рівні:

Первинна – послідовність амінокислот.

Вторинна – α-спіралі, β-складки (водневі зв’язки).

Третинна – просторове укладання.

Четвертинна – взаємодія кількох ланцюгів.

Нуклеїнові кислоти – ДНК і РНК, мономерами яких є нуклеотиди.

Будова нуклеотиду: азотиста основа (А, Г, Ц, Т/У), моносахарид (дезоксирибоза/рибоза), фосфатна група.

ДНК – дволанцюгова (А-Т, Г-Ц), РНК – одноланцюгова.

 

IV. Виконання практичної роботи (20-25 хв)

 

 

Варіант 1 

 

 Завдання 1. Визначення типу зв’язків у білках 

Які хімічні зв’язки забезпечують структурну організацію білкової молекули? 

Відповідь: 

 

1. Первинна структура – пептидні зв’язки 

2. Вторинна структура – водневі зв’язки 

3. Третинна структура – дисульфідні, іонні, гідрофобні взаємодії 

4. Четвертинна структура – гідрофобні взаємодії, йонні та водневі зв’язки 

 

 

 

Завдання 2. Заповніть таблицю "Типи нуклеїнових кислот"

 

Відповідь: 

Ознака	ДНК	РНК
Цукор	Дезоксирибоза	Рибоза
Азотисті основи	А,Т,Г,Ц.	А,У,Г,Ц.
Кількість ланцюгів	Два	Один
Функція	Збереження генетичної інформації	Участь у синтезі білків

 

 Завдання 3. Визначення комплементарного ланцюга ДНК 

Дано фрагмент ланцюга ДНК: 

АЦГТГЦА

Запишіть комплементарний ланцюг. 

 

Відповідь: 

ТГЦАКГТ

 

 Варіант 2 

 

Завдання 1. Складання триплетного коду 

Дано послідовність ДНК: АТГ-ЦГА-ТТГ

Запишіть відповідну мРНК і визначте амінокислоти, які вона кодує (використовуючи таблицю генетичного коду). 

 

Відповідь: 

- мРНК: АУГ-ЦГА-УУГ 

- Кодовані амінокислоти: 

  - АУГ – Метіонін (старт-кодон) 

  - ЦГА – Аргінін 

  - УУГ – Лейцин 

 

Завдання 2. Визначення відмінностей між ДНК та РНК 

Наведіть 3 основні відмінності між ДНК і РНК. 

 

Відповідь: 

1. У ДНК міститься тимін (Т), а в РНК – урацил (У). 

2. ДНК дволанцюгова, а РНК – одноланцюгова. 

3. У складі ДНК є дезоксирибоза, а в РНК – рибоза. 

               Завдання 3. Визначення послідовності тРНК 

Дано мРНК: УУА-ГЦА-ЦЦГ

Запишіть відповідні антикодони тРНК. 

 

Відповідь: 

- ААУ 

- ЦГУ 

- ГГЦ

 

 

Домашнє завдання:

1.Обов’язкове: 

  - Повторити рівні структурної організації білків. 

  - Опрацювати будову ДНК і РНК, їхні відмінності. 

  - Вивчити принцип комплементарності нуклеотидів. 

Відповіді:

Рівні структурної організації білків:

Первинна структура – лінійна послідовність амінокислот, з’єднаних пептидними зв’язками.

Вторинна структура – спіраль або складчаста форма, стабілізована водневими зв’язками (α-спіраль, β-структура).

Третинна структура – тривимірна конфігурація білка, утворена дисульфідними, йонними, гідрофобними зв’язками.

Четвертинна структура – взаємодія кількох поліпептидних ланцюгів у функціональний комплекс.

2.Додаткові завдання

Дослідницьке завдання: Білки-ферменти

Приклади:

 

Амілаза – розщеплює крохмаль до глюкози.

Каталаза – розкладає перекис водню в клітинах.

Полімераза – синтезує нові ланцюги ДНК під час реплікації.

 Висновок: Ферменти є біологічними каталізаторами, що пришвидшують хімічні реакції в організмі.

 

3.Творче завдання:

 "Шлях генетичної інформації"

(Можна подати у вигляді схеми)

ДНК ⟶ Транскрипція ⟶ мРНК ⟶ Трансляція ⟶ Білок

ДНК містить генетичний код.

Під час транскрипції утворюється мРНК.

мРНК переносить інформацію до рибосом.

Під час трансляції за допомогою тРНК синтезується білок.

 Висновок: ДНК контролює синтез білків, які забезпечують всі процеси життєдіяльності.