Урок для учнів 9 класу на тему "Нуклеїнові кислоти. Будова та функції"

Тема уроку: Нуклеїнові кислоти. Властивості

та функції ДНК та РНК

Мета уроку:

• Сформувати знання учнів про особливості будови молекул ДНК та РНК як біополімерів; показати взаємозв’язок структури і біологічних функцій нуклеїнових кислот;
• Розвивати розуміння учнями процесів синтезу  органічних молекул у клітині;
• Виховувати бережне ставлення до живих організмів як унікальних і неповторних.

Хід уроку

І. Активізація опорних знань учнів

Дайте відповіді на питання:

1. Які органічні сполуки ми називаємо біополімерами? Наведіть приклади.
2. Особливості будови молекул полісахаридів, їх властивості.
3. Конфігурація білкових молекул. Властивості білків.
4. Які основні ознаки живого ви пов’язали б із властивостями білків?

ІІ. Вивчення нового навчального матеріалу

План уроку

1. Будова молекули РНК. Типи РНК та її функції у клітинах живих організмів.
2. Будова ДНК. Принцип  комплементарності.
3. Властивості ДНК.
4. Функції ДНК.

1. Будова молекули РНК. Типи РНК та її функції у клітинах живих організмів

 З попередніх уроків вам вже відомо, що РНК та ДНК – це нуклеїнові кислоти, що є високомолекулярними біополімерами, мономерами яких є нуклеотиди.

• З яких основних частин складається  будь який нуклеотид?
•  Які відмінності є між нуклеотидами?
• Яким чином вони між собою з’єднуються?

Як і молекулам білків, нуклеїновим кислотам притаманні різні рівні просторової  організації (конформації). Розглянемо особливості будови молекули РНК.

 РНК – це одно ланцюгова молекула, що може мати первинну, вторинну та третинну конформацію.

 Робота у групах:   За допомогою підручника на сторінці 26 знайдіть функції іРНК,  тРНК , р РНК .

 Давайте подумаємо, у яких частинах еукаріотичної клітини можна знайти іРНК, тРНК, рРНК  та  мітохондріальну ДНК?

2. Будова ДНК. Принцип  компліментарності

 На відміну від молекул РНК, молекули ДНК знаходяться у клітинах еукаріотів лише у ядрі, пластидах та мітохондріях, у прокаріотів – ДНК утворює нуклеоїд. Дізнатись особливості її будови вченим вдалося лише у середині ХХ  століття. Поштовхом до розкриття цієї біологічної загадки  стали дослідження американського вченого Ервіна Чаргаффа та його колег.

( Повідомлення про відкриття Чаргаффом кількісних співвідношень нуклеотидів у молекулі ДНК )

 Правила Чаргаффа:

1. Вміст аденіну рівний вмісту тиміну, а вміст гуаніну — кількості цитозину: А=Т, Г=Ц.
2. Кількість пуринів дорівнює кількості піримідинів: А+Г=Т+Ц.
3. Кількість основ з 6 аміногруп дорівнює кількості основ з 6 кетогруп: А+Ц=Г+Т (Це правило слідує з першого). Разом з тим, співвідношення частка Г+Ц (вміст ГЦ) може бути різним у ДНК різних видів. У одних переважають пари АТ, в інших — ГЦ.

Проте лише через 3 роки, у 1953 році було остаточно встановлено особливості будови цієї молекули.

( Повідомлення про роботи  Джеймса Уотсона та Френсіса Кріка )

Демонстрація просторової моделі ДНК та розглядаємо малюнок 28 на сторінці 28 підручника.

Робота у групах:  Завдання: описати особливості  будови молекули ДНК за допомогою моделі ДНК та правил Чаргаффа , користуючись текстом підручника на сторінці 28.

Конспектуємо у зошити:

1. ДНК-  молекула з 2-х ланцюгів, сполучених водневими зв’язками;
2. Залишок А завжди сполучається з Т (2 водневі зв’язки) та залишок Г з Ц ( 3 водневі зв’язки ). 

Така відповідність – комплементарність.                                    (Фраза А ти гуцулочка);

3. Два ланцюги закручуючись утворюють спіраль закручену вправо     ( діаметр ≈ 2нм ) – вторинна структура;
4. Третинна структура – суперспіраль ( ДНК + ядерні білки) утворює хромосоми у еукаріот та кільце нуклеоїду  у прокаріот.
5. У клітинах про- та еукаріотів молекула ДНК завжди має 2 ланцюги.

3. Властивості ДНК

1. Здатність до денатурації, ренатурації та деструкції.
2. Самоподвоєння – реплікація.

 Яке біологічне значення має цей процес?

4. Функції ДНК

 Основні – кодування, збереження та реалізація спадкової інформації, передача її дочірнім клітинам під час розмноження.

•                 Кодування: ген – одиниця спадковості організмів. Це певна послідовність нуклеотидів, що кодує первинну будову білка, де кожна амінокислота зашифрована трьома нуклеотидами.

Геном – сукупність генів певної клітини. Він визначає належність до певного виду.

Геном вірусів має лише до 100 структурних генів.

Прокаріоти – є регуляторні і структурні гени та послідовності нуклеотидів, які нічого не кодують.

Еукаріоти – молекул ДНК у ядрі багато,  тому гени можуть багато разів повторюватись, є багато ділянок, що не кодують ознак, велика кількість регуляторних генів. Структурні гени мають мозаїчну будову (ділянки Інтрони та Екзони)

•                 Збереження: ДНК здатна відновлюватись за допомогою відповідних ферментів у випадку пошкодження – репарація;
•                 Реалізація: процес  транскрипції – синтез молекул РНК на матриці ДНК за принципом комплементарності.                                    

ІІІ. Закріплення знань учнів.

1.Заповніть таблицю. Завдання №4 на сторінці 26 зошита з друкованою основою.

2. завдання №6 на 27 сторінці зошита – підкресліть правильну відповідь.

IV. Домашнє завдання: вивчити §6 та 7.