Химический состав клетки: Нуклеиновые кислоты. Биология 10 класс Разработала Ковалева Н.И. учитель биологии МКОУ Калачеевская Гимназия 1. - презентация

1 Химический состав клетки: Нуклеиновые кислоты. Биология 10 класс Разработала Ковалева Н.И. учитель биологии МКОУ Калачеевская Гимназия 1

2 Цели и задачи урока: Образовательные: Образовательные: Дать представление об этапах открытия структуры ДНК Дать представление об этапах открытия структуры ДНК сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, как биополимеров, о принципе комплементарности в ДНК; сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, как биополимеров, о принципе комплементарности в ДНК; раскрыть роль нуклеиновых кислот в живой природе. раскрыть роль нуклеиновых кислот в живой природе. Развивающие: Развивающие: развивать общеучебные умения (понимать и запоминать прочитанное, делать краткие записи, представление основных мыслей в виде схем, заполнение таблиц и др.); развивать общеучебные умения (понимать и запоминать прочитанное, делать краткие записи, представление основных мыслей в виде схем, заполнение таблиц и др.); развивать интеллектуальные умения (научить логически мыслить (поиск ответов на вопросы творческого характера), задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи (состава, структуры и функций молекул ДНК и РНК); развивать интеллектуальные умения (научить логически мыслить (поиск ответов на вопросы творческого характера), задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи (состава, структуры и функций молекул ДНК и РНК); развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание). развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание). Воспитательные: Воспитательные: воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, воспитывать критическую и объективную самооценку знаний. воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

3 Биография открытия МИШЕР Иоганн Фридрих ( ) - швейцарский врач и физиолог, первооткрыватель нуклеиновых кислот. В 1869 выделил из ядер гнойных клеток вещество, названное им нуклеином. В 1894 провел хим. анализ нуклеина, полученного из сперматозоидов лосося, и установил его кислотные свойства (термин "нуклеиновые кислоты" введен в 1899). МИШЕР Иоганн Фридрих ( ) - швейцарский врач и физиолог, первооткрыватель нуклеиновых кислот. В 1869 выделил из ядер гнойных клеток вещество, названное им нуклеином. В 1894 провел хим. анализ нуклеина, полученного из сперматозоидов лосося, и установил его кислотные свойства (термин "нуклеиновые кислоты" введен в 1899).

4 Методом рентгеноструктурного анализа была установлена структура молекулы ДНК Уилкинс Морис ( ) Уилкинс Морис ( ) английский биофизик, член Лондонского королевского общества (1959). Окончил Кембриджский университет (доктор философии, 1940). профессор и руководитель отдела молекулярной биологии (с 1970 профессор биофизики ). английский биофизик, член Лондонского королевского общества (1959). Окончил Кембриджский университет (доктор философии, 1940). профессор и руководитель отдела молекулярной биологии (с 1970 профессор биофизики ). Розалинд Франклин ( ) английский биофизик и учёный-рентгенографии, занималась изучением структуры ДНК. ДНК

5 Нобелевские лауреаты в изучении ДНК Джеймс Дьюи УОТСОН (1928) Джеймс Дьюи УОТСОН (1928) Американский биохимик. Родился в Чикаго, штат Иллинойс. В возрасте 15 лет поступил в университет Чикаго, который окончил четырьмя годами позже. В 1950 году получили докторскую степень доктора в университете штата Индиана за изучение вирусов. Его посещение Кавендишской лаборатории в 1951 году привело к сотрудничеству с Фрэнсисом Криком, которое увенчалось открытием структуры ДНК. Крик и Уотсон поделили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины с Морисом Уилкинсом. Американский биохимик. Родился в Чикаго, штат Иллинойс. В возрасте 15 лет поступил в университет Чикаго, который окончил четырьмя годами позже. В 1950 году получили докторскую степень доктора в университете штата Индиана за изучение вирусов. Его посещение Кавендишской лаборатории в 1951 году привело к сотрудничеству с Фрэнсисом Криком, которое увенчалось открытием структуры ДНК. Крик и Уотсон поделили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины с Морисом Уилкинсом. Харри Комптон КРИК ( 1916–2004 ) Харри Комптон КРИК ( 1916–2004 ) Английский молекулярный биолог. Родился в Нортгемптоне в семье обувного фабриканта. В 1938 году получил диплом физика в Университетском колледже в Лондоне. В годы войны занимался разработкой акустических и магнитных мин. Впоследствии решил исследовать «тайну жизни». В 1951 году, когда Крик изучал структуру белков в новом подразделении, созданном Медицинским исследовательским советом в Кавендишской лаборатории Кембриджа, студент Джеймс Уотсон предположил, что для понимания функции молекулы ДНК необходимо выяснить ее структуру. Успешные поиски в этом направлении принесли Уотсону и Крику в 1962 году Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Английский молекулярный биолог. Родился в Нортгемптоне в семье обувного фабриканта. В 1938 году получил диплом физика в Университетском колледже в Лондоне. В годы войны занимался разработкой акустических и магнитных мин. Впоследствии решил исследовать «тайну жизни». В 1951 году, когда Крик изучал структуру белков в новом подразделении, созданном Медицинским исследовательским советом в Кавендишской лаборатории Кембриджа, студент Джеймс Уотсон предположил, что для понимания функции молекулы ДНК необходимо выяснить ее структуру. Успешные поиски в этом направлении принесли Уотсону и Крику в 1962 году Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.

6 Модель ДНК Крика-Уотсона Главные черты модели Крика- Уотсона таковы: 1. Молекула ДНК состоит из двух параллельных цепочек и напоминает собой длинную лестницу. 2. Остовы цепочек образованы переплетенными сахарофосфатными цепями, а основания (буквы наследственного кода) расположены внутри, между остовами, образуя поперечные перекладины-ступеньки. 3. Каждая цепь закручена в спираль вправо и обе свиты вместе, образуя двойную спираль 4. Азотистые основания связаны водородными связями Главные черты модели Крика- Уотсона таковы: 1. Молекула ДНК состоит из двух параллельных цепочек и напоминает собой длинную лестницу. 2. Остовы цепочек образованы переплетенными сахарофосфатными цепями, а основания (буквы наследственного кода) расположены внутри, между остовами, образуя поперечные перекладины-ступеньки. 3. Каждая цепь закручена в спираль вправо и обе свиты вместе, образуя двойную спираль 4. Азотистые основания связаны водородными связями

7 Существует три типа нуклеиновых кислот: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты), РНК (рибонуклеиновые кислоты) и АТФ (аденозинтрифосфат). Подобно углеводам и белкам, это полимеры. Как и белки, нуклеиновые кислоты являются линейными полимерами. Однако их мономеры – нуклеотиды – являются сложными веществами, в отличие от достаточно простых сахаров и аминокислот. Строение нуклеиновых кислот

8 В отличие от остальных веществ клетки, ДНК представляет собой двухцепочную молекулу, в которой обе цепи прочно связаны друг с другом. Существование подобной структуры возможно благодаря особенностям строения нуклеотидов. Цепи ДНК ориентированы строго определённым образом: азотистые основания нуклеотидов обеих цепей обращены внутрь, а сахара и фосфаты –наружу; кроме того, цепи расположены очень близко друг к другу (около 1,8 нм). Молекула ДНК

9 Между азотными основаниями пары А и Т образуются 2 водородные связи, а между Г и Ц - 3, поэтому прочность связи Г-Ц выше, чем А-Т: Комплементарные пары

10 Строение РНК Строение молекул РНК во многом сходно со строением молекул ДНК. Тем не менее имеется ряд существенных отличий. В состав нуклеотидов РНК вместо дезоксирибозы входит сахар рибоза. Основание тимин замещено на урацил. Главное отличие от ДНК состоит в том, что РНК имеет лишь одну цепь. Из-за этого химически РНК менее стабильна, чем ДНК: вводных растворах РНК быстрее подвергается расщеплению. Поэтому РНК менее подходит для долговременного хранения информации.

11 Заполните таблицу и выделите особенности строения ДНК и РНК. Заполните таблицу и выделите особенности строения ДНК и РНК. ДНКРНК Структура Количество цепей Азотистые основания в нуклеотидах Моносахариды в нуклеотидах Функции

12 Проанализируйте свою таблицу, какой из ее элементов вызвал затруднения?. Проанализируйте свою таблицу, какой из ее элементов вызвал затруднения?. ДНКРНК Структура Двойная спираль Различна для разных РНК. Количество цепей Две Одна Азотистые основания в нуклеотидах Аденин, цитозин, гуанин, тимин Аденин, цитозин, урацил, гуанин Моносахариды в нуклеотидах Дезоксирибоза Рибоза Функции Сохранение и передача в ряду поколений генетической информации Участвует в синтезе белка: и-РНК передаёт информацию о структуре белка от ДНК, р-РНК входит в состав рибосом, т-РНК – транспортирует молекулы аминокислот к рибосомам

13 Ответить на вопросы: Расшифруйте название ДНК. Расшифруйте название ДНК. Какова структура молекулы ДНК? Какова структура молекулы ДНК? Что является мономером ДНК? Что является мономером ДНК? Из каких частей состоит дезоксирибонуклеотид? Из каких частей состоит дезоксирибонуклеотид? Какие части дезоксирибонуклеотидов различны? Какие части дезоксирибонуклеотидов различны? Сколько азотистых оснований входит в состав? Соедините их по правилу комплементарности. Какими связями связаны азотистые основания? Сколько азотистых оснований входит в состав? Соедините их по правилу комплементарности. Какими связями связаны азотистые основания? Дайте определение ДНК. Дайте определение ДНК.

14 С помощью схем - опор воспроизведите на доске особенности молекул РНК : РНК – рибонуклеиновая кислота. РНК – рибонуклеиновая кислота. Мономер - рибонуклеотид. Мономер - рибонуклеотид. Азотистые основания – А, У, Ц, Г. Азотистые основания – А, У, Ц, Г. Виды РНК – и-РНК, т-РНК, р-РНК. Виды РНК – и-РНК, т-РНК, р-РНК. Основная функция – биосинтез белка. Основная функция – биосинтез белка.