Тема №5. Регуляция транскрипции и трансляции.
Тип урока: комбинированный
Цели урока: изучение биосинтеза белка на основе понятий трансляция, транскрипция и репликация, познакомить учащихся с понятиями антикодон и этапами синтеза белка, а также изучить необходимость синтеза белка для живого организма.
1.Проверка домашнего задания.
Проводиться фронтальный опрос по следующим вопросам:
Сколько цепочек в молекуле ДНК
Строение молекулы ДНК
Основные функции
Сколько цепочек в молекуле РНК
Строение молекулы РНК
Основные функции
Как называется процесс удвоения молекулы ДНК
Где в клетке это происходит
Транскрипция – это…
Транскрипция происходит по всей цепочке ДНК или по фрагменту
2. Изучение нового материала.
1. Основные этапы процесса биосинтеза белка.
2. Регуляция транскрипции и трансляции.
1.Биосинтез белка называется трансляцией. Этот процесс состоит из 3 этапов:
1. Первый этап синтеза белка.
Аминокислоты из которых синтезируются белки, доставляются к рибосомам с помощью специальных РНК, называемых транспортными( тРНК).Это небольшие молекулы, состоящие из 70-90 нуклеотидов, способные сворачиваться и напоминать форму листа клевера. В клетке имеется столько же тРНК, сколько типов кодонов шифрующих аминокислоты.
На вершине каждого листа тРНК содержится последовательность трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам кодона в иРНК. Эту последовательности нуклеотидов в структуре тРНК называют антикодоном.
Специальный фермент узнает антикодон и присоединяет к черешку листа тРНК не какую угодно, а именно свою аминокислоту.
2.Второй этап.
Для того чтобы аминокислота включилась в полипептидную цепь белка, она должна оторваться от тРНК. На этом этапе тРНК выполняет функцию переводчика с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Этот перевод осуществляется на рибосоме. В ней имеются 2 участка: на первом происходит опознание антикодоном своего кодона, а анна втором конце – аминокислота отрывается от тРНК.
3.Третий этап синтеза белка.
Этот этап заключается в том, что фермент синтетаза присоединяет оторвавшуюся от тРНК аминокислоту к растущей полипептидной цепи.
Когда на рибосоме появляется один из трех триплетов, являющихся знаками препинания между генами, это означает, что синтез белка завершен.
Готовая полипептидная цепь отходит от рибосомы.
На процесс трансляции белка требуется очень много энергии АТФ. На соединение 1 аминокислоты с тРНК расходуется 1 молекула АТФ. В среднем белок состоит из 500 аминокислот, значит требуется порядка 500 молекул АТФ.
Для увеличения производства белков иРНК часто одновременно проходит не через одну, а через несколько рибосом последовательно. Такую структуру, объединенную одной молекулой иРНК, называют полисомой.
2. Регуляция транскрипции и трансляции.
У эукариот в отличие от прокариот процессы транскрипции и трансляции разобщены во времени и в пространстве, т.к. синтез РНК идет в ядре, а синтез белковой молекулы в цитоплазме. Регулируют процессы синтеза гормоны, которые образуются в специальных клетках желез внутренней секреции и с кровью разносятся по всему организму.. Но регулируют процессы синтеза РНК и белков не во всех клетках, а лишь в клетках – мишенях. Гормоны связываются с белками – рецепторами, расположенные в мембранах этих клеток и начинают процессы синтеза.
Познание регуляторных механизмов транскрипции и трансляции необходимо для управления процессами реализации генетической информации.
3. Закрепление полученных знаний .
А) Работа в 3 группах – каждая группа получает индивидуальное задание.
1 группа
Цепочка АУУ – УЦГ – ГУГ- УУУ – АЦГ ( изо-
2 группа
Б)Дайте определение понятиям:
- транскрипция
- трансляция
- репликация
- полисома
Вариант 1
1.Охарактеризуйте процесс удвоения ДНК, каким ферментом катализируется данное явление.
2.Сколько молекул АТФ синтезируется на анаэробном этапе энергетического обмена и суть данного процесса.
3.Дайте определение понятию транскрипция.
Вариант 2
1.Охарактеризуйте процесс синтеза информационной РНК по матрице ДНК, каким ферментом катализируется данное явление.
2.Сколько молекул АТФ синтезируется на аэробном этапе энергетического обмена и суть данного процесса.
3.Дайте определение понятию репликация
Основные этапы биосинтеза белка, регуляция процессов трансляции и транскрипции.
Б) Представьте себе, что в клетке изменился один из нуклеотидов антикодона тРНК. Как это повлияет на синтез белка?
В)Какая последовательность аминокислот зашифрована следующей последовательностью нуклеотидов иРНК
АУГЦУУУУАГУУАГАГУГ
Метионин-лейцин-лейцин-валин-аргинин-валин
4.Домашнее задание.
Параграф №15,16 стр.64 вопрос №3
