Тема: «Синтез белков в клетке. Транспортные РНК. Трансляция». Задачи: 1. Продолжить формирование понятия «биосинтез белка». 2. Показать роль т-РНК в процессе синтеза белка. 3. Раскрыть механизм матричного синтеза полипептидной цепи. Оборудование: учебная магнитная схема «Биосинтез белка на рибосомах», таблица «Строение рибосом», таблица «Синтез полипептидной цепи на рибосоме». Методические рекомендации: I. Проверка знаний. 1. Самостоятельная работа учащихся по теме «Генетический код. Трансляция» в виде теста и заданий. 2. Фронтальная беседа по вопросам: а) Что такое рибосомы? б) Где они расположены? в) Какую функцию выполняют? Учащиеся при ответах используют таблицы «Строение и функции рибосом». II. Изучение нового материала. 1. Роль т-РНК в биосинтезе белка. Объяснение учителя с элементами беседы и использованием таблицы и рис. 35 учебника. Опираясь на восстановленные таким образом знания о локализации рибосом и их функции, учитель сообщает, что «механизм» синтеза в рибосоме можно сравнить с магнитофонной лентой, которая проходит через звукоснимающую головку. В учебнике на рис. 35 показано, что транспортные молекулы вместе с аминокислотами приобретаются в рибосоме к молекуле и-РНК. Особенно важно обратить внимание на то, что присоединение происходит при контакте кодового конца молекулы т-РНК с участком иРНК только в том случае, если соприкасающиеся нуклеотиды дополняют друг друга. Следовательно, к определенному участку и-РНК, находящемуся в рибосоме, может с помощью т-РНК присоединиться только одна аминокислота, закодированная тройкой нуклеотидов. Поэтому т-РНК будет являться антикодоном участка и-РНК, по принципу комплементарности. После того как такое присоединение произошло, аминокислота включается в состав молекулы белка; информационная молекула продвигается в рибосоме подобно тому, как протягивается лента в пишущей машинке, а транспортная молекула удаляется из рибосомы в цитоплазму. Внимание учащихся надо обратить на особенности матричного синтеза: 1) свойственен только живым системам; 2) отражает основное свойство всего живого – воспроизведение себе подобных; 3) обеспечивает специфическую последовательность мономеров в синтезируемых полимерах и строго направленное стягивание мономеров в определенное место клетки; 4) способствует быстроте реакции. 2. Трансляция. Объяснение учителя с использованием таблиц, магнитной учебной схемы и рис. 35 учебника. При рассмотрении вопроса о трансляции учитель часто формирует определение, указывая, что это процесс, при котором информация о структуре белка, записанная в и-РНК в виде последовательных нуклеотидов, переносится далее в виде последовательности аминокислот в синтезируемой полипептидной цепи. Для лучшего усвоения материала о трансляции объяснение сопровождается синхронным монтажом динамической схемой (на магнитах) всей структурно-функциональной организации биосинтеза белка. III. Закрепление знаний. Учитель предлагает самостоятельную работу с заполнением таблицы, в которой первая графа «Молекулы» заполнена. В процессе работы с учебником учащиеся самостоятельно заполняют вторую графу «Роль в биосинтезе» и третью – «Процессы в рибосомах». Механизмы синтеза в полипептидной цепи на рибосомах Молекулы Информационная РНК (и-РНК) Роль в биосинтезе Является матрицей Процессы в рибосомах Обеспечивает закодированную последовательность мономеров в полипептидной цепи Транспортная РНК Обеспечивает перенос Доставляет аминокислоты в (т-РНК) аминокислот из функциональный центр рибосомы цитоплазмы Белки-ферменты Катализируют Катализируют возникновение пептидных образование связей между аминокислотами в процессе химических связей образования полипептида АТФ Обеспечивает Обеспечивает энергией образование биосинтез энергией пептидных связей при расщеплении АТФ IV. Задание на дом. Выучить изученный материал. Тесты и задания к уроку «Синтез белка в клетке. Трансляция» 1. Трансляция – это: А – синтез полипептидной цепи на рибосомах; Б – синтез т-РНК; В – синтез и-РНК по матрице ДНК; Г – синтез р-РНК. 2. Трансляция при биосинтезе белка в клетке осуществляется: А – в ядре; Б – на полисомах; В – в цитоплазме; Г – на каналах гладкой ЭПС. 3. При трансляции матрицей для сборки полипептидной цепи белка служат: А – обе цепи молекулы ДНК; Б – одна из цепей молекулы ДНК; В – молекула и-РНК; Г – в одних случаях одна из цепей ДНК, в других – молекула и-РНК. 4. Антикодоны т-РНК комплементарны: А – кодоном р-РНК; Б – кодоном ДНК; В – кодоном и-РНК; Г – всем указанным кодонам. 5. Количество т-РНК равно: А – количеству всех кодонов ДНК; Б – количеству кодонов и-РНК, шифрующих аминокислоты; В – количеству генов; Г – количеству белков в клетке. 6. На полисоме синтезируется: А – одна молекула белка; Б – несколько молекул различных белков; В – несколько молекул одинаковых белков; Г – возможны все варианты. 7. В каких из перечисленных реакций участвуют ферменты: А – в синтезе и-РНК; Б – во взаимодействии т-РНК с аминокислотой; В – в сборке белковой молекулы; Г – во всех указанных реакциях. 8. Функция рибосом в процессе биосинтеза белка в клетке состоит в: А – активации аминокислоты и ее присоединении к т-РНК; Б – образовании пептидной связи между аминокислотами состоящейся полипептидной цепи; В – узнавании антикодоном т-РНК комплементарного ему кодона и-РНК; Г – удержании молекул и-РНК и т-РНК вместе до образования пептидной связи между аминокислотами строящейся полипептидной цепи. 9. При биосинтезе белка в клетке энергия АТФ: А – расходуется; Б – выделяется; В – не расходуется и не выделяется; Г – на одних этапах синтеза расходуется, на других – выделяется. 10. Какие компоненты клетки непосредственно участвуют в биосинтезе белка? А – рибосомы; Б – ядрышко; В – ядерная оболочка; Г – хромосомы. Задание 1. Соотнесите вещества и структуры, участвующие в синтезе белка с и функциями, поставив рядом с цифрами нужные буквы. 1. Участок ДНК а) переносит информацию на рибосомы 2. и-РНК б) место синтеза белка 3. РНК-полимераза в) фермент, обеспечивающий синтез и-РНК 4. Рибосома г) источник энергии для реакций 5. Полисома д) мономер белка 6. АТФ е) группа нуклеотидов, кодирующих 1 аминокислоту 7. Амикослота ж) ген, кодирующий информацию о белке 8. Триплет ДНК з) группа рибосом, место сборки одинаковых белков Задание 2. Завершите предложения, вписав вместо точек необходимые термины и понятия. А – Процесс синтеза полипептидных цепей белков на матрице и-РНК с участием рибосом -…. Б – Участок молекулы т-РНК из трех нуклеотидов, комплементарно связывающийся в определенным участком и-РНК, что обеспечивает правильное расположение аминокислот в строящейся полипептидной цепи.