Нуклеїнові кислоти: ДНК, РНК. Рибоза та дезоксирибоза. Піримідинові та пуринові основи

Тема. Нуклеїнові кислоти: ДНК, РНК. Рибоза та дезоксирибоза. Піримідинові та пуринові основи.

Цілі: сформулювати знання про особливу роль нуклеїнових кислот у живій природі; зберігання і передачі спадкової інформації. Охарактеризувати

особливості будови молекул нуклеїнових кислот як біополімерів, локалізацію цих кислот в клітині;  виховати шанобливе ставлення один до одного, взаємодопомога.

Обладнання та реактиви: зразки молекул ДНК та РНК, картки, схеми, таблиці.

                                     Хід заняття
І. Організаційний етап.

ІІ.  Актуалізація навчальних досягнень та мотивація навчальної діяльності.
Отже, ми фактично вже підкорили вершину курсу органічної хімії. На попередніх заняттях ознайомитися  з найскладнішими за будовою і функціями в живих  організмах молекулами – білками. Тепер зрозуміла причина різноманітності живої матерії – це пов’язано з різноманіттям білків, яке в свою чергу пояснюється майже безмежним числом  двадцяти амінокислот.
Але ось парадокс. Не дивлячись  настільки широка різноманітність білкових форм життя, на нашій планеті зустрічаються  істоти, дивно схожі між собою цілою низкою ознак. Ми привикли  називати їх родичами.
Якщо ви добре знаєте свій родовід (до якого коліна ви можете її простежити?), то, напевно, виявите ряд подібностей меж  собою і своїми предками, навіть віддаленими. А в  аристократичних сім’ях (там, де вони вціліли) це зробити особливо легко, адже аристократи традиційно надають значення генеалогії. Відомо, наприклад, що в королівській династії Габсбургів характерна форма верхньої губи передавалася від покоління  до покоління мало не тисячу років .

– Давайте пригадаємо, які структурні компоненти клітини відповідають за спадкову інформацію? (Хромосома)
– З чого складається хромосома? (ДНК)
– А що таке ДНК?
– З якою ще нуклеїнової кислотою ви зустрічалися чи чули при вивченні клітини? (РНК)

ІІІ. Оголошення теми і мети уроку.

  ІV. Вивчення нового матеріалу.

Давайте ще раз подивимося на назви цих кислот. Як ви думаєте, чому їх так назвали?Відповідь учнів.

Повідомлення учнів « Історія відкриття нуклеїнових кислот».
Нуклеїнові кислоти були відкриті в 60-х роках 19 століття швейцарським ученим Мішер. Він їх виявив в ядрах клітин і назвав нуклеїном (ядро по-латині нуклеус).
Однак у зв’язку з недостатнім рівнем розвитку лабораторній техніці встановити точну  хімічну будова нуклеїну Мішер не зміг.
Лише до кінця 30-х років 20 століття був уточнений хімічний склад нуклеїнових кислот, а також встановлено, що є два типи нуклеїнових кислот ДНК і РНК і що вони входять складу клітин всіх без виключення живих істот на Землі.

Однак деталі будови нуклеїнових кислот залишалися неясними аж до середини 50-х років 20 століття. До цього часу, за словами відомого американського вченого Уотсона: «Щодо ДНК, на відміну від білків, малося дуже мало точно встановлених даних. Нею займалися лічені хіміки, і за винятком того факту, що нуклеїнові кислоти являють собою дуже великі молекули, побудовані з більш дрібних будівельних білків – нуклеотидів, про їх хімії не було відомо нічого такого, за що міг би вхопитися генетик ».

Лише в 1953 році в квітневому журналі «Натур» Уотсоном, Криком і Вілкінсом була описана тривимірна модель просторової будови ДНК.
Вчитель.
Зараз, ви повинні будете дізнатися особливості будови нуклеїнових кислот, а допоможуть вам у цьому вправи.  Даю три завдання на вибір, ви вибираєте те, з яким вам зручніше працювати.
Заповніть пропуски в тексті.
У клітинах є … типу нуклеїнових кислот … і …. Ці біополімери складаються з …. Кожен … складається, в свою чергу, з (1,2,3,4) компонентів, з’єднаних … зв’язками. До складу ДНК входять наступні азотисті основи …. До складу РНК – …. Число ланцюжків в ДНК …, а в РНК – …

Завдання 2.
Із запропонованих компонентів склади таблицю.
Будова ДНК і РНК.

Види  НК Місцезнаходження в клітині Нуклеотиди Число ланцюжків
   ДНК      
   РНК      

 

Завдання 3 .
Із запропонованих відповідей виберіть правильні.
– Що являє собою мономер нуклеїнових кислот (амінокислота, нуклеотид, молекула білка)?
–  Що входить до складу нуклеотиду (амінокислота, азотна основа, залишок фосфорної кислоти, вуглевод)?
– Які речовини входять до складу нуклеотидів ДНК (аденін, гуанін, цитозин, урацил, тимін, фосфорна кислота, рибоза, дізоксірібоза)?

-Які речовини входять до складу нуклеотидів РНК (аденін, гуанін, цитозин, урацил, тимін, фосфорна кислота, рибоза, дізоксірібоза)?
–  Яку спіраль являє собою молекула ДНК (одинарну, подвійну)?
–  Яку спіраль являє собою молекула РНК (одинарну, подвійну)?
–  Де, крім ядра, знаходяться в клітині нуклеїнові кислоти?
– Що є мономером нуклеїнових кислот?

– Що входить до складу нуклеотиду ДНК?

– Що входить до складу нуклеотиду РНК?

Вчитель.
За дослідження психологів відомо, що більшість хлопчиків мають аналітичний склад розуму, т.е вони здатні загальне розкласти на складові частини, а розум дівчаток найчастіше схильний до синтезу, до узагальнення, до систематизації. Тому хлопчики будуть складати схему і допомагати дівчаткам, а дівчатка допоможуть хлопчикам зробити висновки, відповісти на питання, чому ДНК носій спадкової інформації, а РНК тільки лише посередник.
– Для цього я вам пропоную наступне завдання. Із запропонованих компонентів скласти схему взаємозв’язку нуклеотидів ДНК і РНК.
– А тепер подивимося на мої ланцюжки, і порівняйте: чи правильно ви склали.
– Як з’єднані нуклеотиди в ДНК і РНК (фосфатна група кожного наступного нуклеотиду утворює ковалентний зв’язок з цукром попереднього нуклеотиду).
– Зі скількох ланцюжків складається РНК і ДНК?
-Чому молекула ДНК  складається з двох ниток (тому що азотисті основи з’єднані в ньому комплементарно. Між азотистими підставами виникає водневий зв’язок).

Лише після відкриття подвійної спіралі ДНК в 1953 році і встановлення ролі нуклеїнових кислот у передачі спадковості настала пора бурхливого розквіту досліджень нуклеїнових кислот.

Випереджальне завдання«Піримідинові та пуринові основи».
Пурини — органічні гетероциклічні сполуки, похідні пурину. Утворюються з амінокислот. Входять до складу нуклеотидів, нуклеїнових кислот, багатьох коферментів усіх живих організмів, а також існують у вільному стані. До найпоширеніших  пуринових основ належать аденін і гуанін, її основою є також кофеїн, теобромін, гіпоксантин, ксантин та ін. пуринових основ вивільняються в організмах в результаті розкладу нуклеїнових кислот та нуклеотидів. Перетворення пуринових основ в організмах становить пуриновий обмін, кінцевим продуктом якого у різних груп організмів є різні речовини — сечова кислота, алантоїн, сечовина та ін.

Піримідини — природні органічні гетероциклічні сполуки, похідні піримідину. Біологічна роль у життєдіяльності всіх організмів зумовлена участюпіримідинових основ в побудові нуклеїнових кислот, коферментів та ін. біологічно активних сполук. Біосинтез піримідинових основ в клітинах відбувається в результаті перетворень похідних оротової кислоти. Найважливішіпіримідинові основи — цитозин, урацил, тимін.

V. Узагальнення і систематизація знань.

Вчитель.
Уявіть собі, що ДНК у клітині зникло. До чого це може призвести. Ви можете придумати казку, історію, науково-фантастичне оповідання.

VІ. Підбиття підсумків заняття.
VІІ. Домашнє завдання.

Вивчити конспект заняття.

завантаження...
WordPress: 22.87MB | MySQL:26 | 0,323sec