Конспект урока "Нуклеиновые кислоты"

Тема: « Нуклеиновые кислоты».

Цель урока: познакомить учащихся с нуклеиновыми кислотами.

Задачи урока:

1. образовательные:охарактеризовать особенности строения молекул нуклеиновых кислот как биополимеров; раскрыть роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче наследственной информации.

2. развивающие: развивать общеучебных умения; развивать интеллектуальные умения (поиск ответов на вопросы творческого характера, задавать вопросы и составлять суждения, сравнивать, находить взаимосвязи; развивать коммуникационные умения (умение понятно, кратко, точно, вежливо излагать свои мысли, задавать вопросы и отвечать на них, слушать и сосредотачивать внимание); развивать умения схематично изображать участки ДНК, строить комплементарные данному.

3. воспитательные: воспитывать у учащихся культуру общения и труда в ходе беседы, просмотра презентации и анимационного фильма, выполнения заданий; воспитывать критическую и объективную самооценку знаний.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: мультимедийный комплекс.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент (1-2 мин.)

2. Актуализация ранее изученного материала (5-7мин.)

Клетка – наименьшая и элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. Органоиды клетки.

Органические и неорганические вещества в клетке.

3. Изложение нового материала (20-25мин.)

Виды нуклеиновых кислот.

Структура молекулы ДНК.

Строение нуклеотидов молекулы ДНК.

Соединение азотистых оснований в молекуле ДНК. Принцип комплементарности.

Соединение полинуклеотидных цепей.

Размеры молекулы ДНК.

Строение рибонуклеиновой кислоты. Сравнение молекулы ДНК и РНК.

Виды РНК. Взаимосвязь молекулы ДНК и РНК в клетке.

4. Закрепление

Решение задачи на комплементарность в молекуле ДНК (5 мин.)

Заполнение таблицы «Сравнение молекул ДНК и РНК» (5 мин.)

5. Домашнее задание (1 мин.)

ХОД УРОКА

I. Актуализация ранее изученного материала

Клетка. Органоиды клетки.

Тема урока закрыта. Чтобы ее определить вспоминаем, что является наименьшей и элементарной единицей жизни на земле?– Клетка

Назовите органоиды, входящие в состав клетки (учитель подводит курсор мыши к органоиду, а дети их называют; по клику мыши открываются ответы).– Ядро, митохондрии, эндоплазматическая сеть, рибосомы, лизосомы

Нуклеиновые кислоты.

Тема по-прежнему закрыта от учащихся. Учитель просит назвать вещества, которые входят в состав клетки– вода, минеральные соли, белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. На какие две группы можно разделить все эти вещества?

– Органические и неорганические

Далее учащиеся распределяют названные ими вещества на группы: «Органические и неорганические вещества»

– Органические: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты

Неорганические: вода, минеральные соли. Затем учащиеся выясняют, что нуклеиновые кислоты они еще не изучали. Объявляется тема урока: «Нуклеиновые кислоты»

II. Изложение нового материала

Виды нуклеиновых кислот

Нуклеиновые кислоты – природные высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации в живых организмах.

Демонстрируется схема, показывающая, что нуклеиновых кислот известно два типа: ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Открыты они были швейцарским химиком И.Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов. На слайде можно увидеть фотографию Мишера.

Структура ДНК. Структура ДНК была смоделирована в 1953 году в США, учеными Ф.Криком и Д. Уотсоном. Учащимся демонстрируется модель ДНК, они выясняют, что в состав нуклеиновых кислот входят такие химические элементы, как углерод, кислород, азот и фосфор.

Структура ДНК.

Дети рассматривают 3Д модель ДНК, которую можно увидеть со всех сторон. Появляется вопрос: «Что вы можете сказать о молекуле ДНК, глядя на модель?» – Модель ДНК представляет собой двухцепочечную спираль, закрученную вокруг собственной оси. Появляется следующий вопрос: «Что является структурным элементом полимера?»– Мономер. Далее учащиеся вспоминают, что является мономерами органических веществ: белков, жиров, углеводов? Мономеры белков – аминокислоты;

Мономеры углеводов – моносахариды; Мономеры липидов – глицерин и жирные кислоты. А мономером нуклеиновых кислот являются нуклеотиды

Нуклеотиды – мономеры нуклеиновых кислот. Дети видят определение: «Нуклеотид». Нуклеотид – химическое соединение, состоящее из остатков трех веществ: азотистого основания, пятиатомного сахара и фосфорной кислоты. Далее демонстрируется классификация азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот (пуриновые основания – аденин и гуанин, пиримидиновые основания – цитозин, тимин и урацил)

Строение нуклеотидов ДНК

На слайде демонстрируются четыре разновидности нуклеотидов, входящие в состав ДНК.

Вопрос: «Чем отличаются нуклеотиды друг от друга и чем схожи?»

– Отличаются азотистым основанием, а схожи содержанием дезоксирибозы и фосфорной кислоты.

Строение нуклеотидов.

Дети смотрят видеофрагмент, в котором еще раз показаны пуриновые и пиримидиновые азотистые основания. ДНК – двойная спираль, следовательно, нуклеотиды двух цепочек ДНК соединены через азотистые основания водородными связями: А=Т, Г=Ц.

Большое число водородных связей обеспечивает прочность соединения нитей ДНК и сохраняет ее подвижность.

Соединения азотистых оснований

Вводится понятие « принцип комплементарности». Учащиеся вспоминают просмотренный раннее видеофрагмент и отвечают на вопросы.

Азотистое основание А (аденин) одной цепочки полинуклеотида всегда связано двумя водородными связями с Т (тимином), а Г (гуанин) – тремя водордными связями с Ц (цитозином) противоположной полинуклеотидной цепочки. (А) комплементарен (Т), а (Г) комплементарен (Ц), то есть подходят друг к другу как ключ к замку.

Далее учащиеся вспоминают, какие связи возникают между азотистыми основаниями?– Водородные.

(На рисунке эти связи выделяются цветом)

Соединения полинуклеотидных цепей ДНК

Учащиеся рассматривают схему строения молекулы ДНК. Называют составные части нуклеотида

– Дезоксирибоза, остаток фосфорной кислоты, азотистое основание (А, Т, Г или Ц).

Еще раз находят водородные связи в молекуле. И отмечают, что есть еще соединения в молекуле между углеводом одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты соседнего нуклеотида. Учитель разъясняет, что это прочные фосфодиэфирные связи.

Молекула ДНК

Демонстрируется двойная спираль ДНК. Обращается внимание детей на то, что сахарофосфатные группировки нуклеотидов находятся снаружи, а комплементарно связанные нуклеотиды – внутри. Цепи нуклеотидов образуют правозакрученные объемные спирали по 10 пар оснований в каждом витке. Диаметр двойной спирали ДНК – 2 нм, шаг общей спирали (на которой находится 10 пар нуклеотидов) – 3, 4 нм.

Виды нуклеиновых кислот

Учащиеся вспоминают, что помимо ДНК есть еще одна нуклеиновая кислота – РНК. На протяжении слайда идет сравнение молекулы ДНК и РНК. Учащиеся сами отмечают, что молекула РНК, в отличие от ДНК – одноцепочечная, также является полимером, мономером которого является нуклеотид.

Учитель демонстрирует, что в состав РНК входит углевод – рибоза, а в состав азотистого основания У (урацил) вместо Т (тимина). Поэтому, в молекуле РНК А=У, Г=Ц.

Виды РНК.

Слайд демонстрирует виды РНК: информационная РНК (и-РНК), транспортная РНК (т-РНК), рибосомальная РНК (р-РНК)

Дети просматривают видеофрагмент, из которого узнают:

где расположены молекулы ДНК и РНК в клетке;

какая связь существует между этими нуклеиновыми кислотами;

какую роль играет молекула ДНК и каждая из трех разновидностей молекул РНК в клетке

Роль РНК в клетке.

Преподаватель задает вопрос: «Вспомните видеофрагмент. Какую роль играют в клетке: и-РНК, т-РНК и р-РНК?» и-РНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к рибосомам , т-РНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка – рибосомам р-РНК входит в состав рибосом.

Закрепление изученного материала

Дети дают определение «комплементарность»

Им предлагается достроить по принципу комплементарности вторую цепь ДНК, зная последовательность нуклеотидов в первой цепи.

1-я цепь ДНК: Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-А-Т…

2-я цепь ДНК: Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-Т-А…

Сходства и отличия нуклеиновых кислот

Обучающиеся заполняют таблицу, опираясь на знания, полученные во время урока или пользуясь учебником.