Урок 57 Тема. Нуклеїнові кислоти: склад і будова. Біологічна роль нуклеїнових кислот. - Хімія 9 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 9 клас

Урок 57 Тема. Нуклеїнові кислоти: склад і будова. Біологічна роль нуклеїнових кислот.
Урок 57
Тема. Нуклеїнові кислоти: склад і будова. Біологічна
роль нуклеїнових кислот.
Мета: сформувати уявлення про нуклеїнові кислоти, роз­
глянути їхній склад, будову та властивості; визначити
біологічну роль нуклеїнових кислот; формувати вміння
порівнювати та робити висновки.
Базові поняття
та терміни:
нуклеїнові кислоти, ДНК, РНК, нуклеотид, полінукле ­
отидний ланцюг.
Тип уроку: комбінований.
Методи навчання:словесні, пояснювально ­ілюстративні, репродуктивні,
частково пошукові, проблемні, практичні (розв’язу­
ван ня задач і вправ), інтерактивні.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 2 хв
II. Перевірка домашнього завдання ........................ 3 хв
III. Мотивація пізнавальної діяльності ..................... 5 хв
IV. Вивчення нового матеріалу ........................... 20 хв
V. Узагальнення та систематизація знань .................10 хв
VII. Підбиття підсумків уроку ............................. 3 хв
VI. Домашнє завдання ...................................2 хв
хід уроку
I. о рганізаційний етап
II. Перевірка домашнього завдання
Бесіда f f
1. Що являють собою білки?
2. Що являє собою первинна структура білка?
3. Опишіть існуючі рівні просторової організації білків.
4. За рахунок утворення яких зв’язків можливе утворення просторової
будови білків (вторинної, третинної, четвертинної)? Як ви вважаєте,
яким чином амінокислотна послідовність обумовлює просторову
будову білків?
5. Що таке денатурація білків? Які фактори її викликають?
6. Чому шкіра жовтіє при потраплянні на неї концентрованої нітратної
кислоти?
7. Назвіть біологічні функції білків, наведіть приклади.
III. Мотивація пізнавальної діяльності
Слово f вчителя f f
Відомо, що однакові організми складаються з однакових білків. При
цьому організми різних видів містять дуже подібні білки. Наприклад,
сироватковий альбумін свині, корови та людини однакові як за складом,
так і за будовою. Крім того, організми дітей за білковим складом є такими
самими, як і у батьків.
«Мозковийf штурм» f f
— Як ви вважаєте, яким чином досягається передача інформації про
білки від батьківського організму до дитячого та чому при великому роз-маїтті видів майже всі види складаються практично з однакових речовин?
(Заслуховуються всі пропозиції учнів).
Повідомленняf темиf уроку f f
Для формулювання цілей уроку пропонуємо виконати інтерактивну
вправу «Очікування, побоювання» (див. урок 48).
IV. Вивчення нового матеріалу
Пропонуємо використати мультимедійну лекцію зі складанням опорної
схеми (див. урок 3).
1. Поняття про нуклеїнові кислоти
Мультимедійнаf лекція f f
Нуклеїнові кислоти — найважливіші сполуки, що обумовлюють
можливість існування й розвитку всіх живих істот. Вони відіграють
основну роль у збереженні та реалізації генетичної інформації. Нукле-їнові кислоти були відкриті в середині 60-х рр. ХІХ ст. швейцарським
ученим Ф. Мішером. Вивчаючи склад деяких клітин, він винайшов не-відому речовину біологічного походження, яка істотно відрізнялася від
відомих на той час білків, жирів і вуглеводів. Він назвав цю речовину
нуклеїном (від грец. nucleos — ядро), оскільки виявив його в ядрах
клітин. Хімічний склад нуклеїнових кислот було остаточно встановле -но тільки наприкінці 30-х рр. 20 ст., а їхню будову встановили значно
пізніше вчені Д. Уотсон і О. Крік, за що в 1953 р. їх було нагороджено
Нобелівською премією.
Розрізняють два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнові кис -лоти (ДНК), які зберігають генетичну інформацію, і рибонуклеїнові кис -лоти (РНК), які беруть участь у процесах передачі генетичної інформації
та біосинтезу білка в клітині. Основна відмінність їхнього хімічного складу
полягає в тому, що в молекулах ДНК містяться залишки вуглеводу дезок -сирибози, а в молекулах РНК — рибози, що і відбивається у їхніх назвах.
Молекули ДНК мають значно більшу молекулярну масу.
Нуклеїнові кислоти уявляють собою природні високомолекулярні
сполуки, набагато складніші, ніж білки та полісахариди. Молекулярна
маса нуклеїнових кислот коливається від 100 тисяч до 60 мільярдів.
Молекули ДНК — найбільші молекули серед усіх відомих, їх довжина
може досягати декількох сантиметрів, тобто у 10 мільйонів разів більше
за розміри звичайних молекул. У клітинах вони багатократно закручені,
щоб займати відносно невеликий об’єм, але якщо розкласти в довжину
молекули ДНК тільки однієї клітини людини, то вони склали б ланцюг
завдовжки декілька метрів.
Це свідчить про дуже складну будову молекул нуклеїнових кислот, але
основний принцип їхньої будови виявився доволі простим. Ланцюги нукле -їнових кислот складаються з ланок, що постійно повторюються,— нуклео-тидів, специфічне повторення яких і обумовлює запис спадкової інформації.
Порядок, у якому розташовані нуклеотиди, унікальний для кожної живої
істоти, як унікальна спадкова інформація будь-якого організму.
2. Склад і будова нуклеїнових кислот
Мультимедійнаf лекція f f
Нуклеотиди — це мономери, з яких складаються нуклеїнові кислоти.
Вони також мають досить складну будову. Кожний нуклеотид складається
зі з’єднаних залишків трьох молекул: нітрогеновмісної основи, вуглеводу
й ортофосфатної кислоти.
У молекулах ДНК трапляються чотири основні типи нітрогеновмісних
основ: аденін, гуанін, цитозин і тимін. До складу РНК замість тиміну вхо -дить близька йому за будовою основа — урацил:
N
H
N
N
N
NH
2
N
H
N
N
NH
O
NH
2
N
H
N
O
NH
2
N
H
NH
O
O
C H
3
N
H
NH
O
O
а де нін г уа нін ц ито зін тим ін ур а ц ил
До складу кожного нуклеотиду входить залишок вуглеводу: в молекулах
ДНК містяться залишкі дезоксирибози C
5
H
10
O
4
, а в молекулах РНК — ін -шого вуглевода, рибози C
5
H
10
O
5
:
O
C H
2
H
O H
H
O H
H
H
O H O H
O
C H
2
H
O H
H
H
H
H
O H O H
Риб о за Де зо к сир иб о за
Разом із фосфатною кислотою вуглевод і нітрогеновмісна основа утво-рюють нуклеотид.
(Учитель демонструє, як утворюються зв’язки в молекулі нуклео-тиду, шляхом демонстрації моделі або зображення на дошці. Необхідно
зобразити у відповідному положенні структурні формули трьох сполук
і показати, як за рахунок відщеплення води утворюються зв’язки між
молекулами основи та вуглеводу, молекулами вуглеводу й фосфатної
кислоти.)
Наприклад, нуклеотид, утворений рибозою і цитозіном, має такий
вигляд:
O
C H
2
H
O H
H
O H
H
H
O N
N
O
NH
2
P
O
O H
O H
Завдання. Знайдіть у структурних формулах нуклеотидів залишки
фосфатної кислоти, вуглеводу та нітрогеновмісної основи (учитель демон -струє декілька формул нуклеотидів на дошці або як дидактичний матеріал
для учнів).
Нуклеотиди, об’єднуючись один з одним, утворюють полінуклетид -ний ланцюг. Це об’єднання відбувається за рахунок утворення води при
з’єднанні пентози і фосфатної кислоти (демонструється схема або малю-нок). Молекула РНК складається з одного такого ланцюга, а в переважній
більшості випадків молекула ДНК побудована з двох полінуклеотидних
ланцюгів. Ці ланцюги з’єднуються між собою водневими зв’язками за су-ворими правилами (принцип компліментарності): тимін з одного ланцюга
з’єднується тільки з аденіном з протилежного ланцюга, а цитозін — тільки
з гуаніном. З’єднавшись, два полінуклетидні ланцюги скручуються в спі-раль, таким чином, молекула ДНК являє собою подвійну спіраль (демон-струється модель).
У клітинах живих істот молекули ДНК сполучаються з особливими,
так званими ядерними білками, багаторазово скручуються й утворюють
хромосоми.
3. Значення нуклеїнових кислот
Розповідь f учителя f f
У живих організмах міститься безліч різних білків, кожен з яких
виконує спеціалізовану функцію. При цьому функціональні можливості
та спеціалізація того чи іншого білка визначаються його будовою, зокрема
розташуванням у їхніх молекулах амінокислот. Інформація про амінокислотну послідовність кожного білка, що синтезується в організмі, закодована
саме в молекулі ДНК.
Нуклеїнові кислоти — основні «дійові особи» синтезу білкових молекул.
Усе, що необхідне клітині для життя, запрограмоване у відрізках молекули
ДНК — генах. Але самі гени білок не синтезують. Записана в них інформація
реалізується молекулами РНК. Насамперед із гена знімається «креслення»:
на молекулі ДНК синтезується молекула інформаційної РНК. Подібно до
того, як у типографії друкують книжки, на молекулі інформаційної РНК,
як на матриці, синтезується молекула певного білка, а окремі амінокислоти
для його синтезу постачаються так званою транспортною РНК (демонстру-ється комп’ютерна анімаційна модель).
Іноді молекули ДНК пошкоджуються різними мутагенами. До них
належать деякі речовини, зокрема нікотин і більшість компонентів табач -ного диму, та електромагнітне випромінювання: радіоактивне, ультрафі-олетове та рентгенівське. Під дією мутагенів руйнується молекула ДНК
або модифікуються деякі нітрогеновмісні основи — відбуваються мутації.
Як наслідок, інформація, закодована в ДНК, змінюється, і в клітині може
припинитися синтез певного білка або синтезується дещо модифікований
білок, який неправильно виконує свої функції. Подібні зміни в більшості
випадків призводять до фатальних змін в організмі: розвиток ракових
пухлин, різноманітні важкі захворювання, а також народження дітей, хво -рих на генетичні захворювання, які вилікувати неможливо: серпоподібна
анемія, синдром Дауна тощо.
Отже, нуклеїнові кислоти незамінні для життя, розмноження та іс -нування будь-якої живої істоти: від мікроскопічного вірусу до величезної
тварини.
V. Узагальнення та закріплення знань
Бесіда f f
1. До якого класу органічних сполук можна віднести нуклеїнові кис -лоти?
2. Чому ДНК та РНК називають кислотами?
3. Назвіть чотири відмінності в будові ДНК та РНК.
4. Чи можна зобразити молекулу ДНК якоюсь певною формулою — так,
як записують формули полімерів?
5. Що є первинною структурою нуклеїнових кислот?
6. Що є вторинною структурою ДНК? За рахунок чого вона утворю-ється?
7. Порівняйте будову ДНК з будовою білків.
Виконанняf завдань f f
1. Обчисліть молекулярну масу нуклеотиду за структурною формулою
(наведена вище).
294
2. Розшифруйте таку схему:
ДНК
?
?
?
?
VI. Підбиття підсумків уроку
VII. Домашнє завдання
1. Виконати завдання за підручником.
2. Підготувати повідомлення за темами: «Природні та штучні полімери»,
«Бензойна кислота», «Оцтова кислота», «Лимонна кислота», «Етило-вий спирт», «Шампуні», «Косметичні засоби», «Незамінні амінокис-лоти», «Використання амінокислот», «Перетворення білків в організ-мах», «Природні волокна», «Штучні волокна», «Синтетичні волокна».
Називаючи теми доповідей, учитель повинен акцентувати увагу учнів
на тому, що необхідно розглядати всі запропоновані речовини — як
штучні, так і натуральні, та робити порівняльну характеристику.
3. Закінчити підготовку проектів, які були задані в уроці 30 «Будова
органічних сполук».
Категорія: Хімія 9 клас | Додав: uthitel (01.03.2014)
Переглядів: 5635 | Рейтинг: 2.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: