ЦИТОПЛАЗМА, ЕЕ КОМПОНЕНТЫ

УРОК 22. РИБОСОМЫ. СИНТЕЗ БЕЛКА

Цели урока: рассмотреть состав и особенности строения рибосом; проанализировать связь особенностей строения рибосомы с функциями, которые она выполняет; ознакомиться с процессом трансляции.

Оборудование и материалы: таблицы «Строение рибосомы», «Строение

растительной клетки», «Строение животной клетки», «Генетический код».

Базовые понятия и термины: рибосома, синтез белков, малая субъединица, большая субъединица, трансляция, генетический код, транспортная РНК, информационная РНК, рибосомальна РНК.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие компоненты входят в состав цитоплазмы?

2. Какие функции выполняет цитозоль?

3. Какие факторы могут влиять на движение цитоплазмы?

4. Какие особенности цитозоля позволяют ему эффективно выполнять свои функции?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Рибосомы есть органелами клеток, которые имеют сложную форму и состоят из двух субъединиц (большой и малой). Эти субъединицы могут распадаться и объединяться снова. В цитоплазме еукаріотичних клеток расположены рибосомы эукариотического типа, а в митохондриях, пластидах и цитоплазме прокаріотичних клеток - рибосомы прокаріотичного типа. Эти типы рибосом отличаются по некоторым РНК и белками, которые входят в их состав. Функцией обоих типов рибосом является синтез белков. Эукариотные рибосомы содержат четыре типы РНК и около ста белков. Прокаріотичні - три типа РНК и меньшую количество белков.

Для синтеза белка информацию, которая содержится в молекуле ДНК, надо перевести в последовательность соединенных между собой аминокислот. Для этого используются молекулы РНК. Сначала в результате транскрипции информация о последовательности аминокислот в белке переносится на информационную РНК. В состав РНК входит только четыре типа нуклеотидов (аденин, урацил, гуанин и цитозин), а в состав белков входит двадцать аминокислот. Поэтому каждая аминокислота кодируется с помощью трех нуклеотидов. Такая тройка (триплет) нуклеотидов, которая соответствует определенной амінокислоті, называется кордоном. Соответствие между всеми возможными вариантами триплетов и аминокислотами называется генетическим кодом.

Возможных вариантов триплетов 64, а аминокислот - 20. Поэтому большинству аминокислот соответствует несколько триплетов (в теории информации такие коды называют вырожденными). Но каждый триплет кодирует только одну аминокислоту (т.е. код является однозначным). Границы между триплетами специальными средствами в генетическом коде не обозначаются (код непрерывный). Кроме того, три кодоны генетического кода не кодируют аминокислот. Они обозначают конец процесса трансляции (так называемые стоп-кодоны). Одной из важнейших особенностей генетического кода является то, что он универсальный - одинаковый для всех живых организмов.

Следующим после транскрипции этапом синтеза белка-трансляция. Во время трансляции информация с и-РНК переводится в последовательность аминокислот синтезируемого белка соответствии с генетическим кодом. Происходит этот процесс в рибосомах. Начинается он с первого старт-кодона, который является одинаковым для всех и-РНК. Это кодон АУГ, который кодирует аминокислоту метионин. Субъединицы рибосомы распознают его и присоединяются к нему. Транспортная РНК, которая отвечает за транспорт метионина (всего существует 20 типов т-РНК по количеству аминокислот), подходит к рибосомы и взаимодействует со старт-рубежом с помощью своего антикодона УАЦ. После этого с помощью собственных белков-моторов и цитоскелета рибосома перемещается вдоль и-РНК на один триплет. К следующему триплета присоединяется соответствующая т-РНК со второй аминокислотой, и между ней и метионином образуется пептидная связь. Все эти процессы происходят с затратами энергии. Далее рибосома движется к следующему триплета, и процесс повторяется. Продолжается до того момента, пока рибосома не дойдет до стоп-кодона, после чего процесс трансляции завершается.

На одной информационной РНК могут одновременно размещаться несколько рибосом, образуя полісому. Это позволяет синтезировать белки намного быстрее.

После окончания синтеза может происходить процесс созревания белка. В ходе этого процесса некоторые участки белков могут вырезаться специальными ферментами, белок может изменять свою конформацию, объединяться с другими белками или присоединять к себе небілкову часть.

IV. Практическая работа

Решение элементарных упражнений с трансляции

Цель: усовершенствовать навыки учащихся в решении элементарных упражнений с трансляции.

Оборудование и материалы: таблица генетического кода, учебник, тетрадь, карточки с заданиями.

Ход работы

1. Рассмотрите предоставленные на карточках последовательности информационных РНК.

2. Используя таблицу генетического кода, определите состав и последовательность аминокислотных остатков в синтезированных по предоставленным и-РНК молекулах белков.

3. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.

Варианты карточек для выполнения практической работы

Вариант 1

АУГ УАЦ ГУУ УАЦ ОГА УТЦ УАА

АУГ ЦЦЦ ЦЦУ ГУА ЦГУ АЦУ УАА

АУГ АЦУ УАА ЦГГ УАА УУУ УАГ

Вариант 2

АУГ АУУ ГУГ ГУЦ ГУА ГУУ УАГ

АУГ ГГГ УАА ЦЦЦ ЦЦУ АГУ УАГ

АУГ УУГ ЦГУ УАА АУГ ГУГ УАГ

Вариант С

АУГ АЦЦ УУУ ТГТ ЦУА УЦГ УГА

АУГ ГУА АУЦ АУГ ГГЦ УУГ УАА

АУГ ЦЦУ ГУА ГУА ГУУ УУУ УАГ

Вариант 4

АУГ УАЦ УАА ЦЦЦ ЦЦУ УТЦ УАА

АУГ ЦЦЦ ЦЦЦ ЦЦУ АГУ АЦУ УАА

АУГ АЦУ УАА АУГ ЦЦУ ГУА УАГ

V. Домашнее задание