Навчально-пізнавальна діяльність учнів на уроках біології за допомогою інформаційних технологій

У складі білків з найбільшою сталістю виявляють наступні 20 природних амінокислот: аланін, серії, треонін, метіонін, гліцин (глікокол), цистин, валін, лейцин, ізолейцин, глутамінової кислоти, глутамін, аспарагінову кислоту, аспарагін, аргінін, лізин, фенілаланін, тирозин , гістидин, триптофан, пролін. Не всі вони рівноцінні за своїм значенням для організму людини. біологічний комп'ютерний мультимедійний урок

Найважливішим досягненням біології XX ст. стало з'ясування генетичного коду -- встановлення відповідності між послідовністю нуклеотидів молекули ДНК та амінокислотами молекули білка. Нині генетичний код з'ясовано повністю.

Нуклеїнові кислоти -- це складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Нуклеїновим кислотам, як і білкам, притаманна первинна структура - певна послідовність розташування нуклеотидів, а також складніша вторинна і третинна структури, які формуються завдяки водневим зв'язкам, електростатичним та іншим взаємодіям.

Біосинтез білку відбувається в дві стадії . Перша стадія транскрипція синтезує молекули м-РНК на базі ДНК.

Друга стадія трансляція в якій відбувається синтез поліпептидного ланцюгу за участю молекул і-РНК і т-РНК. В результаті цього синтезується білок на базі т-РНК у рибосомах.



Розділ 3. Експериментальна перевірка особливостей використання інформаційних технологій на уроках загальної біології

3.1 Впровадження комп'ютерної програми "Синтез білку" на уроках загальної біології

До пріоритетів сучасної освіти відносяться вміння оперувати новітніми інформаційно-комунікативними технологіями, знаннями, що зможуть задовольнити всі потреби інформаційного суспільства та підготують молодь до нових ролей в цьому суспільстві [2].

Практика використання інформаційно-комунікативних технологій в освіті показує, що такі технології позитивно впливають на результати навчального процесу, зокрема при вивченні предметів природничого циклу.

Прикладні програмні продукти, що використовуються в навчальному процесі, повинні мати такі властивості: простий у користуванні інтерфейс; максимальна доступність для користувачів; наявність текстового і графічного зображення; наявність необхідного набору сервісних функцій з оперативного копіювання, збереження й опрацювання навчальної інформації; відповідність сучасним дидактичним вимогам до програмного забезпечення [10].

Завоювати увагу студентів одноманітними подробицями поділу клітин чи законами Менделя становиться все складніше. Тому потрібно перебудувати методичний матеріал у відповідності до зміненого світовідчування студентів та їх способами отримання інформації про навколишнє середовище. Зрозуміло, що в останні роки для багатьох студентів вікном в світ є екран монітора. Тому стає актуальною задача розробки методичного матеріалу з використанням комп'ютерної техніки.

В цій галузі можна визначити декілька напрямків: 1) використання комп'ютерів для демонстрації лекційного матеріалу; 2) комп'ютерне тестування знань студентів (практичні і самостійні заняття); 3) розробка програм, спроможних підсилити засвоєння того чи іншого матеріалу. Але все ж комп'ютеризація навчального процесу повинна в першу чергу торкатися лабораторних та практичних занять.

У представленій роботі розглядається приклад створення самими студентами програмного забезпечення при вивченні однієї з найважливіших тем мікробіології - синтезу білків за відомим інформаційним кодом молекули ДНК.

При цьому вирішується декілька комплексних задач. По-перше студенти засвоюють технологію програмування, по-друге, знайомляться з властивостями генетичного коду, такими як універсальність, триплетність, специфічність, надмірність, наявність стартового кодону і кодонів-термінаторів, по-третє, вивчають назву 20 білкових амінокислот та їх хімічну будову, а також створення первинної структури білку за рахунок пептичного зв'язку.

Програма розроблялася у середовищі VisualBasic [26]. Програма реалізована у одному діалоговому вікні, яке містить у собі текстове поле для вводу користувачем ланцюгу нуклеотидів. Уміст текстового поля аналізується за допомогою стандартних функцій операцій з рядками. Усі символи, окрім Т, Ц, А, Г видаляються. Після кожного третього символу автоматично додається пробіл.

Програма містить у собі масив з усіх можливих комбінацій нуклеотидів (усього 64), назву та графічне зображення відповідної амінокислоти.

Довжина ланцюгу не обмежена. Пересуватися по ланцюгу користувач може за допомогою клавіш управління курсором або смуги прокручування. Програма аналізує положення курсору, визначає три найближчі триплети нуклеотидів. Визначає коди відповідних амінокислот та відображає їх структурні формули у нижній частині діалогового вікна.

На рис. 3.1 продемонстровано початок роботи з програмою, на якому чітко видно наявність стартового кодону ТАЦ, або в іРНК АУГ, який кодує приєднання до поліпептидного ланцюгу амінокислоти Метіонін. Приєднання наступної амінокислоти відбувається за рахунок пептидного зв'язку між С- і N-закінченнями амінокислот. При цьому демонструється поточний нуклеотид, назви амінокислот та їх хімічні структурні формули. Крім цього студент засвоює, що інформаційний код є триплетнім, тобто одна амінокислота кодується триплетом нуклеотидів.

Рис.3.1. Початкове діалогове вікно програми "Біосинтез білку" формування первинного ланцюгу білку.

На рис. 3.2. продемонстрована така властивість біологічного інформаційного коду як надмірність, або вродженість. Тобто ситуація, коли одна амінокислота може кодуватися більш ніж одним триплетом нуклеотидів. В нашому випадку три триплети ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦТ кодують одну амінокислоту гліцерин. На рис. 3 показано, що синтез білку завершується, якщо поточним кодом стає один з кодонів-термінаторів ( АТТ, АТЦ, АЦТ - в молекулі ДНК, або ж це нонсенс-кодони іРНК - УАА, УАГ, УГА). При цьому відбувається зміна надпису ("цепочка не завершена" - на "цепочка завершена").

Рис. 3.2. Діалогове вікно комплементарної програми-тренажер "Біосинтез білку".

При переході на кредитно-модульну систему використання програм такого типу дозволяє закріпити теоретичні знання, набути певних вмінь та навичок не тільки під час аудиторних занять ( лабораторних чи практичних), але і при самостійній роботі студентів у такій віртуальній лабораторії.

Таким чином, ця програма може бути використана на практичних заняттях з загальної біології, мікробіології чи біохімії для ознайомлення і закріплення матеріалу. А також поповнити скарбницю спеціалізованих комп'ютерних програм [2] для викладання в аграрних закладах ІІІ-ІV рівня акредитації або для різних спеціальностей природничих факультетів.

3.2 Проведення педагогічного експерименту

Педагогічне дослідження проводилось у загальноосвітньому закладі №34 м. Миколаєва на базі десятих класів під час проходження державної педагогічної практики. На час проведення дослідження, згідно діючої програми (Додаток А), закінчили тему "Клітина" та приступили до вивчення нової теми - " Цитоплазма, її компоненти ". Саме на основі цієї теми і був проведений педагогічний експеримент. Його втілення відбулося на основі проведення уроку з такої тем: "Синтез білка" (Додаток Б).

Для цього на основі діючої програми з біології ми виокремили 3 рівня засвоєння знань та досягнень учнів в навчальному процесі:

1. Репродуктивний (тренувальний) рівень. Робота виконується за певним зразком: розв'язання задач, заповнення таблиць, схем та ін. Пізнавальна діяльність учнів проявляється в пізнанні, осмисленні, запам'ятовуванні. Метою такого типу самостійних робіт є закріплення знань, формування умінь і навичок.

2. Реконструктивний рівень. Реконструктивна самостійна робота передбачає перебудову рішень, складання планів, тез, анотацій, написання рефератів та ін.

3. Творчий (пошуковий) рівень. Творча самостійна робота потребує аналізу проблемних ситуацій, отримання нової інформації. Учень самостійно обирає метод розв'язання завдання (навчально - дослідні завдання, проекти, курсові, випускні роботи).

На кожному з цих рівнів досягнення засвоєння матеріалу має саме ті ознаки, які характерні тільки для даного рівня. На цій основі виокремленні певні критерії, за якими можна визначити рівень засвоюваності знань кожного учня.

Тема дипломної роботи також визначила формування гіпотези для проведення експерименту та які класи будуть задіяні. Гіпотеза полягає в тому, що впровадження комп'ютерної програми надає більшу результативність в засвоєнні знань учнями при врахуванні вікових особливостей учнів кожної ланки освіти. Експериментальна перевірка також включала підготовчій етап, попередню та контрольну перевірку знань учнів, отримання та обробку результатів та ін.

Необхідним етапом проведення експерименту є виокремлення двох груп учасників: контрольної групи та експериментальної. Мета створення експериментальної групи полягає в тому, що саме її основі повинен проводитися експеримент. Контрольна група необхідна для перевірки чистоти експерименту та співставлення отриманих даних. На основі попередніх спостережень та отриманих даних від педагогічного колективу школи експериментальним класом було вирішено зробити 10-А клас. Загальна успішність цього класу є нижчою, ніж в паралельному 10-Б та за характеристиками класного керівника та педагогів в учнів спостерігається низький інтерес до навчання, погана засвоюваність матеріалу та загально низькій та середній рівень пізнавальних інтересів. Учні з низьким рівнем розвитку пізнавального інтересу мають ситуативну активність на уроках, часто відволікаються, віддають перевагу завданням репродуктивного характеру, зі стереотипними діями. Учні із середнім рівнем розвитку пізнавального інтересу також надають перевагу пошуковому характеру діяльності, але не завжди схильні до виконання творчих завдань, їх самостійна діяльність носить епізодичний характер, залежить від зовнішніх стимулів. Середній бал успішності з біології складає 5,5. До того ж в більшість учнів характеризуються інтравертними рисами характеру. Тому за допомогою проведення дослідження ми вирішили спробувати підняти рівень їх знань та цікавість до навчання. В класі навчаються 18 учнів. Після проведення констатуючого експерименту першого порядку у вигляді самостійної роботи (Додаток В) ми отримали наступні результати:

Таблиця 3.1.

Результати констатуючого експерименту І порядку знань учнів експериментального класу (10-А).

Рівні засвоєння знань	Репродуктивний рівень	Реконструктивний рівень	Творчий рівень
Кількість учнів	10	6	2

Таблиця 3.2.

Результати констатуючого експерименту І порядку знань учнів контрольного класу (10-Б).

Рівні засвоєння знань	Репродуктивний рівень	Реконструктивний рівень	Творчий рівень
Кількість учнів	2	6	10

Для розробки конспектів уроків експериментального класу був зроблений наголос на такі аспекти. По-перше, можливості матеріально-технічної бази школи. Для проведення експериментальних уроків були залучений мультимедійний проектор та екран, комп'ютери(у класі інформатики). По-друге, були враховані цілі та задачі педагогічного дослідження. Конспекти створювались на основі теоретичного матеріалу дипломної роботи, адже практика повинна завжди мати тісний зв'язок з теоретичними розробками. І, по-третє, враховувались індивідуально-психологічні та вікові особливості експериментального класу. Матеріал був розроблений не тільки згідно з гіпотезою дослідження, принципом доступності та ефективності засвоєння знань, але й з розрахунком максимального залучення учнів до вивчення нового матеріалу і різноманітності їх діяльності. Інший урок проходив з використанням комп'ютерної програми, що отримало позитивні відгуки самих учнів. Постановка в ході уроку проблемного питання також позитивно вплинуло на інтерес учнів до теми (Додаток Б). При проведенні уроків, на всіх їх етапах відбувалося максимальне залучення як умова більшої кількості учнів. Поточний контроль показав деяке покрашення результатів.

Загалом, проведення уроків як в експериментальному, так і в контрольному класі пройшло успішно.

Контрольний експеримент у вигляді самостійної роботи був проведений на заключній стадії дослідження (Додаток В). Завдання до неї були розроблені відповідно поданим в даній дипломній критеріям оцінювання. Перевірка знань пройшла в обох класах і показала очікувані результати. Результати представлені у нижчеподаних таблицях:



Таблиця 3.3.

Результати констатуючого експерименту ІІ порядку знань учнів експериментального класу.

Рівні засвоєння знань	Репродуктивний рівень	Реконструктивний рівень	Творчий рівень
Кількість учнів	4	8	6

Таблиця 3.4.

Результати констатуючого експерименту ІІ порядку знань учнів контрольного класу.

Рівні засвоєння знань	Репродуктивний рівень	Реконструктивний рівень	Творчий рівень
Кількість учнів	2	5	8

3.3 Обговорення отриманих даних

Про успішність проведення дослідження можна казати виходячи з результатів даного дослідження. Це також стосується досягнення мети та підтвердження гіпотези. Метою його було підвищення знань та рівня пізнавального інтересу учнів експериментального класу з загальним низьким рівнем навчальної активності.

Проведений педагогічний експеримент, в якому були виділені дві групи учнів: експериментальна (навчання проводилося з використанням інформаційних технологій навчання) і контрольна (навчання здійснювалося традиційними методами) виявило підвищення ефективності процесу навчання на 10% з використанням інформаційних комп'ютерних технологій.

При використанні комп'ютерного варіанту навчання міцність засвоєння знань наприклад при вивченні теми: "Синтез білку" збільшилася на 15% (порівняно з контрольною групою).

Використання комп'ютерних моделей на уроках повинно поєднуватися з іншими засобами навчання, так як зловживання сприяє швидкого стомлення учнів, у загальноосвітніх школах відсутні комп'ютерні класи різні по ергономіці, і недостатня підготовка багатьох вчителів біології до роботи з персональними комп'ютерами і найголовніше до розробки комп'ютерних програм.



Висновки до третього розділу

Педагогічне дослідження проводилось у загальноосвітньому закладі №34 м. Миколаєва на базі десятих класів під час проходження державної педагогічної практики. На час проведення дослідження, згідно діючої програми, закінчили тему "Клітина" та приступили до вивчення нової теми - " Цитоплазма, її компоненти ". Саме на основі цієї теми і був проведений педагогічний експеримент. Його втілення відбулося на основі проведення уроку з такої тем: "Синтез білка". Проведений педагогічний експеримент, в якому були виділені дві групи учнів: експериментальна (навчання проводилося з використанням інформаційних технологій навчання) і контрольна (навчання здійснювалося традиційними методами) виявило підвищення ефективності процесу навчання на 10% з використанням інформаційних комп'ютерних технологій. При використанні комп'ютерного варіанту навчання міцність засвоєння знань наприклад при вивченні теми: "Синтез білку" збільшилася на 15% (порівняно з контрольною групою).



Висновки

Згідно з поставленими завданнями, отримали наступні висновки:

1) виконано аналіз наукової та науково-педагогічної літератури, щодо використання інформаційних технологій та комп'ютерних програм у навчальному процесі;

2) здійснено впровадження комп'ютерної програми у навчальний процес;

3) розроблено методичне забезпечення уроку за темою "Синтез білка", в якому впроваджена комп'ютерна програма;

4) виконано формуючий експеримент на базі 10х класів у Миколаївській ЗОШ І-ІІІ ступенів №34;

5) розроблено аналіз експериментальних результатів та сформулювано рекомендації щодо розширення та поглиблення теми "Синтез білка".

Література

1.Азимов А. Генетический код.// От теории эволюции до расшифровки ДНК. -- М.: Центрполиграф, 2006. -- С. 208 - 216 .

2. Астаф'єва О. Інформатизація та комп'ютеризація в гуманітарній освіті// Вища освіта України.-К., 2003.-№2(8). - С.108-115.

3.Андреев А.А. Компьютерные и телекоммуникационные технологии в сфере образования. //Школьные технологии. 2001. №3. -С. 105-158.

4. Апатова Н.В. "Информационные технологии в школьном образовании", М; изд-во РАО, 1994 .С -228 - 245.

5.Башмаков М.И., Поздняков С.Н., Резник Н.А. Процесс обучения в информационной среде. //Школьные технологии. 2000. №6. - С. 86 - 102.

7.Біологічна хімія /Л.М. Вороніна, В.Ф. Десенко, Н.М. Мадієвськата ін. -- Х., 2000. - С. 112 - 120.

8.Биохимия. / Под ред. Е.С. Северина. -- М., 2003. - С - 785 -790.

9.Боєчко Ф.Ф., Боєчко Л.О. Основні біохімічні поняття, визначенняі терміни. -- К., 1993.

10. Буцик І.М., Ільїн В.В., Бойко С. М. Стан та перспективи використання спеціалізованих комп'ютерних програм у вищій аграрній освіті України.// Наука і методика. Київ.-2005.-№4.-С.77-85.

11. Горлицкая С.И. О методе проектов\ ресурсы интернета.

12.Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет -- Донецьк: "Вебер", 2008. -- 758 с. ISBN 978-966-335-206-0

13. Электронное издание "Уроки биологии Кирилла и Мефодия. Общая биология 10 класс", 2006 г.

14. Дворецкая А.В. Основные типы компьютерных средств обучения. //Школьные технологии. 2004 №3

15.Засоби і технології єдиного інформаційного освітнього простору: Зб. Наук. Праць/за ред.. В. Ю. Бикова, Ю. О. Жука/ Інститут засобів навчання АПН України. - К.: Атіка, 2004.-240с.

16.Загальна біологія, М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Первес, П.Г. Балан, В.М. Войціцький, 10 клас.

17. Захарова И.Г. "Информационные технологии в образовании", М,

Издательский центр "Академия", 2005 г - 192 с.

18. "Информатизация общего среднего образования", Научно-методическое пособие /под ред. Д.Ш. Матроса/ - М "Педагогическое общество России", 2004 г - 384 с.

19.Каменский А.А. Общая биология 10-11кл изд. "Дрофа" 2005г.

20.Козлова Тематическое планирование по общей биологии изд. " Экзамен" 2006г.

21. Лутова Л. А. "Генетическая инженерия растений: свершения и надежды".

22.Мікельсон А., Хімія нуклеозідов і нуклеотидів, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1966.І. Б. Збарський.

23. Полат Е.С. "Новые педагогические и информационные технологии в системе образования", М, Издательский центр "Академия", 2005 г - 272 с.

24.Ратнер В. А.Генетический код как система -- Соросовский образовательный журнал, 2000, 6, № 3, с.17-22.

25.Русских Г.А. Технологи проектного обучения ж-л. Биология в школе. -2003.-№3

26. Сайлер Б. Дж. Споттс. Использование VisualBasic 6, - . Вильямс, 2001. - 830 с.

27.Смирнов В.А. Научно методические основы формирования системы обучения биологии в открытом информационном обществе. С - П. 2000г

образования", М, Издательский центр "Академия", 2005 г - 272 с.

28. Соколова И.Ю., Кабанов Г.П. "Качество подготовки специалистов в

техническом вузе и технологии обучения", Томск, изд-во ТПУ, 2003 г.

29.Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функция белков.. -- Наука, 2005. ISBN 5-211-04971-3. (рос.)

30.Финкельштейн А.В., Птицын О.Б. Физика белка: Курс лекций с цветными и стереоскопическими иллюстрациями и задачами с решениями. 2-е. -- Книжный дом "Университет", 2005. ISBN 5-98227-065-2. (рос.)

31. Фокин Ю.Г. "Теория и технология обучения: деятельностный подход", М, Издательский центр "Академия", 2006 г - 240 с.

32. Ющишина А.Н. "Основы микробиологии". Николаев.: изд-во "Тетра". - 2000г.- с.102.

33.Ющишина Г. М., наукова публікація: "Використання інформаційних технологій при викладанні загальної біології та мікробіології, біохімії та мікробіології студентам природничих спеціальностей та студентам - аграрникам".

34.http://www.biochemweb.org/proteins.shtml

35.www.kozlenkoa.narod.ru

36.SCOP: Structural Classification of Proteins (англ.) (Структурнакласифікаціябілків)

37.Human Proteinpedia (англ.) ("Протеінопедія" -- Енциклопедія білків людини)

38.Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. General nature of the geneticcode for proteins -- Nature, 1961 (192), pp. 1227--32

Додаток А

Навчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів з курсу "Біологія"

52 год. (1,5 год.на тиждень, 5 год. - резервні)

№	к-ть г-н	Зміст навчального матеріалу	Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів
	3	Вступ Короткий нарис з історії розвитку біології. Методи біологічних досліджень. Рівні організації живої матерії. Розкриття поняття „життя"	Учень: називає: - рівні організації життя; наводить приклади: - значення біологічної науки в житті людини і суспільства; - застосування різних методів у вивченні живої природи; характеризує: - методи біологічних досліджень (описовий, порівняльний, експериментальний, статистичний, моделювання); - рівні організації живої матерії; пояснює: - зв'язок біології з іншими природничими і гуманітарними науками
		Семінар № 1. Видатні вчені-біологи України.
		Розділ ХІ. Молекулярний рівень організації життя
1	3	Тема 1. Неорганічні речовини Елементний склад живих організмів. Неорганічні речовини: вода і мінеральні солі	Учень: називає: - органогенні елементи; характеризує: - хімічні елементи, найважливіші для організму людини; - роль води і інших неорганічних речовин в живих системах; обґрунтовує: - необхідність контролю хімічного складу води та їжі людини; - норми вживання води людиною в різних умовах оточуючого середовища; - необхідність квотування промислових викидів країнами світу; пояснює: - гранично допустиму концентрацію речовин у складі води, їжі, засобів побутової хімії, косметичних препаратів тощо; - причини ендемічних та екологічних хвороб людини; застосовує знання: - для визначення можливостей усунення захворювань людини, що виникли через нестачу або надлишок деяких хімічних елементів
2	8	Тема 2. Органічні речовини Малі органічні молекули (ліпіди, моносахариди, амінокислоти, нуклеотиди); макромолекули (полісахариди, білки, нуклеїнові кислоти), їх будова, властивості, функції. Єдність хімічного складу організмів.	Учень: називає: - органічні речовини; наводить приклади: - ролі органічних речовин у життєдіяльності людини; - застосування ферментів в господарстві. характеризує: - молекулярний рівень організації живого; - функції ліпідів і вуглеводів; - поняття біополімер; - будову, властивості і функції білків і нуклеїнових кислот; - білки, які входять до складу вірусів, пріонів; - нуклеїнові кислоти, що входять до складу вірусів; обґрунтовує: - взаємозв'язок будови органічних речовин з їх функціями; пояснює: - хімічну сталість організмів; - біокаталіз; спостерігає та описує: - властивості органічних молекул; - дію ферментів; застосовує знання: - для розв'язання вправ з молекулярної біології; - для безпечного використання засобів побутової хімії, біодобавок, медичних препаратів; дотримується правил: - техніки безпеки при виконанні лабораторних і практичних робіт; - використання різних хімічних речовин, які можуть впливати на життєдіяльність людини в побуті, у виробничий діяльності; робить висновок: - про єдність хімічного складу живої і неживої природи
		Лабораторні роботи: № 1. Визначення деяких органічних речовин та їхніх властивостей. № 2.Вивчення властивостей ферментів. Практичні роботи: № 1.Розв'язання елементарних вправ з транскрипції та реплікації. № 2. Ознайомлення з інструкціями використання окремих хімічних речовин як медичних препаратів, засобів побутової хімії тощо та оцінка їхньої небезпеки. № 3.Визначення наявності білків, жирів, вуглеводів у їжі.
		Розділ ХІІ. Клітинний рівень організації життя
3	5	Тема 1. Клітина Історія вивчення клітини. Методи цитологічних досліджень. Будова клітин прокаріотів і еукаріотів. Клітинні мембрани. Поверхневий апарат клітини- система отримання інформації з зовнішнього середовища, його функції Ядро - система збереження спадкової інформації. Будова ядра. Функції ядра. Нуклеоїд прокаріотичних клітин	Учень: називає: - методи вивчення клітин; - типи організації клітин; - функції поверхневого апарату клітин; - функції ядра; наводить приклади: - про-та еукаріотичних організмів; розпізнає: - клітини прокаріотів і еукаріотів на фотографіях, малюнках і схемах; - структури ядра клітин на схемах, електронних мікрофотографіях; характеризує: - клітинну теорію Т. Шванна і її роль в обґрунтуванні єдності органічного світу; - будову клітини прокаріотів і еукаріотів; - особливості будови і функції клітинних мембран; - транспорт речовин через мембрани; - поверхневий апарат клітини, його функції; - будову і функції ядра; - нуклеоїд прокаріотів; обґрунтовує: - взаємозв'язок клітини із зовнішнім середовищем; - зв'язок будови мембран клітини з виконуваними функциями; пояснює: - значення цитологічних методів у діагностуванні хвороб людини; - принципи визначення безпеки речовин, які застосовуються людиною в побуті й господарський діяльності, цитологічними методами; - проникнення в клітини вірусів, зокрема ВІЛ; - керівну роль спадкової програми у життєдіяльності клітин; - роль електричних явищ у житті клітини; порівнює: - два типи організації клітин; - поверхневий апарат клітин бактерій, грибів, рослин і тварин; спостерігає та описує: - явище плазмолізу, деплазмолізу в клітинах рослин; застосовує знання: - про мембрани, поверхневий апарат для доказу єдності органічного світу; - про поверхневий апарат клітин для доказу небезпеки куріння дотримується правил: - виготовлення деяких мікропрепаратів; робить висновок: - про загальний план будови клітин всіх організмів; - про біологічну роль ядра
		Лабораторні роботи: № 3. Будова клітин прокаріотів. № 4. Будова клітин тварин. № 5. Будова клітин рослин. № 6. Спостереження явища плазмолізу та деплазмолізу в клітинах рослин.
4	5	Тема 2. Цитоплазма, її компоненти Цитозоль, рибосоми. Синтез білка. Цитоскелет. Клітинний центр. Одномембранні органели: ендоплазматична сітка, апарат Гольджі, лізосоми, вакуолі . Двомембранні органели: мітохондрії і процес дихання, пластиди і процес фотосинтезу.	Учень: називає: - органели клітини наводить приклади: - процесів, які відбуваються в цитоплазмі клітини; розпізнає: - компоненти клітин на схемах, електронних мікрофотографіях; характеризує: - цитоплазму, її складові; - функціональне значення цитозолю і цитоскелету; - будову і функції органел клітини; - процеси біосинтезу білка, фотосинтезу; аеробного і анаеробного дихання; обґрунтовує: - роль клітинного центра в організації цитоскелету; - об'єднання одномембранних органел у єдину систему; - значення двомембранних органел в енергетичному обміні; - гіпотези походження органел еукаріотичних клітин; пояснює: - значення гліколізу; - можливості штучного синтезу білків для діагностування та лікування хвороб людини; порівнює: - гіпотези походження органел еукаріотичних клітин; - процеси, які відбуваються в цитоплазмі про- і еукаріотів; спостерігає та описує: - рух цитоплазми у клітинах рослин; застосовує знання: - про вплив факторів зовнішнього середовища на клітини для профілактики захворювань людини; робить висновки: - цитозоль - внутрішнє середовище клітини; - цитоскелет - опорно-рухова система клітини; - одномембранні органели - система відокремлення синтезованих речовин; - двомембранні органели - система енергетичного обміну; - про роль двомембранних органел у позаядерній спадковості
		Лабораторні роботи: № 7.Вивчення будови одномембранних органел *. № 8. Вивчення будови двомембранних органел. № 9. Рух цитоплазми в клітинах рослин. Практичні роботи: № 4. Розв'язання елементарних вправ з трансляції
5	5	Тема 3. Клітина як цілісна система Клітинний цикл. Мітоз. Мейоз. Каріотип. Обмін речовин і енергії в клітині Сучасна клітинна теорія. Цитотехнології.	Учень: називає: - положення сучасної клітинної теорії наводить приклади: - клітин, що не діляться; - застосування цитотехнологій для лікування хвороб людини; розпізнає: - аутосоми і статеві хромосоми: - структурні компоненти хромосом; - фази мітозу і мейозу; характеризує: - будову і функції хромосом; - стадії клітинного циклу; - процеси мітозу та мейозу; - клітину як цілісну систему; - сучасну клітинну теорію; обґрунтовує: - подібність і відмінності в будові клітин організмів різних царств у зв'язку зі способом їхнього життя; - значення вивчення каріотипу організмів різних царств; - значення видової сталості каріотипу; - зв'язок пластичного і енергетичного обміну в клітині; пояснює: - принципи диференціювання клітин; - значення вивчення каріотипу для діагностування і профілактики спадкових хвороб людини; - можливості цитотехнологій; - принципи штучного вирощування рослин на поживних середовищах; - еволюційну історію клітин; - значення змін у функціональної діяльності клітин та їх загибелі у виникненні хвороб у людини; - можливості регуляції продуктивності фотосинтезу; порівнює: - обмін речовин і енергії в клітинах автотрофних і гетеротрофних, аеробних і анаеробних організмів; - клітинну теорію Т. Шванна з сучасною клітинною теорією; - клітини про- і еукаріотів; застосовує знання: - про процеси життєдіяльності клітини для збереження здоров'я; - для підтвердження ідеї матеріальної єдності світу; робить висновок: - клітина - елементарна цілісна жива система
		Лабораторні роботи: № 10. Мітотичний поділ клітин. № 11. Будова хромосом. Практична робота: № 5. Причини і наслідки швидкого розмноження бактерій. Семінар №2. Можливості цитотехнологій.
		Розділ ХІІІ. Організменний рівень організації життя
6	5	Тема 1. Неклітинні форми життя Віруси, пріони. Будова, життєві цикли. Роль в природі й житті людини	Учень: називає: - неклітинні форми життя; наводить приклади: - хвороб людини, які викликаються вірусами і пріонами; розпізнає: - віруси і бактеріофаги на малюнках, схемах; характеризує: - будову та життєвий цикл вірусів; - особливості вірусів і пріонів, їх роль в природі й житті людини; - механізми проникнення вірусів в клітини людини, тварин, рослин, бактерій; обґрунтовує: - значення вірусів у природі й житті людини; - способи боротьби з вірусними захворюваннями; пояснює: - принципи профілактики вірусних хвороб людини, зокрема ВІЛ/СНІДу; - гіпотези походження неклітинних форм життя; - шляхи розповсюдження вірусних хвороб людини; застосовує знання: - про процеси життєдіяльності вірусів для профілактики вірусних хвороб людини, тварин, рослин; дотримується правил: - поведінки в місцях, де можливе зараження вірусами; робить висновок: - віруси - паразитичні неклітинні форми життя.
		Семінари: № 3. Життєві цикли вірусів. № 4. Профілактика ВІЛ/СНІДу та інших вірусних хвороб людини.
7	5	Тема 2. Одноклітинні організми Прокаріоти. Еукаріоти. Особливості їх організації. Бактерії. Роль бактерій у природі та в житті людини. Колоніальні організми.	Учень: називає: - одноклітинні організми; наводить приклади: - одноклітинних прокаріотичних організмів; - одноклітинних рослин, тварин, грибів; характеризує: - особливості одноклітинних організмів; - особливості прокаріотичних організмів; - спосіб життя і стратегію бактерій; - бактерії: автотрофні, сапротрофні, паразитичні, симбіотичні, аеробні та анаеробні; - значення бактерій; - явище колоніальності у одноклітинних організмів; обґрунтовує: - відмінності одноклітинних еукаріотичних організмів від клітин багатоклітинних організмів; пояснює: - роль бактерій в екосистемах; - значення бактерій у господарський діяльності людини; - значення мікробіологічної промисловості; - шляхи розповсюдження бактеріальних хвороб людини; - принципи профілактики бактеріальних хвороб людини; - принципи застосування антибіотиків у лікуванні бактеріальних хвороб; - роль деяких Найпростіших у виникненні хвороб людини; - роль одноклітинних грибів у природі й господарстві людини; застосовує знання: - про процеси життєдіяльності бактерій для профілактики інфекційних хвороб, у господарській діяльності людини; дотримується правил: - поведінки в місцях, де можливе зараження бактеріями.
		Практична робота: № 6. Різноманітність бактерій, їх значення в природі та в житті людини. Семінар № 5. Профілактика бактеріальних хвороб людини.
8	8	Тема 3. Багатоклітинні організми Багатоклітинні організми без справжніх тканин. Багатоклітинні організми зі справжніми тканинами. Будова и функції тканин. Гістотехнології. Багатоклітинні організми: гриби, рослини, тварини. Органи багатоклітинних організмів. Регуляція функцій у багатоклітинних організмів. Колонії багатоклітинних організмів. Зміст навчального матеріалу.	Учень: називає: - багатоклітинні організми; - тканини; - органи; - системи органів тварин; наводить приклади: - застосування гістотехнологій для лікування хвороб людини; - колоній багатоклітинних організмів; характеризує: - тканинний, органний, організменний рівні організації життя; - стовбурові клітини багатоклітинних організмів; - типи тканин рослин і тварин; - принципи організації і функціонування багатоклітинних організмів; - потік речовин через організм людини; - принципи регуляції функцій у рослин і тварин; - регуляторні системи організму людини: нервову, ендокринну, імунну; обґрунтовує: - взаємозв'язок будови і функції тканин; - значення процесу диференціювання клітин, утворення тканин і органів; пояснює: - принципи гістотехнологій, їх значення у лікуванні хвороб людини; - шляхи отримання і збереження інформації людиною; - взаємодію систем регуляції у людини; порівнює: - організацію рослин, тварин і грибів; - регуляцію функцій організму рослин і тварин; - види регуляції в організмі людини; застосовує знання: - про регуляцію функцій організму людини для збереження власного здоров'я, свідомої поведінки в природі та колективах; робить висновок: - організм - відкрита система; - організм - цілісна система, здатна до саморегуляції
		Лабораторні роботи: № 12.Будова тканин тваринного організму. № 13. Будова тканин рослинного організму. Семінари: № 6. Можливості гістотехнологій. № 7. Взаємодія регуляторних систем в організмі людини.



Додаток Б

Самостійна робота до теми "Клiтинаяк цілісна система"

1. Будову і функції органоїдів клітини вивчає наука

а) генетика;

б) цитологія;

в) селекція;

г) фенологія.

(правильна відповідь а)

2. Положення клітинної теорії :

а) хромосоми здатні до самоподвоєнню ;

б) клітини походять тільки від клітини ;

в) в цитоплазмі клітини мають органоїди ;

г) клітини здатні до мітозу і мейозу .

3. Значну частину вмісту клітини складає вода, яка :

а) розчиняє жири ;

б) утворює глобули білку ;

в) утворює веретено ділення ;

г) надає клітині пружність .

4. Плазматична мембрана не бере участь в :

а) поглинанні речовин ;

б) запасанні енергії ;

в) наданні клітини форми ;

г) встановленні зв'язку між клітинами .

5. Основна функція мітохондрій :

а) редуплікація ДНК ;

б) біосинтез білку ;

в) синтез АТФ;

г) синтез вуглеводів .

6. Синтез білку відбувається в :

а) лізосомі;

б) рибосомах;

в) апараті Гольджі;

г) гладкої ендоплазматичної мережі.

7. Яка роль цитоплазми в рослинній клітині?

а) захищає вміст клітини від несприятливих умов;

б) забезпечує виборчу проникність речовин ;

в) здійснює зв'язок між ядром і органоїдами ;

г) забезпечує вступ в клітину речовин з довкілля .

8. Комплекс Гольджи не бере участь в :

а) утворенні лізосом;

б) накопиченні речовин;

в) транспорті речовин;

г) освіті АТФ .

9. Які зв'язки визначають первинну структуру молекул білку?

а) гідрофобні між радикалами;

б) між поліпептидними нитками;

в) пептидні між амінокислотами;

г) водневі між - NH і - CO групами.

10. Рибоза входить до склада молекул

а) ДНК ;

б) РНК ;

в) хлорофілу;

г) різних білків .

(правильна відповідь б)



Додаток В

План-конспект у 10 му класі

(за традиційними методами)

Тема: "Пластичний обмін. Біосинтез білків"

Мета:

- Освітня: сформувати в учнів загальні уявлення про біосинтез білків, сформувати в учнів такі поняття: генетичний код, виродженість, транскрипція, РНК-полімераза, трансляція, ініціативний комплекс, стоп-кодони.

- Виховна: сформувати в учнів науковий світогляд про біосинтез білків та їх роль в організмі людини.

- Розвиваюча: розвивати інтерес учнів, забезпечити розвиток мисленнєвих операцій ( вміння узагальнювати, робити висновки ).

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Методи: загальні (ПІ), часткові (СН, СНП), конкретні (бесіда, розповідь).

Опорні терміни: генетичний код, виродженість, транскрипція, РНК-полімераза, трансляція, ініціативний комплекс, стоп-кодони.

Обладнання: підручник з біології (10-11 класи), таблиця 3 "Генетичний код".

Література

1. Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл. серед. загальноосвіт. шл../ М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Вервес, П.Г. Балан та ін..-К.: Генеза, 2000.-464с.

2. Довідник з біології. За ред.. акад.. АН УРСР К.М. Ситника. - К., "Наук.думка", 1978.- 400 с.

Хід уроку:

І. Актуалізація опорних знань:

1. Що таке метаболізм?

2. Які є види обміну речовин?

3. Що називають пластичним обміном?

4. Які органоїди беруть участь у біосинтезі білка?

5. Що таке кодон (антикодон)?

ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів:

На минулому уроці ми розглядали енергетичний обмін, його етапи, а сьогодні ми почнемо вивчати пластичний обмін, зокрема, біосинтез білків.

Тема: Пластичний обмін. Біосинтез білків

Мета: Розглянути біосинтез білків та етапи біосинтезу білків.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Сукупність реакцій біохімічного синтезу, в результаті яких із речовин, що потрапили до клітини, синтезуються необхідні для неї сполуки, називають пластичним обміном. До основних проце¬сів пластичного обміну належать біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, а також фотосинтез і хемосинтез.

Для синтезу замінних амінокислот тварини і гриби використовують азотовмісні сполуки. Рослини можуть самі синтезувати всі необхідні амінокислоти, використовуючи азот, аміак, нітрати.

Синтез кожної з двадцяти основних амінокислот - це складний багатоступеневий процес, який каталізують багато ферментів.

Генетичний код - властива всім живим організмам єдина система збереження спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот у вигляді послідовності нуклеотидів. Ця послідовність визначає порядок амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі під час його синтезу.

Кожний амінокислотний залишок у поліпептидному ланцюзі кодується певною послідовністю з трьох нуклеотидів - триплетом.

Виродженість - це коли одну амінокислоту можуть кодувати кілька різних триплетів.

Генетичний код однозначний, тобто кожний триплет кодує лише одну певну амінокислоту, та універсальний, єдиний для всіх організмів, які існують на Землі. У прокаріот, рослин, грибів, тварин одні й ті самі триплети кодують одні й ті самі амінокислоти.

З'ясовано також, що послідовність нуклеотидів починає зчитуватися із певної точки в одному напрямку.

Між генами існують ділянки, які не несуть генетичної інформації і лише відокремлюють одні гени від інших, їх називають спейсерами .

У генетичному коді є три триплети (УАА, УАГ, УГА), кожен з яких означає припинення синтезу одного поліпептидного ланцюга (так звані стоп-кодони), а триплет АУГ визначає місце початку синтезу наступного.

Етапи біосинтезу білків. Перший етап -- транскрипція (від лат.транскрипціо - переписування) -- синтез іРНК з ДНК. Спочатку фермент РНК-полімераза розщеплює подвійний ланцюг ДНК і на одному з ланцюгів за принципом комплементарності синтезує молекулу іРНК, яка таким чином повторює послідовність нуклеотидів певної ділянки молекули ДНК, далі з іРНК видаляються ділянки, позбавлені генетичної інформації, яка із ядра надходить до цитоплазми клітини.

Другий -- трансляція (від лат. транслятіо -- передача) -- переклад послідовності нуклеотидів у молекулі іРНК у послідовність амінокислотних залишків молекули білка.

Потім іРНК зв'язується з субодиницями рибосом. Транспортна РНК за принципом комплементарності взаємодіє з триплетом (кодоном) іРНК, який дає сигнал про початок синтезу поліпептидного ланцюга. Внаслідок цього процесу виникає ініціативний комплекс, який складається з триплету іРНК, рибосоми та певної тРНК.

Далі поліпептидний ланцюг подовжується завдяки послідовному сполученню пептидними зв'язками амінокислотних залишків між собою. Кожна з амінокислот транспортується до рибосоми і розміщується на ланцюзі за допомогою певної тРНК, яка створює комплементарні пари з відповідним їй триплетом в іРНК .

Коли рибосома досягає стоп-кодону, синтез білкової молекули завершується, і рибосома разом з нею залишає іРНК. Потім рибосома потрапляє на будь-яку іншу молекулу іРНК, а молекула білка -- в ендоплазматичну сітку, і біосинтез білкових молекул триває далі.

На останньому етапі білок набуває своєї природної структури, утворюючи певну просторову конфігурацію.

ІV. Узагальнення і систематизація знань.

Бесіда з учнями:

1. Що таке генетичний код?

2. Назвіть етапи біосинтезу білків.

3. Що відбувається на першому етапі біосинтезу білків?

4. Що відбувається на другому етапі біосинтезу білків?

Задача: Перепишіть інформацію з ДНК на РНК:

1) ДНК: ЦАЦ-ЦЦТ-ААА-ГЦА.

2) ДНК: ТГЦ-АТА-ГЦЦ-ГАТ.

V. Домашнє завдання.

Читати §22.



Додаток Д

План-конспект уроку в 10му класі

(з використанням інформаційних технологій)

Тема: "Пластичний обмін. Біосинтез білків"

Мета:

- Освітня: сформувати в учнів загальні уявлення про біосинтез білків, сформувати в учнів такі поняття: генетичний код, виродженість, транскрипція, РНК-полімераза, трансляція, ініціативний комплекс, стоп-кодони.

- Виховна: сформувати в учнів науковий світогляд про біосинтез білків та їх роль в організмі людини.

- Розвиваюча: розвивати інтерес учнів, забезпечити розвиток мисленнєвих операцій ( вміння узагальнювати, робити висновки ).

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Методи: загальні (ПІ), часткові (СН, СНП), конкретні (бесіда, розповідь).

Опорні терміни: генетичний код, виродженість, транскрипція, РНК-полімераза, трансляція, ініціативний комплекс, стоп-кодони.

Обладнання: підручник з біології (10-11 класи), таблиця 3 "Генетичний код", ТЗН, мультимедійна дошка.

Література

1. Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл. серед. загальноосвіт. шл../ М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Вервес, П.Г. Балан та ін..-К.: Генеза, 2000.-464с.

2. Довідник з біології. За ред.. акад.. АН УРСР К.М. Ситника. - К., "Наук.думка", 1978.- 400 с.

Мета уроку

§ ознайомитися із пластичним обміном на прикладі біосинтезу білків.

Задачі уроку

§ вивчити пластичний обмін і процес біосинтезу білків.

Хід уроку

В клітині виявлено приблизно тисяча ферментів. За допомогою такого потужного каталітичного апарату здійснюється складна і різноманітна хімічна діяльність. З величезного числа хімічних реакцій клітини виділяються два протилежні типи реакцій - синтез і розщеплення.

Взаємозв'язок пластичного і енергетичного обміну

Пластичний обмін поставляє для енергетичного обміну органічні речовини і ферменти, а енергетичний обмін поставляє для пластичного - енергію, без якої не можуть йти реакції синтезу. Порушення одного з видів клітинного обміну веде до порушення усіх процесів життєдіяльності, до загибелі

організму. Діти, давайте розглянемо наглядно цей зв`язок на малюнку 1.

Рис. 1 Класифікація внутрішнього обміну і зв`язок обмінів

Уся безліч обмінних процесів підрозділяється на два протилежні потоки біохімічних реакцій, які називаються енергетичний обмін і пластичний обмін. Пластичний і енергетичний обмін - це зв'язані (взаємозв'язані) процеси. Продукти реакцій пластичного обміну рано чи пізно вступають в реакції енергетичного обміну і навпаки.

Енергія, отримана в ході реакцій енергетичного обміну, використовується в реакціях пластичного обміну. Реакції метаболізму рано чи пізно завершуються перетворенням усієї початкової енергії.

Енергетичний обмін

Енергетичний обмін (катаболізм, або дисиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких відбувається окислення складних органічних речовин. В результаті енергетичного обміну утворюються простіші органічні або неорганічні речовини, і виділяється високоорганізована енергія (наприклад, у виді АТФ).

Пластичний обмін

Пластичний обмін (анаболізм, або асиміляція) - це сукупність фізіолого-біохімічних процесів, в ході яких з простих органічних і неорганічних речовин утворюються складніші речовини. Пластичний обмін протікає з витратою високоорганізованої енергії (наприклад, у виді АТФ), яка витрачається на відновлення початкових з'єднань вуглецю шляхом приєднання до них електронів і протонів.

Для пластичного обміну потрібні первинні джерела вуглецю (початкова "цегла" для утворення органічних речовин) і первинні джерела високоорганізованої енергії та тепла.

Усі організми здатні синтезувати складні органічні речовини, використовуючи відносно прості органічні речовини з асиметричним атомом вуглецю. Організми, усі клітини яких потребують готових органічних речовин, називаються гетеротрофними (чи просто гетеротрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна асимілювати (тобто засвоювати) вуглекислий газ. Такі організми називаються автотрофними (чи просто автотрофами). Доавтотрофів часто відносять прокаріот, що асимілюючихть найпростіші органічні: метан, поліетилен, фенол.

Усі організми здатні отримувати високоорганізовану енергію шляхом катаболізму (тобто за рахунок окислення органічних речовин). Організми, у яких усі клітини отримують високоорганізовану енергію тільки таким шляхом, називаються органотрофними (чи просто органотрофами). Проте існують організми, у яких хоч би частина клітин здатна використати світлову енергію.

Учні, давайте подивимося на малюнок 2. Який процес тут зображений?

Рис. 2 Процес синтезу органічних речовин

Такі організми називаються фототрофними (чи просто фототрофами). Крім того, багато прокаріотів здатні використати енергію окислення неорганічних речовин. Такі організми називаються литотрофними (чи просто литотрофами). Для органотрофів і літотрофів часто вживають загальну назву хемотрофи.

Біосинтез білків

Синтез речовин, що йде в клітині, називають біологічним синтезом або скорочено біосинтезом. Усі реакції біосинтезу йдуть з поглинанням енергії.

Сукупність реакцій біосинтезу називають пластичним обміном або асиміляцією. Сенс цього процесу полягає в тому, що що поступають в клітину із зовнішнього середовища харчові речовини, що різко відрізняються від речовини клітини, в результаті хімічних перетворень стають речовинами клітини. Друзі, зверніть увагу на наступне відео.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=u5ktrUgH-T0

Відео 1 "Біосинтез білка"

Реакції розщеплювання

Складні речовини розпадаються на простіші, високомолекулярні - на низькомолекулярні. Білки розпадаються на амінокислоти, крохмаль - на глюкозу. Ці речовини розщеплюються на ще більше низькомолекулярні з'єднання, і врешті-решт утворюється зовсім прості, бідні енергією речовини - СО2 і Н2О. Реакції розщеплювання у більшості випадків супроводжуються виділенням енергії. Біологічне значення цих реакцій полягає в забезпеченні клітини енергією. Будь-яка форма активності - рух, секреція, біосинтез та ін. - потребує витрати енергії.

Фотосинтез і біосинтез білків є нагальними прикладами пластичного обміну.

Діти, давайте згадаємо процес фотосинтезу і подивимося малюнок 3.

Рис. 3 Схема фотосинтезу

У біосинтезі білку дуже важливу роль відіграють ядро, рибосоми та ендоплазматична мережа. Друзі, давайте уважно розглянемо відео про значення нуклеїнових кислот в біосинтезі білка.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=msXWwcK2kqU

В реакції біосинтезу приймають участь різноманітні ферменти, тому цей процес має ферментативний характер реакцій біосинтезу. Джерелом енергії для біосинтезу є молекули АТФ.

Діти, давайте подивимося на малюнок 4, щоб зрозуміти цей процес.

Мал. 4 Біосинтез білку

Матричний характер

Реакції синтезу білків і нуклеїнових кислот в клітині мають також матричний характер. Це пов`язано з послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК, що є матричною основою для розташування нуклеотидів в молекулі іРНК. В той же час послідовність нуклеотидів в молекулі іРНК є матричною основою для розташування амінокислот в молекулі білку в певному порядку.

Транскрипція і трансляція

Процес біосинтезу білку включає ряд послідовно протікаючих подій в ядрі клітини. Це реплікація ДНК (транскрипція) та переміщення інформаційної РНК (трансляція).

Синтез інформаційної РНК (і-РНК) відбувається в ядрі.

Транскрипція - процес переписування інформації, що міститься в генах ДНК на молекулу і-РНК, що синтезується.

Трансляція - процес зборки молекули білку, що йде в рибосомах.

Молекули і-РНК виходять з ядра клітини через пори оболонки ядра і спрямовуються в цитоплазму до рибосом. Сюди ж доставляються амінокислоти. Рибосома по ланцюжку і-РНК робить крок, рівний трьом нуклеотидам. Амінокислота відділяється від Т-РНК і стає в ланцюжок мономерів білку. Т-РНК, що звільнилася, йде убік і через деякий час може знову з'єднатися з певною кислотою, яку транспортуватиме до місця синтезу білку. Учні, наглядно етапи біосинтезу білка зображені на малюнку 5.

Таким чином, послідовність нуклеотидів в триплеті ДНК відповідає послідовності нуклеотидів в триплеті і-РНК. Діти, давайте розглянемо наступне відео, щоб краще зрозуміти описаний процес.

http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=1NwSelXFaS8

Відео 3 "Транскрипція ДНК і трансляція іРНК"

Мал. 5 Схема біосинтезу білка

Висока швидкість реакцій біосинтезу білку в клітині. Узгодженість процесів в ядрі, цитоплазмі, рибосомах - доказ цілісності клітини. Схожість процесу біосинтезу білку в клітинах рослин, тваринних та ін. - доказ їх спорідненості, єдність органічного світу.

Контролюючий блок

1) Як класифікується внутрішній обмін речовин?

2) В чому полягає суть пластичного обміну?

3) Що таке біосинтез білків?

4) В чому полягає значення синтезу білків для клітини організмів?

Размещено на Allbest.ru