Атф біополімер записати його мономери. Біополімери нуклеїнові кислоти, атф і. Модель ДНК; ілюстрації ДНК, РНК, АТФ підручника Д.К. Бєляєва, презентація уроку

Cлайд 1

Біополімери. Нуклеїнові кислоти. АТФ. Т.Д. Найданова, учитель біології, МОУ «Середня школа №9»

Cлайд 2

Завдання: Сформувати знання про будову та функції молекул ДНК, РНК, АТФ, принцип компліментарності. Розвиток логічного мислення через порівняння структури ДНК та РНК. Виховання колективізму, точності та швидкості відповідей.

Cлайд 3

Обладнання: Модель ДНК; ілюстрації ДНК, РНК, АТФ підручника Д.К. Бєляєва, презентація уроку.

Cлайд 4

У чому особливість хімічного складу білків? Чому мав рацію Ф.Енгельс, коли висловив думку: «Життя є спосіб існування білкових тіл…» Які структури білків зустрічаються у природі й у чому їх особливість? У чому виявляється видова специфічність білків? Розкрийте поняття «денатурація» та «ренатурація»

Cлайд 5

Запам'ятай: Білки-біополімери. Мономери білків-амінокислоти (АК-20). Видова специфічність білків визначається набором АК, кількістю і послідовністю поліпептидного ланцюга. Функції білків різноманітні, вони визначають місце Б. у природі. Розрізняють I, II, III, IV структури Б, що різняться за типом зв'язку. В організмі людини-5млн. Білків.

Cлайд 6

II.Вивчення нового матеріалу. Нуклеїнові кислоти/характеристика/нуклеус-від лат. -Ядро. НК-біополімери. Вперше було виявлено в ядрі. Відіграють важливу роль у синтезі білків у клітині, у мутаціях. Мономіри НК-нуклеотиди. Виявлено у ядрах лейкоцитів у 1869р. Ф.Мішером.

Cлайд 7

Порівняльна характеристика НК Ознаки РНК ДНК 1.Знаходження у клітині Ядро, мітохондрії, рибосоми, хлоропласти. Ядро, мітохондрії, хлоропласти. 2.Знаходження в ядрі Ядрішка Хромосоми 3.Склад нуклеотиду Одинарний полінуклеотидний ланцюжок, крім вірусів Подвійний, згорнутий правозакручений спіраль (Дж.Уотсон і Ф.Крік в 1953р.)

Cлайд 8

Порівняльна характеристика НК Ознаки РНК ДНК 4.Склад нуклеотиду 1.Азотиста основа (А-аденін, У-урацил, Г-гуанін, Ц-цитозин). 2.Вуглевод рибоза 3.Залишок фосфорної кислоти 1.Азотиста основа (А-аденін, Т-тимін, Г-гуанін, Ц-цитозин). 2.Вуглевод дезоксирибозу 3.Залишок фосфорної кислоти

Cлайд 9

Порівняльна характеристика НК Ознаки ДНК РНК 5.Властивості Не здатна до самоподвоєння. Лабільна Здатна до самоподвоєння за принципом компліментарності: А-Т; Т-А; Г-Ц; Ц-Г. Стабільна. 6.Функції і-РНК (або м-РНК) визначає порядок розташування АК у білку; Т-РНК-підносить АК до місця синтезу білка (до рибосом); p-РНК визначає структуру рибосом. Хімічна база гена. Зберігання та передача спадкової інформації про структуру білків.

Cлайд 10

Запиши: ДНК-подвійна спіраль ДЖ.Уотсон, Ф. Крик-1953г. Г-нуклеотиди Види РНК: І-РНК Т-РНК Р-РНК Функції: біосинтез білка

Cлайд 11

Розв'яжи задачу: Один із ланцюгів фрагмента молекули ДНК має таку будову: Г-Г-Г-А-Т-А-Ц-А-Г-А-Т. Вкажіть будову протилежного кола. Вкажіть послідовність нуклеотидів у молекулі іРНК, побудованої на цій ділянці ланцюга ДНК.

Cлайд 12

Рішення: I ланцюг ДНК Г-Г-Г-А-Т-А-Ц-А-Г-А-Т Ц-Ц-Ц-Т-А-Т-Т-Г-Т-Ц-Т- А (за принципом комплементарності) і-РНК Г-Г-Г-А-У-А-А-Ц-А-Г-Ц-У-

Cлайд 13

АТФ. Чому АТФ називають "акумулятором" клітини? АТФ-аденозинтрифосфорна кислота

Cлайд 14

Структура молекули АТФ аденін Ф Ф Ф Рибоза Макроергічні зв'язки АТФ+Н 2О АДФ+Ф+Е(40кДж/моль) 2. АДФ+Н 2О АМФ+Ф+Е(40кДж/моль) Енергетична ефективність 2-ух макроергічних зв'язків -80 моль

Cлайд 15

Запам'ятай: АТФ Утворюється в мітохондріях клітин тварин та хлоропластах рослин. Енергія АТФ використовується на рух, біосинтез, поділ тощо. Середня тривалість життя1 молекули АТФ менш! хв, т.к. вона розщеплюється і відновлюється 2400 разів на добу.

Cлайд 16

Розв'яжи задачу: №1. АТФ-постійне джерело енергії для клітини. Його роль можна порівняти з роллю акумулятора. Поясніть, у чому ця схожість?

Cлайд 17

Виконай тест (вибираючи правильну відповідь, Ви отримаєте ключове слово) 1. Який із нуклеотидів не входить до складу ДНК? а)тимін; н)урацил; п)гуанін; г) цитозин; е) аденін. 2.Якщо нуклеотидний склад ДНК-АТТ-ГЦГ-ТАТ-то яким має бути нуклеотидний склад і-РНК? а)ТАА-ЦГЦ-УТА;к)ТАА-ГЦГ-УТУ; у) уаа-цгц-ауа; г)уаа-цгц-ата

Біополімери. Нуклеїнові кислоти. АТФ.

Т.Д. Найданова, вчитель біології,

МОУ «Середня школа №9»

Завдання:

  • Сформувати знання про будову та функції молекул ДНК, РНК, АТФ, принцип компліментарності.

  • Розвиток логічного мислення через порівняння структури ДНК та РНК.

  • Виховання колективізму, точності та швидкості відповідей.



Обладнання:

  • Модель ДНК; ілюстрації ДНК, РНК, АТФ підручника Д.К. Бєляєва, презентація уроку.


Хід уроку:

  • О П Р О С-

  • У чому особливість хімічного складу білків?

  • Чому мав рацію Ф.Енгельс, коли висловив думку: «Життя є спосіб існування білкових тіл…»

  • Які структури білків зустрічаються у природі й у чому їх особливість?

  • У чому виявляється видова специфічність білків?

  • Розкрийте поняття «денатурація» та «ренатурація»


Запам'ятай:

  • Білки-біополімери. Мономери білків-амінокислоти (АК-20). Видова специфічність білків визначається набором АК, кількістю і послідовністю поліпептидного ланцюга. Функції білків різноманітні, вони визначають місце Б. у природі. Розрізняють I, II, III, IV структури Б, що різняться за типом зв'язку. В організмі людини-5млн. Білків.



II.Вивчення нового матеріалу.

  • Нуклеїнові кислоти/ характеристика /

  • "нуклеус" - від лат. -Ядро. НК-біополімери.

  • Вперше було виявлено в ядрі. Відіграють важливу роль у синтезі білків у клітині, у мутаціях.

  • Мономери НК-нуклеотиди.

  • Виявлено в ядрах лейкоцитів у 1869р. Ф.Мішером.



Порівняльна характеристика ПК


Порівняльна характеристика ПК


Запиши:

  • ДНК- подвійна спіраль

  • ДЖ.Уотсон, Ф. Крик-1953г. Нобелівська премія

  • А = Т, Г = Ц- компліментарність

  • Функції:

  • 1. зберігання

  • 2.відтворення

  • 3.передача

  • Спадкову інформацію



Розв'яжи задачу:

  • Один із ланцюгів фрагмента молекули ДНК має таку будову:

Г-Г-Г-А-Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т.
  • Вкажіть будову протилежного кола.

  • Вкажіть послідовність нуклеотидів у молекулі іРНК, побудованої на цій ділянці ланцюга ДНК.


Рішення:

  • I ланцюг ДНК Г-Г-Г-А-Т-А-Ц-А-Г-А-Т

Ц-Ц-Ц-Т-А-Т-Т-Г-Т-Ц-Т-А

(за принципом комплементарності)

і-РНК Г-Г-Г-А-У-А-А-Ц-А-Г-Ц-У-

АТФ. Чому АТФ називають "акумулятором" клітини?

  • АТФ-аденозинтрифосфорна кислота



Структура молекули АТФ


Запам'ятай:



Розв'яжи задачу:

  • №1. АТФ-постійне джерело енергії для клітини. Його роль можна порівняти з роллю акумулятора. Поясніть, у чому ця схожість?


Виконай тест (вибираючи правильну відповідь, Ви отримаєте ключове слово)

1. Який із нуклеотидів не входить до складу ДНК?

а)тимін; н)урацил; п)гуанін; г) цитозин; е) аденін.

2.Якщо нуклеотидний склад ДНК-АТТ-ГЦГ-ТАТ-то яким має бути нуклеотидний склад і-РНК?

а)ТАА-ЦГЦ-УТА;к)ТАА-ГЦГ-УТУ; у) уаа-цгц-ауа;

г)уаа-цгц-ата

Виконай тест

3.У якому разі правильно вказано склад нуклеотиду ДНК?

а) рибоза, залишок ФК, тімін;

і) ФК, урацил, дезоксирибозу;

к) залишок ФК, дезосирибозу, аденін;

к) залишок ФК, рибоза, гуанін.

Виконай тест

  • 4.Мономерами ДНК та РНК є?

  • б. азотна основа

  • у. дезоксирибозу та рибозу

  • л. азотиста основа та фосфорна кислота

  • е. нуклеотиди

  • 5.В якому разі правильно названі всі відмінності та -РНК від ДНК?

  • ш. одно-ланцюгова, містить дезоксирибозу, зберігання інформації

  • ю. дволанцюжкова, містить рибозу.

  • о. одно-ланцюгова, містить рибозу, передає інформацію.

  • г. дволанцюгова, містить дезокирибозу, зберігає інформацію


Виконай тест

  • 6.Міцний ковалентний зв'язок у молекулі ДНК виникає між:

  • в. нуклеотидами

  • в. дезоксирибозами сусідніх нуклеотидів

  • т. залишками фосфорної кислоти та цукру сусідніх нуклеотидів

  • 8. Яка з молекул РНК найдовша?

  • а. т-РНК

  • к. р-РНК

  • в. і-РНК

  • 9.В реакцію з амінокислотами вступає:

  • д. т-РНК

  • б. р-РНК

  • 12. Дайте визначення понять.

    Жива природа – це

    • Відповідь: Сукупність біологічних систем різного рівня організації та різної супідрядності.

    Біологічна система – це

    • Відповідь: Ціле, що складається із взаємозалежних частин і має властивості живого.

    13. Заповніть таблицю "Рівні організації живої природи".

    • Рівень організації Біологічна система Елементи, що утворюють систему
      Молекулярний Молекула Молекули
      Клітинний Клітина Клітини
      Організмовий Організм Організми
      Популяційно-видовий Вид Види організмів
      Екосистемний Екосистема Екосистеми
      Біосферний Біосфера Біосфера

    14. Замалюйте можливі варіанти полімерів, що з чотирьох мономерів.

    • Відповідь: Малюємо скільки завгодно полімерів, що складаються з чотирьох мономерів. Мономери - коло, квадрат, шестигранник та трикутник.

    Запишіть, скільки полімерів у вас вийшло: 5. Підрахуйте та запишіть, яка кількість полімерів може бути утворена п'ятьма мономерами: 24.

    15. Заповніть схему.

    Класифікація вуглеводів.

      1) Моносахариди – глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза.

      2) Дисахариди – сахароза, мальтоза, лактоза.

      3) Полісахариди – крохмаль, целюлоза, глікоген, хітин.

    16. Перерахуйте функції, які виконують вуглеводи у живих організмах.

    • Відповідь: Енергетична, будівельна, опорна та рецепторна.

    Ліпіди

    17. Дайте визначення поняття.

    • Відповідь: Ліпіди – жироподібні речовини, нерозчинні у воді, що складаються з високомолекулярних жирних кислот та триатомного спирту гліцерину.

    Склад та будова білків

    19. Закінчіть пропозицію.

    • Відповідь: Мономерами білків є амінокислоти.

    20. Підпишіть у загальній формулі назви частин, у тому числі складається будь-яка амінокислота.

    21. Назвіть подібність та відмінності у будові молекул усіх амінокислот.

    • Відповідь: Усі амінокислоти складаються з вуглеводневого ланцюжка, аміногрупи та карбоксильної групи. Відмінності полягають у будові радикала, який може бути різної довжини із заміщенням у ній атомів водню.

    22. Розгляньте схему утворення депептиду. Підпишіть назву зв'язку, що з'єднує амінокислоти в молекулі білка.

    • Відповідь: Зв'язок, що поєднує амінокислоти в молекулі білка, називається пептидрою.

    23. Заповніть таблицю "Характеристика рівнів структурної організації білкової молекули",

    Функції білків

    24. Заповніть таблицю "Функції білків"

    • Функція У чому полягають (приклади) Де здійснюється
      Каталітична (ферментативна) Прискорення біохімічних реакцій (спеціальні білки-ферменти) У клітинах
      Будівельна Усі білки - компоненти мембран та органоїдів клітини, стінок кровоносних судин, хрящів, сухожиль, волосся та нігтів. У клітинах та тканинах
      Двигуна Рух вій і джгутиків, пересування хромосом, скорочення м'язів (особливі скорочувальні білки) У клітинах та тканинах
      Транспортна Перенесення речовин в організмі (транспортні білки) У клітинах та тканинах
      Захисна Захист організму від вторгнення чужорідних агентів та від ушкоджень (специфічні білки) У крові та лімфі
      Регуляторна Підтримка постійної концентрації речовин у крові та клітинах, участь у зростанні, розмноженні (гармони) У клітинах та крові
      Сигнальна Прийом сигналів із зовнішнього середовища та передача інформації в клітину У клітинах
      Енергетична Білки – джерело енергії У клітинах

    Нуклеїнові кислоти

    25. Заповніть таблицю "Нуклеїнові кислоти, їх будову та біологічну роль".

    • Назва Особливості будови Біологічна роль Де міститься
      ДНК Дезоксірівоза, А,Г,Ц,Т Інформація про організм У ядрі
      РНК Ривоза А,Г,Ц,У рРНК, іРНК (мРНК), тРНК, 3 функції У ядрі, цитоплазмі, мітохондріях, пластидах, ривосомах

    26. Доведіть, що нуклеїнові кислоти є полімерами.

    • Відповідь: Полімерами називаються речовини, що складаються з множини мономерів, з'єднаних між собою хімічними зв'язками. Оскільки нуклеїнові кислоти є ланцюжками з безлічі нуклеотидів, що чергуються, вони є полімерами.

    27. Перелічіть ознаки подібності та відмінності у будові молекул ДНК та РНК.

    • Відповідь: ДНК - подвійна спіраль, в нуклеотидах як цукор присутній дезоксирибоз. РНК - одинарний ланцюжок, в нуклеотидах як цукор присутній рибоза. І в молекулі ДНК, і в молекулі РНК є залишки фосфорної кислоти, і та й інша є біополімерами.

    28. Використовуючи принцип комплементарності, добудуйте другий ланцюжок молекули ДНК.

      Т --А--Т--Ц--Г--А--А--Г--А-Ц--Ц--Т--А-Ц--

      А--Т--А--Г--Ц--Т--Т--Ц--Т--Г--Г--А--Т--Г--

    29. Закінчіть схему


    АТФ та інші органічні сполуки клітини

    30. Заповніть таблицю "Будова та біологічна роль АТФ"

    31. Запишіть, що спільного і які відмінності існують між АТФ та нуклеїновими кислотами.

    • Відповідь: І до складу АТФ, і нуклеїнових кислот входить аденін, рибоза (РНК), залишки фосфорної кислоти. Але АТФ не є біополімером, а до складу ДНК І РНК входять інші азотисті основи.

    Біологічні каталізатори

    32. Дайте визначення понять.

      Каталізатори- Це речовини, що прискорюють перебіг хімічних реакцій, але самі при цьому не змінюються.

      Ферменти- це каталізатори білкової природи, що прискорюють біохімічні реакції у клітинах живих організмів.

    34. Поясніть, чому нестача вітамінів може спричинити порушення у процесах життєдіяльності організму.

    • Відповідь: Вітаміни необхідні для засвоєння поживних речовин, правильного росту та розвитку організму, відновлення клітин та тканин. Тому за їх відсутності порушуються основні процеси життєдіяльності.

    Віруси

    35. Охарактеризуйте особливості будови вірусів.

    • Відповідь: Віруси є неклітинні форми життя, з дуже простою будовою: молекула ДНК або РНК, оточена білковою оболонкою.

    36. Поясніть, на підставі чого віруси відносять до живих організмів.

    • Відповідь: Віруси відносять до живих організмів на підставі того, що вони можуть розмножуватися та передавати спадкову інформацію наступному поколінню, синтезувати білкову оболонку.

    38. Заповніть таблицю

    Цитологія

      Основні положення клітинної теорії. Клітина – структурна та функціональна одиниця живого стор.

      Органічні речовини клітини: ліпіди, АТФ, біополімери (вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти) та їх роль клітині. стор.5

      Ферменти, їх роль процесі життєдіяльності стр.7

      Особливості будови клітин прокаріотів та еукаріотів стор.

      Основні структурні компоненти клітини стор.

      Поверхневий апарат клітини стор.

      Транспорт молекул через мембрани стор.

      Рецепторна функція та її механізм стор.

      Структура та функції клітинних контактів стор.

      Локомоторна та індивідуалізуюча функції ПАК стор.

      Органели загального значення. Ендоплазматична мережа стор.

      Комплекс Гольджі стор. 23

      Лізосоми стор. 24

      Пероксисоми стор.

      Мітохондрії стор. 26

      Рибосоми стор.27

      Пластиди стор.28

      Клітинний центр стор. 28

      Органели спеціального значення стор.

      Ядро клітини. Будова та функції стор.

      Обмін речовин та перетворення енергії в клітині стор.

      Хемосинтез стор. 36

    1. Основні положення клітинної теорії. Клітина – структурна та функціональна одиниця живого.

    Цитологія - наука про клітини. Цитологія вивчає будову та хімічний склад клітини, функції внутрішньоклітинних структур, функції клітин в організмі тварин, рослин, розмноження та розвиток клітин. З 5 царств органічного світу, лише царство Віруси, представлені формами живого, немає клітинного будови. Інші 4 царства мають клітинну будову: царство Бактерії поєднують прокаріотів - доядерні форми. Ядерні форми - еукаріоти, до них належать царства Гриби, Рослини, Тварини. Основні положення клітинної теорії: Клітина –функціональна та структурна одиниця живого. Клітина –елементарна система – основа будови та життєдіяльності організму. Відкриття клітини пов'язане з відкриттям мікроскопа: 1665р. -Гук винайшов мікроскоп і на зрізі пробки побачив комірки, які він назвав клітинами. 1674р. -А. Левінгук уперше виявив у воді одноклітинні організми. Початок 19 ст. -Я. Пуркіньє назвав протоплазмою речовину, яка заповнює клітину. 1831р. -Броун виявив ядро. 1838-1839гг. -Шван сформулював основні положення клітинної теорії. Основні положення клітинної теорії:

    1. Клітина –Основна структурна одиниця всіх організмів.

    2. Процес утворення клітинобумовлюється зростанням, розвитком та диференціюванням рослинних і тваринних клітин.

    1858р. -вийшла праця Вірхова "Целюлярна патологія", в якій він пов'язав патологічні зміни в організмі зі змінами в будові клітин, поклавши основу патології - початку теоретичної та практичної медицини. Кінець 19в. -Бер відкрив яйцеклітину, показавши, що всі живі організми беруть початок із однієї клітини (зиготи). Було виявлено складну будову клітини, описано органоїди, вивчено мітоз. Початок 20 ст. -стало зрозумілим значення клітинних структур і передачі спадкових якостей. Сучасна клітинна теорія включає такі положення:

      Клітина –основна одиниця будови та розвитку всіх живих організмів, найменша одиниця живого.

      Клітинивсіх одноклітинних та багатоклітинних організмів подібні за своєю будовою, хімічним складом, основним проявом життєдіяльності та обміну речовин.

      Розмноження клітинвідбувається шляхом поділу, і кожна нова клітина утворюється шляхом поділу вихідної (материнської) клітини.

      У складних багатоклітинних організмах клітини спеціалізованіза функціями, що виконуються, і утворюють тканини. З тканин складаються органи, які пов'язані між собою та підпорядковані нервовим та гуморальним системам регуляції.

    Клітина –є відкритою системою всім живих організмів, котрій характерні потоки речовини, енергії та інформації, пов'язані з обміном речовин (асиміляцією і дисиміляцією). Самооновленняздійснюється внаслідок обміну речовин. Саморегуляціяскладає рівні обмінних процесів за принципом зворотний зв'язок. Самовідтворенняклітини забезпечується при її розмноженні на основі потоку речовини, енергії та інформації. Клітина та клітинна будова забезпечує:

      Завдяки великій поверхні – сприятливі умови обміну речовин.

      Найкраще зберігання та передача спадкової інформації.

      Здатність організмів зберігати та передавати енергію та перетворювати її на роботу.

      Поступова заміна всього організму (багатоклітинного) відмираючих частин без заміни всього організму.

      У багатоклітинному організмі спеціалізація клітин забезпечує широку пристосованість організму та його еволюційні можливості.

    Клітини мають структурна подібність, тобто. подібність різних рівнях: атомарному, молекулярному, надмолекулярном тощо. Клітини мають функціональна схожість, єдність хімічних процесів метаболізму

    Повна назва освітньої установи:Департамент середньої професійної освіти Томської області ВДБПОУ «Колпашівський соціально-промисловий коледж»

    Курс: Біологія

    Розділ: Загальна біологія

    Вікова група: 10 клас

    Тема: Біополімери. Нуклеїнові кислоти, АТФ та інші органічні сполуки.

    Мета заняття: продовжити вивчення біополімерів, сприяти формуванню прийомів логічної діяльності, пізнавальних здібностей.

    Завдання уроку:

    Освітні:познайомити студентів з поняттями нуклеїнові кислоти, сприяти осмисленню та засвоєнню матеріалу.

    Розвиваючі: розвивати когнітивні якості студентів (уміння бачити проблему, уміння ставити запитання).

    Виховні: формувати позитивну мотивацію до вивчення біології, прагнення отримати кінцевий результат, уміння приймати рішення та робити висновки.

    Час реалізації: 90 хв.

    Обладнання:

    • ПК та відеопроектор;
    • авторська презентація, створена серед Power Point;
    • роздатковий дидактичний матеріал (список кодування амінокислот);

    План:

    1. Типи нуклеїнових кислот.

    2. Будова ДНК.

    3. Основні види РНК.

    4. Транскрипція.

    5. АТФ та інші органічні сполуки клітини.

    Хід заняття:

    I. Організаційний момент.
    Перевірка готовності до заняття.

    ІІ. Повторення.

    Усне опитування:

    1. Охарактеризуйте функції жирів у клітині.

    2. У чому відмінність біополімерів білків від біополімерів вуглеводів? У чому їхня схожість?

    Тестування (3 варіанти)

    ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

    1. Типи нуклеїнових кислот.Назва нуклеїнових кислот походить від латинського слова «нуклеос», тобто. ядро: вони вперше були виявлені у клітинних ядрах. У клітинах є два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) та рибонуклеїнова кислота (РНК). Ці біополімери складаються з мономерів, які називаються нуклеотидами. Мономери-нуклеотиди ДНК та РНК подібні в основних рисах будови та відіграють центральну роль у зберіганні та передачі спадкової інформації. Кожен нуклеотид складається із трьох компонентів, з'єднаних міцними хімічними зв'язками. Кожен із нуклеотидів, що входять до складу РНК, містить тривуглецевий цукор - рибозу; одна з чотирьох органічних сполук, які називають азотистими основами, - аденін, гуанін, цитозин, урацил (А, Г, Ц, У); залишок фосфорної кислоти.

    2. Будова ДНК . Нуклеотиди, що входять до складу ДНК, містять п'ятивуглецевий цукор – дезоксирибозу; одна з чотирьох азотистих основ: аденін, гуанін, цитозин, тимін (А, Г, Ц, Т); залишок фосфорної кислоти.

    У складі нуклеотидів до молекули рибози (або дезоксирибози однієї сторони приєднано азотисту основу, а з іншого - залишок фосфорної кислоти. Нуклеотиди з'єднуються між собою в довгі ланцюги. Остів такого ланцюга утворюють залишки цукру, що регулярно чергуються, і фосфорної кислоти, а бічні групи цього ланцюга - чотири типу нерегулярно чергуються азотисті основи.

    Молекула ДНК є структурою, що складається з двох ниток, які по всій довжині з'єднані один з одним водневими зв'язками. Таку структуру, властиву лише молекулам ДНК, називають подвійною спіраллю. Особливістю структури ДНК є те, що проти азотистої основи А в одній лежить азотна основа Т в іншому ланцюгу, а проти азотистої основи Г завжди розташована азотна основа Ц.

    Схематично сказане можна виразити так:

    А (аденін) - Т (тимін)

    Т (тимін) - А (аденін)

    Г (гуанін) - Ц (цитозин)

    Ц (цитозин) - Г (гуанін)

    Ці пари основ називають комплементарними основами (що доповнюють одна одну). Нитки ДНК, у яких основи розташовані комплементарно одна одній, називають комплементарними нитками.

    Модель будови молекули ДНК запропонували Дж. Вотсон та Ф. Крик у 1953 р. Вона повністю підтверджена експериментально і відіграла виключно важливу роль у розвитку молекулярної біології та генетики.

    Порядок розташування нуклеотидів у молекулах ДНК визначає порядок розташування амінокислот у лінійних молекулах білків, тобто їхню первинну структуру. Набір білків (ферментів, гормонів та ін) визначає властивості клітини та організму. Молекули ДНК зберігають відомості про ці властивості і передають їх поколінням нащадків, тобто носіями спадкової інформації. Молекули ДНК переважно знаходяться в ядрах клітин і в невеликій кількості в мітохондріях та хлоропластах.

    3. Основні види РНК.Спадкова інформація, що зберігається у молекулах ДНК, реалізується через молекули білків. Інформація про будову білка передається до цитоплазми спеціальними молекулами РНК, які називаються інформаційними (і-РНК). Інформаційна РНК переноситься до цитоплазми, де за допомогою спеціальних органоїдів – рибосом йде синтез білка. Саме інформаційна РНК, яка будується комплементарно однією з ниток ДНК, визначає порядок розташування амінокислот у білкових молекулах.

    У синтезі білка бере участь і інший вид РНК – транспортна (т-РНК), яка підносить амінокислоти до місця утворення білкових молекул – рибосом, своєрідних фабрик з виробництва білків.

    До складу рибосом входить третій вид РНК, так звана рибосомна (р-РНК), яка визначає структуру та функціонування рибосом.

    Кожна молекула РНК на відміну молекули ДНК представлена ​​однією ниткою; замість дезоксирибози вона містить рибозу і замість тиміну – урацил.

    Отже, нуклеїнові кислоти виконують у клітині найважливіші біологічні функції. У ДНК зберігається спадкова інформація про всі властивості клітини та організму в цілому. Різні види РНК беруть участь у реалізації спадкової інформації через синтез білка.

    4. Транскрипція.

    Процес утворення і-РНК називається транскрипцією (від латів. «Транскрипціо» - переписування). Транскрипція відбувається у ядрі клітини. ДНК → іРНК за участю ферменту полімерази.т-РНК виконує функцію перекладача з «мови» нуклеотидів на «мову» амінокислот,т-РНК отримує команду від і-РНК – антикодон дізнається кодон та несе амінокислоту.

    5. АТФ та інші органічні сполуки клітини

    У будь-якій клітині, крім білків, жирів, полісахаридів та нуклеїнових кислот, налічується кілька тисяч інших органічних сполук. Їх можна умовно розділити на кінцеві та проміжні продукти біосинтезу та розпаду.

    Кінцевими продуктами біосинтезуназивають органічні сполуки, які грають самостійну роль організмі чи служать мономерами для синтезу біополімерів. До кінцевих продуктів біосинтезу відносяться амінокислоти, з яких у клітинах синтезуються білки; нуклеотиди - мономери, з яких синтезуються нуклеїнові кислоти (РНК та ДНК); глюкоза, яка є мономером для синтезу глікогену, крохмалю, целюлози.

    Шлях до синтезу кожного з кінцевих продуктів лежить через низку проміжних сполук. Багато речовин піддаються в клітинах ферментативного розщеплення, розпаду.

    Кінцевими продуктами біосинтезу є речовини, що відіграють важливу роль у регуляції фізіологічних процесів та розвитку організму. До них належать багато гормонів тварин. Гормони тривоги або стресу (наприклад, адреналін) в умовах напруги посилюють вихід глюкози в кров, що, зрештою, призводить до збільшення синтезу АТФ та активного використання енергії, запасеної організмом.

    Аденозинфосфорні кислоти.Особливо важливу роль у біоенергетиці клітини грає аденіловий нуклеотид, до якого приєднано ще два залишки фосфорної кислоти. Таку речовину називають аденозинтрифосфорною кислотою (АТФ).Молекула АТФ являє собою нуклеотид, утворений азотистою основою аденіном, п'ятивуглецевим цукром рибозою та трьома залишками фосфорної кислоти. Фосфатні групи у молекулі АТФ з'єднані між собою високоенергетичними (макроергічними) зв'язками.

    АТФ - Універсальний біологічний акумулятор енергії. Світлова енергія Сонця та енергія, укладена у споживаній їжі, запасаються в молекулах АТФ.

    Середня тривалість життя 1 молекули АТФ в організмі людини менше хвилини, тому вона розщеплюється та відновлюється 2400 разів на добу.

    У хімічних зв'язках між залишками фосфорної кислоти молекули АТФ запасено енергію (Е), яка звільняється при відщепленні фосфату:

    АТФ = АДФ + Ф + Е

    У цій реакції утворюється аденозиндифосфорна кислота (АДФ) та фосфорна кислота (фосфат, Ф).

    АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + енергія (40 кДж/моль)

    АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + енергія (40 кДж/моль)

    АДФ + H3PO4 + енергія (60 кДж/моль) → АТФ + H2O

    Енергію АТФ всі клітини використовують для процесів біосинтезу, руху, виробництва тепла, передачі нервових імпульсів, свічень (наприклад, у люмінесцентних бактерій), тобто для всіх процесів життєдіяльності.

    IV. Підсумок заняття.

    1. Узагальнення вивченого матеріалу.

    Запитання до студентів:

    1. Які компоненти входять до складу нуклеотидів?

    2. Чому сталість вмісту ДНК у різних клітинах організму вважається доказом того, що ДНК є генетичним матеріалом?

    3. Дайте порівняльну характеристику ДНК та РНК.

    4. Розв'яжіть завдання:

    Г-Г-Г-А-Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т добудуйте другий ланцюг.

    Відповідь: ДНК Г-Г-Г-А-Т-А-А-Ц-А-Г-А-Т

    Ц-Ц-Ц-Т-А-Т-Т-Г-Т-Ц-Т-А

    (за принципом комплементарності)

    2) Вкажіть послідовність нуклеотидів у молекулі іРНК, побудованої на цій ділянці ланцюга ДНК.

    Відповідь: і-РНК Г-Г-Г-А-У-А-А-Ц-А-Г-Ц-У

    3) Фрагмент одного ланцюга ДНК має наступний склад:

    • -А-А-А-Т-Т-Ц-Ц-Г-Г-. добудуйте другий ланцюг.
    • -Ц-Т-А-Т-А-Г-Ц-Т-Г-.

    5. Вирішіть тест:

    4) Який із нуклеотидів не входить до складу ДНК?

    а) тімін;

    б) урацил;

    в) гуанін;

    г) цитозин;

    д) аденін.

    Відповідь: б

    5) Якщо нуклеотидний склад ДНК

    АТТ-ГЦГ-ТАТ- то яким має бути нуклеотидний склад і-РНК?

    А) ТОВ-ЦГЦ-УТА;

    Б) ТОВ-ГЦГ-УТУ;

    В) УАА-ЦГЦ-АУА;

    Г) УАА-ЦГЦ-АТА.

    Відповідь: