На этом уроке мы узнаем о значении биосинтеза белков для живых организмов, о двух этапах биосинтеза белков в клетке, транскрипции и трансляции, покажем, как последовательность нуклеотидов в ДНК кодирует последовательность аминокислот в полипептиде. Также дадим характеристику генетическому коду и основным его свойствам с позиций единства происхождения всех живых организмов Земли, рассмотрим особенности транскрипции у эукариот.
Транскрипция - механизм, с помощью которого последовательность оснований в одной из цепей молекулы ДНК «переписывается» в комплементарную ей последовательность оснований иРНК.
Для транскрипции необходимо присутствие фермента РНК-полимеразы. Так как в одной молекуле ДНК может находиться множество генов, очень важно, чтобы РНК-полимераза начала синтез информационной РНК со строго определенного места ДНК, иначе в структуре иРНК будет записана информация о белке, которого нет в природе (не нужный клетке). Поэтому в начале каждого гена находится особая специфическая последовательность нуклеотидов, называемая промотором (см. Рис. 7). РНК-полимераза «узнает» промотор, взаимодействует с ним и, таким образом, начинает синтез цепочки иРНК с нужного места. Фермент продолжает синтезировать иРНК, присоединяя к ней новые нуклеотиды, до тех пор пока не дойдет до очередного «знака препинания» в молекуле ДНК - терминатора . Это последовательность нуклеотидов, указывающая на то, что синтез иРНК нужно прекратить.
Рис. 7. Синтез иРНК
У прокариот синтезированные молекулы иРНК сразу же могут взаимодействовать с рибосомами и участвовать в синтезе белка. У эукариот иРНК вначале взаимодействует с ядерными белками и через ядерные поры выходит в цитоплазму, где она взаимодействует с рибосомами, и осуществляется биосинтез белка.
Рибосомы бактерии отличаются от рибосом эукариотических клеток. Они мельче и содержат более простой набор белков. Это широко используется в клинической практике, так как существуют антибиотики, которые избирательно взаимодействуют с белками рибосом прокариот, но никак не действуют на белки эукариотических организмов. При этом бактерии либо гибнут, либо их рост и развитие останавливается.
Существуют антибиотики, которые избирательно воздействуют на один из этапов синтеза белка, например на транскрипцию. К ним относятся рифамицины, продуцентом которых являются актиномицеты рода Streptomyces. Лучшим антибиотиком из этого класса является Рифампицин.
Список литературы
- Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
- Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. - 2-е изд., переработанное. - Вентана-Граф, 2010. - 224 стр.
- Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. - 11-е изд., стереотип. - М.: Просвещение, 2012. - 304 с.
- Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. - 6-е изд., доп. - Дрофа, 2010. - 384 с.
- Bio-faq.ru ().
- Biouroki.ru ().
- Youtube.com ().
- Sbio.info ().
Домашнее задание
- Вопросы 1, 2 в конце параграфа 26 (стр. 101) Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. «Общая биология», 10-11 класс ()
- Какова роль фермента РНК-полимераза в процессе синтеза и-РНК?
- Что такое промотор и какова его роль при синтезе иРНК?
- Что такое терминатор и какова его роль при синтезе иРНК?
- Какова дальнейшая судьба синтезированной иРНК в клетке прокариот и эукариот?
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
по биологии
Образование и-РНК по матрице ДНК.
Генетический код.
Подготовила и провела
преподаватель биологии
ГБОУ СО СПО «Перелюбский аграрный техникум»
Дисциплина: Биология
Специальность: «Агрономия»
Курс: 1
Группа: 10
Дата проведения: 28.11.2013
Тема: Образование и-РНК по матрице ДНК. Генетический код. (Слайд 1)
Цели занятия
Дидактическая:
-дать представление об образовании и-РНК по матрице ДНК, научить пользоваться таблицей генетического кода.
Воспитательная:
- профессиональная направленность;
- воспитание сознательности;
-формирование общечеловеческих ценностей;
Развивающая:
- развитие познавательной активности;
-развитие внимания, памяти, воображения, воли;
-развитие логического мышления;
Вид занятия: урок
Тип урока: комбинированный
Методы занятия: - информационно - развивающие (объяснение, разъяснение, рассказ, беседа
- наглядные
- практические (упражнения)
Оборудование и методическое обеспечение урока: (с использованием электронных ресурсов, интернет ресурсов, обучающих компьютерных программ и т. д.)
Студент должен:
Знать: как образуется и-РНК по матрице ДНК
Уметь: пользоваться таблицей генетического кода
Литература: Биология: учебник для образовательных учреждений нач. и сред. проф. образования / , : под ред. – М.: издательский центр «Академия», 2012г.
Ход занятия
Орг. момент: Проверка домашнего задания: (Слайд 2)1. Что называется наследственной информацией?
1. Что является материальным носителем наследственной информацией?
3. Что называется геном?
4. Что называется генетической информацией?
5. Как вы понимаете фразу: «Молекулы ДНК – матрицы для синтеза белков?»
6.Какой принцип лежит в основе удвоения молекулы ДНК?
3. Сообщение темы, цели задач занятия.
4. Объяснение нового материала:
Транскрипция. К рибосомам, местам синтеза белков, из ядра поступает несущий информацию посредник, способный пройти через поры ядерной оболочки. Таким посредником является информационная РНК (иРНК). (Слайд 3) Это одноцепочечная молекула, комплементарная одной нити молекулы ДНК. Специальный фермент — РНК-полимераза, двигаясь по ДНК, подбирает по принципу комплементарности нуклеотиды и соединяет их в единую цепочку. Если в нити ДНК стоит тимин, то полимераза включает в цепь иРНК аденин, если стоит гуанин — включает цитозин, если в ДНК стоит аденин — включает урацил (в состав РНК не входит тимин). (Слайд 4) Процесс образования иРНК называется транскрипцией (от лат. «транскрипцио» — переписывание).
По длине каждая из молекул иРНК в сотни раз короче ДНК. Информационная РНК — копия не всей молекулы ДНК, а только части ее, одного гена или группы рядом лежащих генов, несущих информацию о структуре белков, необходимых для выполнения одной функции.
(Слайд 5) В начале каждой группы генов находится своего рода посадочная площадка для РНК-полимеразы — промотор. Это специфическая последовательность нуклеотидов ДНК, которую фермент «узнает» благодаря химическому сродству. Только присоединившись к промотору, РНК-полимераза способна начать синтез иРНК. В конце группы генов фермент встречает сигнал (определенную последовательность нуклеотидов), означающий конец переписывания. Готовая иРНК отходит от ДНК, покидает ядро и направляется к месту синтеза белков — рибосоме, расположенной в цитоплазме клетки.
(Слайд 6) В клетке генетическая информация передается благодаря транскрипции от ДНК к белку:
ДНК → иРНК → белок
Генетический код и его свойства. Генетическая информация, содержащаяся в ДНК и в иРНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов в молекулах. Каким же образом иРНК кодирует (шифрует) первичную структуру белков, т. е. порядок расположения аминокислот в них? Суть кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов в иРНК определяет последовательность расположения аминокислот в белках. Этот код называют генетическим, его расшифровка — одно из великих достижений науки. (Слайд7)Носителем генетической информации является ДНК, но так как непосредственное участие в синтезе белка принимает иРНК — копия одной из нитей ДНК, то генетический код записан на «языке» РНК.
Код триплетен. В состав РНК входят 4 нуклеотида: А, Г, Ц, У. Если обозначить одну аминокислоту одним нуклеотидом, то можно зашифровать лишь 4 аминокислоты, тогда как их 20 и все они используются в синтезе белков. Двухбуквенный код позволил бы зашифровать 16 аминокислот (из 4 нуклеотидов можно составить 16 различных комбинаций, в каждой из которых имеется 2 нуклеотида).
(Слайд 8) В природе же существует трехбуквенный, или триплетный, код. Это означает, что каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т. е. триплетом, который получил название кодон. Из 4 нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации, по 3 нуклеотида в каждой (43=64). Этого с избытком хватает для кодирования 20 аминокислот, и, казалось бы, 44 триплета являются лишними. Однако это не так. Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (от 2 до 6). Это видно из таблицы генетического кода.
Код однозначен. Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту. У всех здоровых людей в гене, несущем информацию об одной из цепей гемоглобина, триплет ГАА или ГАГ, стоящий на шестом месте, кодирует глутаминовую кислоту. У больных серповидноклеточной второй нуклеотид в этом триплете заменен на У. Как видно из таблицы генетического кода, триплеты ГУА или ГУГ, которые в этом случае образуются, кодируют аминокислоту валин. К чему приводит такая замена, вы знаете из предыдущего параграфа.
Между генами имеются знаки препинания. Каждый ген кодирует одну полипептидную цепочку. Поскольку в ряде случаев иРНК является копией нескольких генов, они должны быть отделены друг от друга. Поэтому в генетическом коде существуют три специальных триплета (УАА, УАГ, УГА), каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи. Таким образом эти триплеты выполняют функцию знаков препинания. Они находятся в конце каждого гена.
Внутри гена нет знаков препинания. Поскольку генетический код подобен языку, разберем это его свойство на примере такой, составленной из триплетов, фразы:
(Слайд 9) жил был кот тих был сер мил мне тот кот
Смысл написанного понятен, несмотря на отсутствие знаков препинания. Если же мы уберем в первом слове одну букву (один нуклеотид в гене), но читать будем также тройками букв, то получится бессмыслица:
(Слайд 10) илб ылк отт ихб ылс ерм илм нет отк от
Бессмыслица возникает и при выпадении одного или двух нуклеотидов из гена. Белок, который считывается с такого «испорченного» гена, не будет иметь ничего общего с тем белком, который кодировался нормальным геном. Поэтому ген в цепи ДНК имеет строго фиксированное начало считывания.
Код универсален. Код един для всех живущих на Земле существ. У бактерий и грибов, злаков и мхов, муравья и лягушки, окуня и пеликана, черепахи, лошади и человека одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
Закрепление, повторение полученных знаний:
Задача 1. Пользуясь таблицей генетического ДНК, определите какие аминокилоты кодируются триплетами: ЦАТ, ТТТ, ГАТ. (Слайд 11)
ЦАТ, ТТТ, ГАТ
Найти соответствующие аминокислоты.
А) Согласно принципу комплементарности проводим транскрипцию – переписывание данной структуры цепи ДНК на и-РНК.
ДНК: Ц-А-Т-Т-Т-Т-Г-А-Т
иРНК: Г-У-А-А-А-А-Ц-У-А
Б)разбиваем цепь и-РНК на триплет кодоны и по таблице генетического кода находим, какие аминокислоты кодируются данными триплетами: валин, лизин, лейцин.
Задача 2. Используя таблицу генетического кода, построите участок ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: - аланин - аргинин-валин-глицин-лизин. (Слайд 12)
Ала-арг-вал-гли-лиз-
Построить соответствующий участок ДНК
А) используя генетический код, построим цепь и-РНК:
Г-Ц-У-Ц-Г-У-Г-У-У-Г-У-У-А-А-А
Б) согласно принципу комплементарности построим соответствующий участок ДНК:
и-РНК: Г-Ц-У-Ц-Г-У-Г-У-У-Г-У-У-А-А-А
ДНК: Ц-Г-А-Г-Ц-А-Ц-А-А-Ц-А-А-Т-Т-Т
Ответ: Ц-Г-А-Г-Ц-А-Ц-А-А-Ц-А-А-Т-Т-Т
Подведение итогов: Задание на дом: конспект, решить задачу (Слайд 13)
Задача: Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: — аргинин — триптофан — тирозин — гистидин — фенилаланин —.
Тип урока - комбинированный
Методы: частично-поисковый, про-блемного изложения, объясни-тельно-иллюстративный.
Цель:
Формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;
Умения давать аргументированную оценку новой информации по биоло-гическим вопросам;
Воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности
Задачи:
Образовательные : о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;
Развитие творческихспособностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;
Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем
Личностные результаты обучения биологии :
1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;
2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;
Метапредметные результаты обучения биологии:
1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;
2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;
3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и
оценивать информацию;
Познавательные : выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.
Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).
Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и дру-гих видов деятельности.
Технологии: Здоровьесбережения, проблем-ного, раз-вивающего обучения, групповой деятельно-сти
Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
Ход урока
Что такое генетический код: общие сведения
Задачи
Продолжить формирование знаний об инфор-мационной роли в клетке нуклеиновых кислот, раскрыв особенности строения молекул РНК;
Охарактеризовать виды РНК: транспортной, информационной, строение этих молекул и функ-ции в клетке.
Добиться "понимания и усвоения учащимися сущности генетического кода, его свойств: специ-фичности/ универсальности; углубить знания о молекулах РНК.
Основные положения
Важнейшим событием добиологической эволюции явля-ется возникновение генетического кода в виде последова-тельности кодонов РНК, а затем и ДНК, которая оказалась способной сохранять информацию о наиболее удачных ком-бинациях аминокислот в белковых молекулах.
Появление первых клеточных форм ознаменовало нача-ло биологической эволюции, начальные этапы которой ха-рактеризовались появлением эукариотических организмов, полового процесса и возникновением первых многоклеточ-ных организмов.
РНК — так же, как ДНК, представляет собой полимер, мономером которого нуклеотиды, только вместо тимина в РНК присутствует урацил, а вместе дезоксирибозы — рибоза.
РНК переносит информацию о последовательности аминокислот в белках, т. е. о структуре белков, от хромосом к месту их с участвует в синтезе белков» Существуют несколько сколько видов одно цепочечных РНК. Их названия обусловлены выполняемой или местонахождением.
Каждой аминокислоте в полипептид почке соответствует комбинация из трёх нуклеотидов — триплет.
Привлеките внимание учащихся к особенностям строения молекул РНК вирусов, подчеркните их двуцепочечность в отличие от одноцепочечности эукариотических клеток
1.Особенности строения рибонуклеиновых кислот
2.Локализация нуклеиновых кислот в клетке
3.Участие РНК в реализации генетической информации
4.Генетический код
5.Избыточность кода
6.Специфичность кода
В любой клетке и организме все особенности анатомического, морфологического и функционального характера определяются структурой белков, которые входят в них. Наследственным свойством организма является способность к синтезу определенных белков. В молекуле ДНК аминокислоты расположены в полипептидной цепочке, от которой зависят биологические признаки. Для каждой клетки характерна своя последовательность нуклеотидов в полинуклеотидной цепи ДНК. Это и есть генетический код ДНК. Посредством его записывается информация о синтезе тех или иных белков.
Немного истории
Идея о том, что, возможно, генетический код существует, была сформулирована Дж.Гамовым и А.Дауном в середине двадцатого столетия. Они описали, что последовательность нуклеотидов, отвечающая за синтез определенной аминокислоты, содержит по меньшей мере три звена. Позже доказали точное количество из трех нуклеотидов (это единица генетического кода), которое назвали триплет или кодон. Всего нуклеотидов насчитывается шестьдесят четыре, потому что молекулы кислот, где происходит синтез белка или РНК, состоит из остатков четырех различных нуклеотидов. -
Что такое генетический код
Способ кодирования последовательности белков аминокислот благодаря последовательности нуклеотидов характерен для всех живых клеток и организмов. Вот что такое генетический код. В ДНК есть четыре нуклеотида: аденин - А; гуанин - Г; цитозин - Ц; тимин - Т. Они обозначаются заглавными буквами латинскими или (в русскоязычной литературе) русскими. В РНК также присутствуют четыре нуклеотида, однако один из них отличается от ДНК: аденин - А; гуанин - Г; цитозин - Ц; урацил - У. Все нуклеотиды выстраиваются в цепочки, причем в ДНК получается двойная спираль, а в РНК — одинарная. Белки строятся на двадцати аминокислотах, где они, расположенные в определенной последовательности, определяют его биологические свойства.
Свойства генетического кода.
Триплетность. Единица генетического кода состоит из трех букв, он триплетен. Это означает, что двадцать существующих аминокислот зашифрованы тремя определенными нуклеотидами, которые называются кодонами или трилпетами. Существуют шестьдесят четыре комбинации, которые можно создать из четырех нуклеотидов. Этого количества более чем достаточно для того, чтобы закодировать двадцать аминокислот. Вырожденность. Каждая аминокислота соответствует более чем одному кодону, за исключением метионина и триптофана. Однозначность. Один кодон шифрует одну аминокислоту. Например, в гене здорового человека с информацией о бета-цели гемоглобина триплет ГАГ и ГАА кодирует глутаминовую кислоту. А у всех, кто болен серповидноклеточной анемией, один нуклеотид заменен. Коллинеарность. Последовательность аминокислот всегда соответствует последовательности нуклеотидов, которую содержит ген. Генетический код непрерывен и компактен, что означает то, что он не имеет «знаков препинания». То есть, начинаясь на определенном кодоне, идет непрерывное считывание. К примеру, АУГГУГЦУУААУГУГ будет считываться как: АУГ, ГУГ, ЦУУ, ААУ, ГУГ. Но никак не АУГ, УГГ и так далее или как-то еще иначе. Универсальность. Он един абсолютно для всех земных организмов, от людей до рыб, грибов и бактерий.
Таблица
В представленной таблице присутствуют не все имеющиеся аминокислоты. Гидроксипролин, гидроксилизин, фосфосерин, иодопроизводных тирозина, цистин и некоторые другие отсутствуют, так как они являются производными других аминокислот, кодирующихся м-РНК и образующихся после модификации белков в результате трансляции. Из свойств генетического кода известно, что один кодон способен кодировать одну аминокислоту. Исключением является выполняющий дополнительные функции и кодирующий валин и метионин, генетический код. ИРНК, находясь в начале с кодоном, присоединяет т-РНК, которая несет формилметион. По завершении синтеза он отщепляется сам и захватывает за собой формильный остаток, преобразуясь в остаток метионина. Так, вышеупомянутые кодоны являются инициаторами синтеза цепи полипептидов. Если же они находятся не в начале, то ничем не отличаются от других. -
Генетическая информация
Под этим понятием подразумевается программа свойств, которая передается от предков. Она заложена в наследственности как генетический код. Реализуется при синтезе белка генетический код РНК (рибонуклеиновыми кислотами): информационной и-РНК; транспортной т-РНК; рибосомальной р-РНК. Информация передается прямой связью (ДНК-РНК-белок) и обратной (среда-белок-ДНК). Организмы могут получать, сохранять, передавать ее и использовать при этом наиболее эффективно. Передаваясь по наследству, информация определяет развитие того или иного организма. Но из-за взаимодействия с окружающей средой реакция последнего искажается, благодаря чему и происходит эволюция и развитие. Таким образом в организм закладывается новая информация. -
Вычисление закономерностей молекулярной биологии и открытие генетического кода проиллюстрировали то, что необходимо соединить генетику с теорией Дарвина, на основе чего появилась синтетическая теория эволюции — неклассическая биология. Наследственность, изменчивость и естественный отбор Дарвина дополняются генетически определяемым отбором. Эволюция реализуется на генетическом уровне путем случайных мутаций и наследованием самых ценных признаков, которые наиболее адаптированы к окружающей среде.
Расшифровка кода у человека
В девяностых годах был начат проект Human Genome, в результате чего в двухтысячных были открыты фрагменты генома, содержащие 99,99% генов человека. Неизвестными остались фрагменты, которые не участвуют в синтезе белков и не кодируются. Их роль пока остается неизвестной.
Последняя открытая в 2006 году хромосома 1 является самой длинной в геноме . Более трехсот пятидесяти заболеваний, в том числе рак, появляются в результате нарушений и мутаций в ней. Роль подобных исследований трудно переоценить. Когда открыли, что такое генетический код, стало известно, по каким закономерностям происходит развитие, как формируется морфологическое строение, психика, предрасположенность к тем или иным заболеваниям, обмен веществ и пороки индивидов.
Вопросы для обсуждения
Что является наследственным материалом у некоторых вирусов, не содержащих ДНК? Как происходит реализация наследственной инфор-мации у них?
Каковы свойства генетического кода?
Каковы пути передачи наследственной ин-формации в биологических системах?
Какова сущность процесса передачи наслед-ственной информации из поколения в поколе-ние и из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка?
Генетический код . Транскрипция
Гены , ДНК и хромосомы
Что такое гены ?
Хостинг презентаций
Слайд 2
Код ДНК
- В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул.
- Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются.
Слайд 3
- Информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.
- Кроме белков, нуклеотидная последовательность ДНК кодирует информацию о рибосомальных РНК и транспортных РНК.
Слайд 4
Итак, последовательность нуклеотидов каким-то образом кодирует последовательность аминокислот. Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот, а нуклеотидов в составе ДНК - 4 вида.
Слайд 5
- Если предположить, что один нуклеотид кодирует одну аминокислоту, то 4 нуклеотидами можно закодировать.
- Если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество кодируемых кислот возрастает до...
Слайд 6
- Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать 43 - 64 аминокислоты.
- А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.
Слайд 7
Код ДНК. Транскрипция
Слайд 8
Таблица генетического кода
Слайд 9
Слайд 10
Код ДНК. Транскрипция
- Триплетность. Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов – кодоном.
- Однозначность. Кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте.
- Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту могут кодировать несколько (до шести) кодонов.
- Универсальность. Генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.
Слайд 11
- Неперекрываемость. Последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов.
- Наличие кодона-инициатора и кодонов-терминаторов.
- Из 64 кодовых триплетов 61 кодон - кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 - бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон - инициатор (АУГ) - метиониновый, с которого начинается синтез любого полипептида.
Слайд 12
Реакции матричного синтеза
- Реакции матричного синтеза – особая категория химических реакций, происходящих в клетках живых организмов.
- Во время этих реакций происходит синтез полимерных молекул по плану, заложенному в структуре других полимерных молекул-матриц.
- На одной матрице может быть синтезировано неограниченное количество молекул-копий.
Слайд 13
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Репликация - процесс самоудвоения молекулы ДНК.
Слайд 14
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Транскрипция - процесс синтеза молекулы информационной (матричной)РНК на матрице ДНК.
Слайд 15
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Трансляция - процесс синтеза белка на матрице и-РНК.
Слайд 16
- репликация,
- транскрипция,
- трансляция,
- обратная транскрипция.
Обратная транскрипция – процесс синтеза ДНК на матрице вирусной РНК.
Слайд 17
Центральная догма молекулярной биологии
Слайд 18
Строение гена эукариот
- В ДНК одна цепь кодирует последовательность аминокислот, другая, комплементарная ей, не кодирует аминокислоты.
- Начало гена принято изображать на рисунке слева, на 3" конце кодирующей цепи. Перед геном находится промотор – последовательность нуклеотидов, с которой соединяется фермент РНК-полимераза.
«Нить ДНК – это письмо, записанное с помощью алфавита химических соединений, называемыми нуклеотидами. Одна буква – 1 нуклеотид. Невероятно просто, даже не верится, что код жизни записан символами, которые мы можем свободно прочитать. Удивительно, как людям удалось постичь алфавит жизни?»«Нить ДНК – это письмо, записанное с помощью алфавита химических соединений, называемыми нуклеотидами. Одна буква – 1 нуклеотид. Невероятно просто, даже не верится, что код жизни записан символами, которые мы можем свободно прочитать. Удивительно, как людям удалось постичь алфавит жизни?» Мэтт Ридли Мэтт Ридли
Код ДНК Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать аминокислоты. А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.
Свойства кода 1.Триплетность. Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов – кодоном. 2.Однозначность. Кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте. 3. Вырожденность (избыточность). Одну аминокислоту могут кодировать несколько (до шести) кодонов. 4.Универсальность. Генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.
Свойства кода 5. Неперекрываемость. Последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов. (Жил был кот тих был сер мил мне тот кот); 6. Наличие кодона-инициатора и кодонов-терминаторов. Из 64 кодовых триплетов 61 кодон - кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 - бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон - инициатор (АУГ) - метиониновый, с которого начинается синтез любого полипептида.
Повторение Письменное задание (в тетради): Участок молекулы ДНК имеет вид: – Т – А – Ц – А – А – Т – Г – Ц – Ц – А – Т – Т – – Т – А – Ц – А – А – Т – Г – Ц – Ц – А – Т – Т – || || ||| || || || ||| ||| ||| || || || || || ||| || || || ||| ||| ||| || || || – А – Т – Г – Т – Т – А – Ц – Г – Г – Т – А – А – – А – Т – Г – Т – Т – А – Ц – Г – Г – Т – А – А – 1. Запишите молекулу и-РНК, образовавшуюся в результате транскрипции (кодогенной считать верхнюю цепочку молекулы ДНК). 2. Обозначьте кодон-инициатор и стоп-кодон.
Проверка 1.и-РНК имеет вид: – А – У – Г – У – У – А – Ц – Г – Г – У – А – А – 2. – А – У – Г – У – У – А – Ц – Г – Г – У – А – А – 3.Полипептид:мет – лей – арг (метионин – лейцин – аргинин) (метионин – лейцин – аргинин) кодон - инициатор кодон - терминатор
Повторение Письменное задание (в тетради): Полипептид состоит из следующих аминокислот: метионин, гистидин, триптофан 1. Запишите участок молекулы ДНК, кодирующий данный пептид. Проверка: – Т – А – Ц – Г – Т – А – А – Ц – Ц – А – Т – Т – – Т – А – Ц – Г – Т – А – А – Ц – Ц – А – Т – Т – || || ||| ||| || || || ||| ||| || || || || || ||| ||| || || || ||| ||| || || || – А – Т – Г – Ц – А – Т – Т – Г – Г – Т – А – А – – А – Т – Г – Ц – А – Т – Т – Г – Г – Т – А – А –
