Слайд 2
Цель урока:
Закрепить и углубить представления учащихся о
природных полимерах на примере белков и нуклеиновых кислот.
Систематизировать
знания о составе, строении, свойств и функции белков.
Иметь представление о химическом и биологическом синтезе белков, создании искусственной и синтетической пищи.
Расширить представление о составе и строении нуклеиновых кислот. Уметь объяснять построение двойной спирали ДНК по принципу комплементарности. Знать роль нуклеиновых кислот в жизнедеятельности организмов.
Продолжить развитие навыков самообразования, умения слушать лекцию, выделять главное. Делать записи по составлению плана или тезисов. Развивать познавательный интерес учащихся, устанавливать межпредметные связи (с биологией).
Слайд 4
Содержание химических элементов в
клетке
Слайд 5
Значения белков
В составе ныне живущих на Земле организмов
содержится около тысячи миллиардов тонн белков. Отличаюсь неисчерпаемым разнообразием
структуры, которая в то же время строго специфична для каждого из них, белки создают вместе с нуклеиновыми кислотами материальную основу для существования всего богатства организмов окружающего нас мира.
Белкам свойственна способность к внутримолекулярным взаимодействиям, поэтому так динамична структура и изменчива форма белковых молекул. Белки вступают во взаимодействие с самыми различными веществами. Объединяясь друг с другом или с нуклеиновыми кислотами, полисахаридами и липидами, они образуют рибосомы, митохондрии, лизосомы, мембраны эндоплазматической сети и другие субклеточные структуры, в которых осуществляются многообразные процессы обмена веществ. Поэтому именно белки играют выдающуюся роль в явлениях жизни.
Слайд 6
Уровни организации белковый молекулы
Первичная
Вторичная
Третичная
Четвертичная
Одной из трудных задач
химии белков была расшифровка последовательности аминокислотных остатков
в полипептидной цепи, т. е. первичной структуры белковой молекулы. Впервые она была решена английским ученым Ф. Сангером и его сотрудниками в 1945— 1956 гг. Они установили первичную структуру гормона инсулина – белка, вырабатываемого поджелудочной железой. За это Ф. Сангеру в 1958 г. была присуждена Нобелевская премия.
Слайд 7
определенная
последовательность
a-аминокислотных остатков
в полипептидной цепи
Первичная структура -
Слайд 9
Четвертичная структура–
агрегаты нескольких
белковых макромолекул
(белковые комплексы),
образованные за счет
взаимодействия разных
полипептидных цепей
Слайд 10
Химические свойства белков
(видеофильм)
Характерная реакция белков – денатурация:
Свертывание белков
при нагревании.
Осаждение белков концентрированным спиртом.
Осаждение белков солями тяжелых металлов.
2.
Цветные реакции белков:
Ксантопротеиновая реакция
Биуретовая реакция
Определение содержания серы в составе белковой молекулы.
Слайд 11
Роль белков в процессах жизнедеятельности
Огромный интерес
представляет изучение не только структуры, но
и роли белков в процессах жизнедеятельности. Многие из них обла-дают защитными (иммуноглобулины) и токсическими (яды змей, холер-ный, дифтерийный и столбнячный токсины, энтеротоксин. В из стафило-кокка, токсин бутулизма) свойствами, важными для медицинских целей.
Но главное — белки составляют важнейшую и незаменимую часть пищи человека. В наше время 10-15% населения Земли голодают, а 40% получают неполноценную пищу с недостаточным содержанием белка. Поэтому человечество вынуждено индустриальными путями производить белок – наиболее дефицитный продукт на Земле. Эту задачу интенсивно решают тремя способами: производством кормовых дрожжей, приготовлением на заводах белково-витаминных концентратов на базе углеводородов нефти и выделением белков из непищевого сырья растительного происхождения. В нашей стране из углеводородного сырья изготовляют белково-витаминный концентрат. В качестве заменителя белка перспективно также промышленное производство незаменимых аминокислот.
Познание структуры и функций белков приближает человечество к овладению сокровенной тайной самого явления жизни.
Слайд 12
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
Нуклеиновые кислоты - природные высокомолекулярные органические соединения,
полинуклеотиды, обеспечивают хранение и передачу наследственной (генетической) информации в
живых организмах. Нуклеиновые кислоты открыл в 1869 г. швейцарский ученый Ф. Мишер как составную часть клеточных ядер, поэтому свое название они получили от латинского слова nucleus — ядро.
Nycleus»- ядро.
Впервые ДНК и РНК были извлечены из ядра клетки. Поэтому их называют нуклеиновыми кислотами.
Строение и выполняемые функции нуклеиновых кислот изучили американский биолог Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик.
Слайд 13
СТРУКТУРЫ ДНК И РНК
В 1953 г. американский
биохимик Дж. Уотсон и английский физик Ф. Крик построили
модель пространственной структуры ДНК; которая имеет вид двойной спирали. Она соответствовала данным английских ученых Р. Франклин и М. Уилкинса, которые с помощью рентгеноструктурного анализа ДНК смогли определить общие параметры спирали, ее диаметр и расстояние между витками. В 1962 г. Уотсону, Крику и Уилкинсу за это важное открытие была присуждена Нобелевская премия.
Слайд 14
НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
МОНОМЕРЫ - НУКЛЕОТИДЫ
ДНК –
дезоксирибонуклеиновая
кислота
РНК
рибонуклеиновая
кислота
Состав нуклеотида в ДНК
Состав нуклеотида в РНК
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин
(Г)
Цитозин (Ц)
Урацил (У):
Рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Азотистые
основания:
Аденин (А)
Гуанин (Г)
Цитозин (Ц)
Тимин (Т)
Дезокси-
рибоза
Остаток
фосфорной
кислоты
Информационная
(матричная)
РНК (и-РНК)
Транспортная
РНК (т-РНК)
Рибосомная РНК (р-РНК)
Слайд 15
Существует три типа нуклеиновых кислот:
ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты),
РНК (рибонуклеиновые кислоты)
и АТФ (аденозинтрифосфат).
Подобно углеводам и
белкам,
это полимеры.
Как и белки, нуклеиновые кислоты являются
линейными полимерами. Однако их мономеры –
нуклеотиды – являются сложными веществами,
в отличие от достаточно простых сахаров и аминокислот.
Строение нуклеиновых кислот
Слайд 16
Сравнительная характеристика ДНК и РНК
ДНК
Биологический
полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, тимин, гуанин,
цитозин.
Комплементарные пары: аденин-тимин, гуанин-цитозин
Местонахождение - ядро
Функции – хранение наследственной информации
Сахар - дезоксирибоза
РНК
Биологический полимер
Мономер – нуклеотид
4 типа азотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, урацил
Комплементарные пары: аденин-урацил, гуанин-цитозин
Местонахождение – ядро, цитоплазма
Функции –перенос, передача наследственной информации.
Сахар - рибоза
Слайд 17
Триплет
Триплет – три последовательно расположенных нуклеотида. Последовательность триплетов
определяет последовательность аминокислот в белке!
Расположенные друг за другом триплеты,
обуславливающие структуру одной белковой молекулы, представляют собой ГЕН.
Слайд 18
Репликация – процесс самоудвоения молекулы ДНК на основе
принципа комплементарности.
Значение репликации: благодаря самоудвоению ДНК, происходят процессы деления
клеток.
Слайд 19
Между азотными основаниями пары А и Т
образуются
2 водородные связи, а между Г и Ц -
3,
поэтому прочность связи Г-Ц выше, чем А-Т:
Комплементарные пары
Слайд 22
Значение нуклеиновых кислот
Хранение, перенос и передача по наследству
информации о структуре белковых молекул.
Стабильность НК- важнейшее условие нормальной
жизнедеятельности клеток и целых организмов.
Изменение структуры НК- изменение структуры клеток или физиологических процессов- изменение жизнедеятельности.
Слайд 23
Применение НК
На протяжении жизни человек болеет, попадает в
неблагоприятные производственные или климатические условия. Следствие этого – учащение «сбоев»
в отлаженном генетическом аппарате. До определенного времени «сбои» себя внешне не проявляют, и мы их не замечаем. Увы! Со временем изменения становятся очевидными. В первую очередь они проявляются на коже.
В настоящее время результаты исследований биомакромолекул выходят из стен лабораторий, начиная все активнее помогать врачам и косметологам в повседневной работе. Еще в 1960-х гг. стало известно, что изолированные нити ДНК вызывают регенерацию клеток. Но только в самые последние годы XX столетия стало возможно использовать это свойство для восстановления клеток стареющей кожи.
Слайд 24
Применение НК
Наука еще далека от возможности использования нитей
экзогенной ДНК (за исключением вирусной ДНК) в качестве матрицы
для «нового» синтеза ДНК непосредственно в клетках человека, животного или растения. Дело в том, что клетка-хозяин надежно защищена от внедрения чужеродной ДНК присутствующими в ней специфическими ферментами – нуклеазами. Чужеродная ДНК неминуемо подвергнется разрушению, или рестрикции, под действием нуклеаз. ДНК будет признана «чужеродной» по отсутствию в ней специфической для каждого организма картины распределения метилированных оснований, присущих ДНК клетки-хозяина. Вместе с тем, чем ближе родство клеток, тем в большей степени их ДНК будут образовывать гибриды.
Результат этого исследования – различные косметические кремы, включающие «волшебные нити» для омоложения кожи.
