Практична робота № 1. Розв'язування елементарних вправ із молекулярної біології.

Практична робота 1

Розробка уроку з предмету "Загальна біологія" для 10 класу на тему "Єдність хімічного складу організмів"

Практична робота № 1.

Розв'язування елементарних вправ із молекулярної біології.

Мета: сформувати практичні уміння розв'язувати елементарні вправи і задачі з молекулярної біології.

Основні поняття і терміни: нуклеїнові кислоти, ДНК, РНК, нуклеотиди, комплементарність.

Методи та методичні прийоми: розв'язування вправ і задач різних типів за алгоритмом.

Обладнання: збірники задач, таблиці "ДНК", "РНК", модель будови молекули ДНК.

Хід уроку

Структура уроку, основний зміст і методи роботи.

Актуалізація опорних знань (Тестовий контроль).

1. АТФ означає:

А - аденозинтрифосфорна кислота;
Б - аденозиндифосфорна кислота;
В - аденозинмокофосфорна кислота.

2. До складу РНК входять вуглеводи:

А - галактоза; Б - глюкоза;
В - дезоксирибоза;
Г - рибоза.

3. До складу одного нуклеотиду входять такі речовини:

А - аміногрупа, пентоза, фосфорна кислота;
Б - азотиста сполука, гексоза і фосфорна кислота;
В - азотиста основа, пентоза, фосфорна кислота.

4. Який нуклеотид є у ДНК, але відсутній у РНК:

А - аденіновий;
Б - гуаніловий;
В - тимідиловий;
Г - урациловий;
Д - цитозиновий?.

5. Процес подвоєння молекули ДНК:

А - дисоціація;
Б - денситурація;
В - Редуплікація;
Г - коагуляція.

6. Макромолекули ДНК утворюють нуклеотиди:

А - урациловий;
Б - аденіновий;
В - таміновий;
Г - уцитозиновий;
Д - гуаніновий.

7. Які сполуки входять до складу АТФ?

А - азотиста основа аденіну;
Б - вуглевод рибоза;
В - три молекули фосфорної кислоти;
Г - гліцерин;
Д - амінокислота.

8. Ферменти це:

А - вуглеводи;
Б - жири;
В - білки.

9. Якою спіраллю є молекула ДНК?

А - одинарна;
Б - подвійна.

10. Яка структура молекули АТФ?

А - біополімерна;
Б - нуклеотид;
В - мономер.

Розв'язування задач.

1. Будова білків.

Для розв'язування цього типу задач необхідно знати лінійні розміри амінокислот і їх середньої молекулярної маси.

l - ліній розміри АК.
lамінок-ти = 0,35 нм
1 нм = 10-6мм
М - молекулярна маса
Мсередня 1 амінок-ти = 110 дальтон, 1 дальтон = в. а. о.

Задача 1.

Молекулярна маса каталази 224000 дальтон. Скільки амінокислотних ланок у цій молекулі?

Дано:Розв'язанняМ(каталази) = 224000 дальтон
М(сер.амінок-и) = 110 дальтонn = М(білку)/ М(сер.амінок-ти) = 224000 Да / 110 Да = 2036n(АК-них ланок) - ?Відповідь: у цій молекулі 2036 АК-них ланок.

Задача 2.

Молекулярна маса пенсину 35500 дальтон. Яка довжина первинної структури цього білка?

Дано:Розв'язанняМ(пепсину)= 35500 Да
М(сер.АК)=110 Да
lАК = 0,35 нм1. Визначаємо кількість АК-них ланок
n = 35500 Да / 110 Да = 323 ланок
2. Визначить довжину первинної структури білка.
l = 323 Ч 0,35 нм = 113,05 нм.l(перв.стр.білка пепсину) - ?Відповідь: довжина первинної структури цього білка становить 113,05 нм.

Задача 3.

Нуклеїнові кислоти.

Молекулярна маса одного нуклеотиду - 330 Да. Лінійні розміри, тобто відстань між 2-ома нуклеотидами, одного нуклеотиду = 0,34 нм.

Задача  4.

Фрагмент правого ланцюга ДНК має наступний нуклеотидний склад.

Визначить порядок чергування нуклеотидів у лівому ланцюгу. Яка довжина даного фрагмента молекули ДНК? Визначить % вміст кожного нуклеотида в даному фрагменті.

Розв'язування.

1. За принципом комплементраності відновлюємо лівий ланцюг ДНК і таким чином весь фрагмент ДНК.

2. Визначаємо довжину фрагмента ДНК
12 Ч 0,34 нм = 4,08 нм

3. Встановлюємо % вміст кожного нуклеотида в даному фрагменті ДНК.
Всіх нуклеотидів - 24, з них А = 5; Т = 5; Г = 7; Ц = 7.
Звідси, 24 - 100%
5 - х%
х = (100Ч5)/24 = 20,8%.
24 - 100%
7 - х%
х = 100Ч7/24 = 29,2%

Відповідь: вміст аденіну = 20,8%; тиміну = 20,8%; гуаніну = 29,2%; цитозину = 29,2%.

Задача 5.

Умова задачі: білковий ланцюг складається з таких амінокислот: валін - лейцин - тістидин - серин - ізолейцін. Яка послідовність нуклеотидів гена, що кодує цей білок?

Розв'язання

Задача 6.

Умова: Чому дорівнює довжина молекули ДНК, якщо в ній число тимідалевих нуклеотидів 600 тис., а гуанілових - 2400 тис.?

Дано:Розв'язанняТ = 600000
Г = 24000001) Визначаємо скільки нуклеотидів у одному з ланцюгів молекули ДНК.
6000000 + 240000 = 3000000 нуклеотидів
2) Чому дорівнює довжина молекули ДНК?
3000000 Ч0,34 нм = 1020000 нм = 1,02 ммl(ДНК) - ?Відповідь: 1020000 нм = 1,02 мм

Далі - учні виконують завдання (1 і 2) з молекулярної біології, які подані в друкованому робочому зошиті (автори: А.С. Вихренко, Т.О. Вихренко) на стор. 25.

Домашнє завдання.

1. Повторити § 1-7.
2. Розв'язати задачу.
Умова: у молекулі ДНК тимідилові нуклеотиди складають 20% від загальної кількості. Визначити відсотковий вміст інших видів нуклеотидів.

Дано:Розв'язанняТ = 20%З правила Чаргаффа:
(А + Т) + (Г - Ц) = 100%, А + Т = 20%
Г = Ц = (100% - (А + Т))/2 = (100% - 40%)/2 = 30%А - ? Г - ? Ц - ?Відповідь: А = Т = 30%; Г = Ц = 20%