Урок 21/29. Рибосоми. Синтез білка

Цілі уроку: розглянути склад та особливості будови рибосом; проаналізувати зв’язок особливостей будови рибосоми з функціями, які вона виконує; ознайомитися із процесом

трансляції.

Обладнання й матеріали: таблиці «Будова рибосоми», «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Генетичний код».

Базові поняття й терміни: рибосома, синтез білків, мала субодиниця, велика субодиниця, трансляція, генетичний код, транспортна РНК, інформаційна РНК, рибосомальна РНК.

Хід уроку

І. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної

діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Які компоненти входять до складу цитоплазми?

2. Які функції виконує цитозоль?

3. Які фактори можуть впливати на рух цитоплазми?

4. Які особливості цитозолю дозволяють йому ефективно виконувати свої функції?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Рибосоми є органелами клітин, які мають складну форму і складаються з двох субодиниць (великої та малої). Ці субодиниці можуть розпадатися й об’єднуватися знову. У цитоплазмі еукаріотичних клітин розташовані рибосоми еукаріотичного типу, а в мітохондріях, пластидах і цитоплазмі прокаріотичних клітин — рибосоми прокаріотичного типу. Ці типи рибосом відрізняються за деякими РНК і білками, які входять до їхнього складу. Функцією

обох типів рибосом є синтез білків. Еукаріотичні рибосоми містять чотири типи РНК і близько ста білків. Прокаріотичні — три типии РНК і меншу кількість білківДля синтезу білка інформацію, яка міститься в молекулі ДНК, треба перевести в послідовність з’єднаних між собою амінокислот. Для цього використовуються молекули РНК. Спочатку в результаті транскрипції інформація про послідовність амінокислот у білкупереноситься на інформаційну РНК. До складу РНК входить лише чотири типи нуклеотидів (аденін, урацил, гуанін і цитозин), а до складу білків входить двадцять амінокислот. Тому кожна амінокислота кодується з допомогою трьох нуклеотидів. Така трійка (триплет) нуклеотидів, яка відповідає певній амінокислоті, називається кодоном. Відповідність між усіма можливими варіантами триплетів і амінокислотами називається генетичним кодом.

Можливих варіантів триплетів 64, а амінокислот — 20. Тому більшості амінокислот відповідає по кілька триплетів (у теорії інформації такі коди називають виродженими). Але кожний триплет кодує лише одну амінокислоту (тобто код є однозначним). Межі

між триплетами спеціальними засобами в генетичному коді не позначаються (код безперервний). Крім того, три кодони генетичного коду амінокислот не кодують. Вони позначають кінець процессу трансляції (так звані стоп-кодони). Однією з найважливіших особливостей генетичного коду є те, що він універсальний — однаковий

для всіх живих організмів Наступним після транскрипції етапом синтезу білка є трансляція. Під час трансляції інформація з і-РНК переводиться в послідовність амінокислот синтезованого білка згідно з генетичним кодом. Відбувається цей процес у рибосомах. Починається він з першого старт-кодону, який є однаковим для всіх і-РНК. Це кодон АУГ, який кодує амінокислоту метіонін. Субодиниці рибосоми розпізнають його і приєднуються до нього. Транспортна РНК, яка відповідає за транспорт метіоніну (всього існує 20 типів т-РНК за кількістю амінокислот), підходить до рибосоми і взаємодіє зі старт-кодоном з допомогою свого антикодону УАЦ. Після цього з допомогою власних білків-моторів та цитоскелета рибосома переміщується вздовж і-РНК на один триплет. До наступного триплету приєднується відповідна т-РНК із другою амінокислотою, і між нею та метіоніном утворюється пептидний зв’язок. Усі ці процеси відбуваються з витратами енергії. Далі рибосома рухається до на-

ступного триплету, і процес повторюється. Триває він до того моменту, поки рибосома не дійде до стоп-кодону, після чого процес трансляції завершується. На одній інформаційній РНК можуть одночасно розміщуватися кілька рибосом, утворюючи полісому. Це дозволяє синтезувати білки набагато швидше. Після закінчення синтезу може відбуватися процес дозрівання білка. У ході цього процесу деякі ділянки білків можуть вирізатися спеціальними ферментами, білок може змінювати свою конформацію, об’єднуватися з іншими білками чи приєднувати до себе небілкову частину. IV. Практична робота

Розв’язання елементарних вправ із трансляції

Мета: удосконалити навички учнів у розв’язанні елементарних вправ із трансляції.

Обладнання й матеріали: таблиця генетичного коду, підручник, зошит, картки із завданнями.

Хід роботи

1. Розгляньте надані на картках послідовності інформаційних РНК.

2. Використовуючи таблицю генетичного коду, визначте склад і послідовність амінокислотних залишків у синтезованих за наданими і-РНК молекулах білків.

3. Зробіть висновок і запишіть його в зошит.

Варіанти карток для виконання практичної роботи

Варіант 1

1. АУГ УАЦ ГУУ УАЦ ГГА УТЦ УАА

2. АУГ ЦЦЦ ЦЦУ ГУА ЦГУ АЦУ УАА

3. АУГ АЦУ УАА ЦГГ УАА УУУ УАГВаріант 2

1. АУГ АУУ ГУГ ГУЦ ГУА ГУУ УАГ

2. АУГ ГГГ УАА ЦЦЦ ЦЦУ АГ У УАГ

3. АУГ УУГ ЦГУ УАА АУГ ГУГ УАГ

Варіант 3

1. АУГ АЦЦ УУУ ТГТ ЦУА УЦГ УГА

2. АУГ ГУА АУЦ АУГ ГГЦ УУГ УАА

3. АУГ ЦЦУ ГУА ГУА ГУУ УУУ УАГ

Варіант 4

1. АУГ УАЦ УАА ЦЦЦ ЦЦУ УТЦ УАА

2. АУГ ЦЦЦ ЦЦЦ ЦЦУ АГУ АЦУ УАА

3. АУГ АЦУ УАА АУГ ЦЦУ ГУА УАГ

V. Домашнє завдання

Можливо Вам це буде цікаво