ARN precursor

Şcoala: Liceul Teoretic Gheorghe Ţiţeica Clasa/Nr. ore săpt.: Clasa a XII , matematică-informatică, 1 orăDisciplina: Biologie Săptămâna/ Anul: 6 nov- 24 nov 2006

PROIECTUL UNITĂŢII DE ÎNVĂŢARE

Unitatea de învăţare: SINTEZA PROTEINELORNr. ore alocate: 3 ore

Conţinuturi (detalieri)Ce?

Obiective de referinţă/Competenţe specifice

De ce? În ce scop voi face?

Activităţi de învăţareCum?

ResurseCu ce?

EvaluareCât?

Tipuri de ARN.ARN viralARNmARNtARNr

CS 1.1- Recunoaşterea structurii şi funcţiei materialului geneticCompetenţe derivate:-recunoaşterea structurii ARN viral-recunoaşterea structurii ARNm-recunoaşterea structurii ARNt-recunoaşterea structurii ARNrCS 3.1 Construirea de modele pentru evidenţierea structurii, organizării şi funcţiilor materialului geneticCompetenţe derivate:-construirea unui model grafic de virus-construirea unui model grafic al structurii ARNm

-reprezentarea grafică a formării buclei de transcripţie a ADN-obţinerea modelului grafic al ARNm pe algoritmul complementarităţii bazelor azotate-copierea modelului ARNt şi explicarea rolului buclei anticodon şi a capătului 3`-observarea modelului ribozomului şi desenarea lui-observarea celor trei situsuri ale ribozomului

-desenarea capsidei şi genomului viral-deducerea pe bază de complementaritate şi reprezentarea grafică a unei secvenţe de ARNm la

-microplanşe distribuite elevilor-activitate frontală-model ARNt distribuit elevilor-modelul ribozomului distribuit elevilor

-model ARNt distribuit elevilor-modelul ribozomului distribuit elevilor-desenul la tablă

-aprecierea răspunsurilor elevilor-observarea sistematică a activităţii elevilor-evaluare formativă

Unitate de învăţare- Sinteza proteinelor 12 1

-construirea unui model grafic al structurii ARN premesager-construirea unui model grafic al structurii ARNt-construirea unui model grafic al ribozomuluiCS 4.1 Descrierea principalelor caracteristici structurale ale materialului genetic utilizând un limbaj ştiinţific adecvat.Competenţe derivate:-Caracteristici ale ARN viral-Descrierea ARNm- Descrierea ARNt- Descrierea ARNrCS 4.2 Explicarea funcţiilor materialului geneticCompetenţe derivate:-multiplicarea ARN viral în celula gazdă-transcripţia- copierea informaţiei unei gene din catena ADN în catena ARNmCS 4.4 Formarea unor concluzii şi proprii utilizând terminologia adecvată şi argumentarea lor pe baza conceptelor biologice fundamentaleCompetenţe derivate:-structura de bază a ARN-locul unde are looc sinteza ARN-diferenţe între structura ADN şi cea a ARN

PK-idem pentru ARN precursorpe modelul ARN precursor eliminarea intronilor şi asamblarea exonilor-desenarea după model a ARNt şi observarea buclei anticodon şi capătului 3′ de ataşare a aminoacidului- observarea şi desenarea modelului ribozomului cu cele două subunităţi şi situsurile A, P, E.-reprezentarea grafică a infecţiei fungice-explicarea multiplicării componentelor virale-compararea structurii ARN cu cea a ADN-observarea structurii ARNt pe model grafic-observarea structurii ribozomului pe model grafic-explicarea infectării celulei gazdă cu virus-explicarea mecanismului multiplicării genomului viral şi sintezei proteinei virale-explicarea funcţilor ARNm, ARNt şi ARNr-explicarea universalităţii structurii ADN-explicarea mecanismului unitar de sintweză a ARNm la PK şi EK-comparaţie între structura ADN şi

şi elevii în caiete

-activitate frontală-conversaţia euristică-explicaţia

-activităţi frontale-solicitarea elevilor cu întrebări de gândire

-aprecierea răspunsurilor elevilor



-performanţe ale ADN determinate de structura saCS 5.1 Analiza unor reglaje la nivel celular-reglajul la nivelul maturării ARN premesager

ARN -solicitarea elevilor să realizeze comparaţii

Codul geneticSemnificaţie Caracteristicile codului genetic

CS 1.1- Recunoaşterea structurii şi funcţiei materialului geneticCompetenţe derivate:-codonii (triplete de nucleotide) -unităţi de codificare pentru aminoacizi-colinearitatea- corespondenţa strictă între secvenţa de nucleotide din acizii nucleici şi secvenţa de aminoacizi din catena polipeptidicăCS 3.1 Construirea de modele pentru evidenţierea structurii, organizării şi funcţiilor materialului geneticCompetenţe derivate:-tabelul codului geneticC 4.1 Descrierea principalelor caracteristici structurale ale materialului genetic utilizând un limbaj ştiinţific adecvat.Competenţe derivate:-relaţia dintre acizi nucleici şi proteine-codul genetic este degenerat, nesuprapus, fără virgule-universalitatea codului genetic

-exerciţii de citire a codului genetic-scrierea tripletelor corespunzătoare pentru codonii ini, STOP, codonii unor amninoacizi-construirea codoni.or ini, STOp şi a codonilor unor aminoacizi cu ajutorul tabelului lui Crick-explicarea colinearităţii-explicarea sintagmei. ADN-ARN-proteine-observarea codonilor într-un ARNm-observarea existenţei aceloraşi codoni şi aceloraşi aminoacizi pentru toată lumea vie-explicarea avantajului evolutiv al structurii ADN faţă de structura ARN-construirea unei catene polipeptidice pornind de la un ARNm dat-construirea unei catene polipeptidice după ce ARN dat a suferit excizia unei nucleotide-explicarea universalităţii codului genetic

-tabelul codului genetic distribuit elevilor-modelul grafic al ribozomului distribuit elevilor-exerciţii de identificare a codonilor unor aminoacizi-microplanşă cu sinteza proteinelor-activităţi frontale

-aprecierea răspunsurilor elevilor-aprecierea realizării sarcinilor de lucru primite


-existenţa unui codon de iniţiere AUG şi trei codoni STOP: UAA, UAG, UGACS 4.4 Formarea unor concluzii şi proprii utilizând terminologia adecvată şi argumentarea lor pe baza conceptelor biologice fundamentaleCompetenţe derivate:-existenţa colinearităţii-lipsa semnelor de punctuaţie şi efectul pierderii unei perechi de nucleotide-universalitatea codului genetic-unitatea lumii vii

-modelul grafic pe tablă-activitate independentătabelul codului genetic al lui Crick

Transcripţia genică şi translaţiaTranscripţia genică:-formarea buclei de transcripţie-elongarea moleculei de ARNm-terminalizarea moleculei de ARNmtraducerea(translaţia,decodificarea) mesajului din ARNm:-activarea aminoacizilor-ataşarea AA activat la ARNt corespunzător-fixarea ARNt încărcat cu AA formil metionină la situsul P al ribozomului-formarea primei legături peptidice-elongarea catenei polipeptidice-terminalizarea catenei polipeptidice

CS 1.1- Recunoaşterea structurii şi funcţiei materialului geneticCompetenţe derivate:-mecanismele denaturării fizologice a ADN-enzime care catalizează-complementaritatea bazelor azotate-înlocuirea T cu U în ARN-ARNm la PK şi precursor la EK-structura ARNt- bucla anticodon, capătul 3`, bucle- codonul de iniţiere AUG-codonii STOP: UAA, UAG, UGA-cadrul de citireformarea legăturilor peptidice

-reactualzarea conceptului de denaturare fiziologică-reprezentarea grafică a buclei de transcripţie-construirea modelului moleculei de ARNm prin complementaritatea bazelor azotate-reactualizarea cunoştinţelor despre ARNm la PK şi ARN precursor la EK-reactualizarea cunoştinţelor despre ARNt-construirea unui lanţ polipeptidic din aminoacizi-stabilirea cadrului de citire pentru o genă dată-asamblarea aminoacizilor corespunzători tripletelor din

-microplanşe distribuite elevilor-tabelul codului genetic distribuit elevilor

-activitate

-observarea sistematică a rezolvării sarcinilor primite-aprecierea răspunsurilor la înrebări


între aminoacizi-subunităţile ribozomale mică şi mare-situsurile ribozomale: A, P, E.CS 3.1 Construirea de modele pentru evidenţierea structurii, organizării şi funcţiilor materialului geneticCompetenţe derivate:-modeul ADN-bucla de transcripţie-modelul ARNm-modelul polipeptidului-modelul ribozomuluiC 4.1 Descrierea principalelor caracteristici structurale ale materialului genetic utilizând un limbaj ştiinţific adecvat.Competenţe derivate:-formarea buclei de transcripţieformarea ARNm-cadrul de citire, codon ini, stop-structura ARNt-ribozomul-componente, situsuri-colinearitateaCS 4.2 Explicarea funcţiilor materialului geneticCompetenţe derivate:-depozitarea informaţiei ereditare în molecula de ADN-formarea buclei de transcripţioe şi transcripţia-traducerea mesajului genetic din ARNm în secvenţa de

ARNm-explicarea fazelor translaţiei-explicarea mecanismului formării legăturii peptidice între doi aminoacizi în ribozom-explicarea fazelor translaţiei-explicarea elongării-explicarea terminalizării-vizionarea programlui informatic cu transcripţia şi translaţia-construirea buclei de transcripţie-obţinerea prin complementaritate a ARNm-obţinerea polipeptidului folosind mesajul genetic din ARNm şi tabelul lui Crick-lipirea pe caiete, în dreptul codonului ini a modelului ribozomului-reactualizarea cunoştinţelor despre structura ARNt, ribozom, colinearitate-reactualizarea cunoştinţelor despre rolul ADN în transmiterea caracterelor ereditare-explicarea formării buclei de transcripţie prin ruperea punţilor de hidrogencu ajutorul ADN helicazei-utilizarea tabelului lui Crick pentru asocierea aminoacizilor la codonii corespunzători-reţinerea informaţiei privind activarea AA,încărcarea ARNt cu aminoacidul corespunzător,

independentă

-desenul pe tablă şi în caiete a modelului grafic al transcripţiei şi translaţiei

-activităţi frontale

-activităţi frontale-expunerea

-observarea sistematică a activităţii elevilor



aminoacizi-rolul ATP-rolul ARNt-rolul ARNm-rolul ribozomilorCS 4.4 Formarea unor concluzii şi proprii utilizând terminologia adecvată şi argumentarea lor pe baza conceptelor biologice fundamentaleCompetenţe derivate:-necesitatea degradării ARNm după translaţie-riscul unei mutaţiiCS 5.1 Analiza unor reglaje la nivel celular-maturarea ARN premesager-degradarea ARNm după translaţie

specificitatea ARNt şi a enzimei aminoacil sintetaza-reţinerea informaţiei privind transportul AA la ribozom şi mecanismul formării legăturilor peptidice-explicarea necesităţii degradării ARNm după transcripţie, ca mecanism de reglaj celular-explicarea maturării ARN precursor , ca mecanism de reglaj celular

-explicaţia-conversaţia

-observarea sistematică a activităţii elevilor


PROIECT DIDACTIC

Data:Şcoala: Profesor:Obiectul:Clasa :Tema:Durata:Tip de lecţie:Scopul lecţiei:

16 noiembrie 2006Liceul Teoretic “Gheorghe Ţiţeica” Drobeta Turnu SeverinDumitru GinguBiologie A XII-a F, profilul matematică-informaticăTranscripţia şi translaţia50 minuteLecţie de dezvoltare de competenţe Folosind modele statice şi animate, expunerea clară şi logică , pe parcursul lecţiei şi la sfârşit elevii să poată rezolva probleme derivate din axioma centrală a geneticii: ADN→ARN→Proteine.

Competenţe specifice: CS 1.1, CS 3.1, C 4.1, CS 4.2, CS 4.4, CS 5.1 Competenţe derivate Concepte operaţionaleCS 1.1- Recunoaşterea structurii şi funcţiei materialului genetic

CS 3.1 Construirea de modele pentru evidenţierea structurii, organizării şi funcţiilor materialului genetic

C 4.1 Descrierea principalelor caracteristici structurale ale materialului genetic utilizând un

-mecanismele denaturării fiziologice a ADN-enzime care catalizează-complementaritatea bazelor azotate-înlocuirea T cu U în ARN-ARNm la PK şi precursor la EK-structura ARNt- bucla anticodon, capătul 3`, bucle- codonul de iniţiere AUG-codonii STOP: UAA, UAG, UGA-cadrul de citireformarea legăturilor peptidice între aminoacizi-subunităţile ribozomale mică şi mare-situsurile ribozomale: A, P, E.

-modelul ADN-bucla de transcripţie-modelul ARNm-modelul polipeptidului-modelul ribozomului

-formarea buclei de transcripţie


limbaj ştiinţific adecvat.

CS 4.2 Explicarea funcţiilor materialului genetic

CS 4.4 Formarea unor concluzii şi proprii utilizând terminologia adecvată şi argumentarea lor pe baza conceptelor biologice fundamentale

CS 5.1 Analiza unor reglaje la nivel celular

Resurse materiale:

formarea ARNm-cadrul de citire, codon ini, stop-structura ARNt-ribozomul-componente, situsuri-colinearitatea

-depozitarea informaţiei ereditare în molecula de ADN-formarea buclei de transcripţioe şi transcripţia-traducerea mesajului genetic din ARNm în secvenţa de aminoacizi-rolul ATP-rolul ARNt-rolul ARNm-rolul ribozomilor

-necesitatea degradării ARNm după translaţie-riscul unei mutaţii

-maturarea ARN premesager-degradarea ARNm după translaţie

calculator, videoproiector, ecran, soft cu transcripţia şi translaţia,modele grafice pentru ARN, ribozomi, fişă de activitate independentă, fişă (test) de evaluare

Resurse procedurale: Învăţarea prin descoperire, conversaţia, modelarea, proiecţia unor modele animate, observaţia independentă şi dirijată, explicaţia, expunerea, desenarea unor scheme, rezolvarea unor probleme


ETAPELE LECŢIEI

EVENIMENTELE LECŢIEI

ACTIVITATEA PROFESORULUI

ACTIVITATEA ELEVILOR

CONŢINUTURI MIJLOACE DE ÎNVĂŢĂMÂNT

METODE

Captarea şi orientarea atenţiei. Enunţarea scopului

Fac prezenţa, le spun elevilor că în această oră vom descifra unele mecanisme ale sintezei proteinelor pe baza informaţiei genetice stocată în moleculele de ADN

Reactualizarea structurilor anterior învăţate

-Cum se formează ARNm, ARNt şi ARNr?-Cum se maturează ARN premesager de la eucariote?-Din ce sunt formaţi ribozomii?-Ce este un codon?-Care este codonul de iniţiere?-Care sunt codonii STOP

Răspund la întrebări.

planşe cu modelul ARNt, modelul ribozomului, distribuite elevilor

Conversaţia

Prezentarea optimă a conţinutului

-Comunic titlul lecţiei Transcripţia şi translaţia (sinteza proteinelor)-Schiţez pe tablă modelul unei molecule ADN, apoi bucla de transcripţie-Ce este denaturarea fiziologică a ADN?

-Un elev completează la tablă pe schemă nucleotidele catenei sens, 3′-5′, apoi şi nucleotidele catenei 5′-3′; ceilalţi elevi completează în caiete-alt elev

Transcripţia genică.-Denaturarea fiziologică a ADN- formarea buclei de transcripţie prin ruperea punţilor de H-iniţierea-asocierea enzimei ARN polimeraza cu catena sens 3′-5′ a ADN- elongarea catenei ARNm prin adăugarea de ribonucleotide –monocatena ARN este alungită de la capătul 5′ spre capătul 3′

-schema la tablă şi pe caiete a transcripţei şi translaţiei

Modelarea

Expunerea


Conexiune inversă

-Prezint modelul animat al transcripţiei după Cammpbell . Reece-prezint etapele transcripţiei: iniţializarea catenei ARNt, elongarea, terminalizarea-Urmează translaţia-Dau activitate independentă pentru clarificarea noţiunii de legătură peptidică şi cea de polipeptid-Verific prin întrebări realizarea sarcinilor activităţii independente-prezint formarea ARNt încărcat cu aminoacid şi deplasarea lui la ribozom-solicit pe elevi să împartă în codoni molecula de ARNm şi cu tabelul lui Crick să schiţeze catena polipeptidică-prezint proiecţia cu translaţia

-prezint etapele translaţiei: iniţializarea catenei polipeptidice, elongarea, terminalizarea

completează pe bază de complementaritate catena ARNm care se formează prin transcripţie

-urmăresc proiecţia, răspund la întrebări

-elevii notează în caiete

Notează pe caiete-Elevii lucrează după fişa de lucru

răspund la întrebări.

-notează în caiete

-urmăresc proiecţia,

-terminalizarea-eliberarea catenei ARN de pe matriţa ADN când se ajunge la codonul STOP.Formarea ARNt încărcat cu aminoacid :-activarea în citosol a aminoacizilor prin reacţia cu ATP în prezenţa aminoacil-sintetazei.AA+ATP→AA~AMP+ P+P-încărcarea ARNt specific cu aminoacidul activat pe care îl recunoaşte în prezenţa aminoacil-sintetazei:ARNt + AA~AMP→AA~ARNt+ AMP-ARNt încărcat cu aminoacid se deplasează la ribozom.Etapele translaţiei:Iniţializarea sintezei catenei polipeptidice:-fixarea subunităţii mici a ribozomului la ARNm-Ataşarea ARNt încărcat cu metionină la codonul START-Ataşarea subunităţii mari a ribozomului cu locusul P în dreptul ARNT încarcat cu metioninăElongarea catenei polipeptidice-în locusul A vine un ARNt care are anticodonul complementar cu codonul din ARNm.-se formează legătura

Laptop, videoproiector, ecran, soft

fişe de activitate independentă

Tabelul codului genetic al lui Crick

Laptop, videoproiector, ecran, soft

Proiecţia

Conversaţia euristică

Proiecţia

Expunerea


compară cu modelele grafice distribuite-notează pe caiete, răaspund la întrebări-completează catena polipeptidică

polipeptidică-are loc translaţia ribozomului şi ARN din locusul A trece în P. În A vine un alt ARNt.Terminalizarea catenei polipeptidice.-când în situsul P ajunge codon STOP -participă release protein şi polipeptidul se desprinde de ribozom. Ribozomul se desface în cele două subunităţi, ARNm se decompune

Transferul cunoştinţelorVerificarea şi aprecierea rezultatelor

Distribui testul de evaluare

Adun testul, fac aprecieri asupra activităţii, notez elevii

Completează cerinţele testuluiPun întrebări

Evaluare scrisă


Documents

ARN precursor