Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Основні напрями розвитку молекулярної біології. Штучний синтез біополімерів. Основні напрями біохімічних досліджень в Україні

Скачати 49.16 Kb.

Основні напрями розвитку молекулярної біології. Штучний синтез біополімерів. Основні напрями біохімічних досліджень в Україні




Скачати 49.16 Kb.
Дата конвертації18.05.2017
Розмір49.16 Kb.
ТипУрок

Біо проф 10 клас урок 53


УРОК № 53

Тема: Основні напрями розвитку молекулярної біології. Штучний синтез біополімерів. Основні напрями біохімічних досліджень в Україні.



Мета: розповісти учням про основні напрями розвитку молекулярної біології.

Обладнання: підручник для 10 класу «Біологія», «Робочий зошит» до підручника для 10 класу, фотографії, схеми, малюнки, що дозволяють ілюструвати основні напрями розвитку молекулярної біології.


Хід уроку

І. Організаційний етап Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності



  • Обговорення запитання

У чому подібність і в чому відмінність молекулярної біології та біохімії?

ІІ. Вивчення нового матеріалу



  • Розповідь учителя з елементами бесіди

  1. Основні напряжи розвитку молекулярної біології.

Молекулярна біологія — це комплекс біологічних наук, які вивчають

механізми зберігання, передачі й реалізації генетичної інформації, будову й функції нерегулярних біополімерів (білків і нуклеїнових кислот).
Біоло́гія (дав.-гр. βίοσ - життя, дав.-гр. λόγος - слово; наука) - система наук, що вивчає життя в усіх його проявах й на всіх рівнях організації живого, про живу природу, про істот, що заселяють Землю чи вже вимерли, їхні функції, розвиток особин і родів, спадковість, мінливість, взаємини, систематику, поширення на Землі; про зв'язки істот та їхні зв'язки з неживою природою.
Нуклеїнові кислоти - складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.
Гено́м - сукупність всієї спадкової генетичної інформації організму, тобто всіх генів, некодуючих послідовностей ДНК та позахромосомного генетичного матеріалу.


Виникнувши як біохімія нуклеїнових кислот, молекулярна біологія пережила період бурхливого розвитку власних методів дослідження, якими тепер відрізняється від біохімії. До них, зокрема, належать методи генної інженерії, клонування, штучної експресії та нокауту генів.

Оскільки ДНК є матеріальним носієм генетичної інформації, молекулярна біологія значно зблизилася з генетикою, і на межі утворилася молекулярна генетика, яка є одночасно розділом генетики та молекулярної біології. Так само як молекулярна біологія широко застосовує віруси як інструмент дослідження, у вірусології для розв’язання своїх завдань використовують методи молекулярної біології.
Нуклеотидна або генетична послідовність - послідовність букв, що представляють первинну структуру реального або гіпотетичного ланцюжка нуклеїнової кислоти (зазвичай ДНК), що може нести генетичну інформацію.
Молекуля́рна біоло́гія - галузь біології, яка вивчає біологічні процеси на рівні біополімерів- нуклеїнових кислот і білків та їх надмолекулярних структур.
Для аналізу генетичної інформації використовується обчислювальна техніка, у зв’язку із чим з’явилися нові напрями молекулярної генетики, які іноді вважають окремими дисциплінами: біоінформатика, геноміка й протеоміка.


  1. Штучний синтез біополімерів.

За останні роки в ділянці хімічного синтезу цих біополімерів досягнуті значні успіхи. Синтезовано безліч пептидів, які використовують у медицині й сільському господарстві.
Молекуля́рна гене́тика - галузь науки, яка вивчає структури, що зберігають та формують генетичну інформацію (гени та інші структури, котрі беруть участь у генетичних процесах на субклітинному й молекулярному рівнях) та їх функціональні властивості.
Електро́нна обчи́слювальна маши́на (ЕОМ) - загальна назва для обчислювальних машин, що є електронними (починаючи з перших лампових машин, включаючи напівпровідникові тощо) на відміну від електромеханічних (на електричних реле тощо) та механічних обчислювальних машин.
Хімі́чний си́нтез - отримання хімічних сполук заданої структури, складу й властивостей з інших хімічних сполук за допомогою послідовності хімічних реакцій.
Сільське господарство Сільське́ господа́рство (с.-г.) - галузь народного господарства, направлена на забезпечення населення продовольством і отримання сировини для цілого ряду галузей промисловості. Галузь є однією з найважливіших, представлена практично у всіх країнах.
Хімічним шляхом вдається одержувати поліпшені аналоги природних пептидів з більш вибірковою, посиленою або тривалою дією. Здійснено також синтез деяких невеликих білків, наприклад гормона інсуліну та деяких ферментів.


Сьогодні досить швидко можна синтезувати штучні фрагменти нуклеїнових кислот різної довжини й будь-якого складу (такі фрагменти називають олігонуклеотидами), а потім з’єднати їх у довші ланцюги за допомогою спеціальних ферментів. Отримані в такий спосіб гени та їхні фрагменти широко використовують у генетичній інженерії, біотехнології, а також для діагностики інфекційних і генетичних захворювань.

Великі надії пов’язані з їхнім застосуванням для спрямованого впливу на генетичний апарат клітини (генотерапія). За допомогою синтетичних фрагментів ДНК можна модифікувати природні гени, уводячи в них певні зміни. Таким способом можна вводити спрямовані модифікації в структуру білка, кодованого даним геном (білкова інженерія). Це відкрило шлях до створення білків, що володіють зміненою біологічною активністю, наприклад до одержання ферментів з поліпшеними властивостями.
Біологі́чна активні́сть (рос. биологическая активность, англ. biological activity) - здатність речовини викликати певну біологічну дію. Кількісно визначається за певними стандартизованими біологічними тестами, такою мірою зокрема є обернена концентрація ліків, неохідна для того, щоб досягнути визначеного рівня даної біологічної дії.


Зазначені шляхи поліпшення старих і створення нових білків відкривають широкі перспективи для медицини й біотехнології.

  1. Основні напрями біохімічних досліджень в Україні.

Біохімія — це наука про хімічний склад живих клітин та організмів і про хімічні процеси, що лежать в основі їхньої життєдіяльності.
Хімі́чна реа́кція - це перетворення речовин, при якому молекули одних речовин руйнуються і на їхньому місці утворюються молекули інших речовин з іншим атомним складом. Усі хімічні реакції зображують хімічними рівняннями.
Хімічний склад, також Склад речовини - термін хімії - частка вмісту окремих хімічних елементів у речовині, матеріалі, сплаві, породі тощо.
Біохімія перебуває на межі кількох наук, насамперед — біології і хімії.


Основними напрямами наукових біохімічних досліджень в Україні є:

  • вивчення структури, фізико-хімічних властивостей та біологічних функцій складних білкових і надмолекулярних систем;

  • з’ясування біохімічних механізмів регуляції метаболічних процесів за допомогою низькомолекулярних біологічно активних речовин (вітамінів, коферментів, пептидів, йонів металів тощо);

  • розробка сучасних технологій одержання й практичного застосування біологічно активних препаратів, діагностикумів та біосенсо- рів для медицини, промисловості й сільського господарства.
    Біологічно активні речовини (БАР) - (грец. bios - життя, що означає зв'язок із життєвими процесами і відповідає слову «біол.» + лат. activus - активний, тобто речовина, яка має біологічну активність) - це сполуки, які внаслідок своїх фізико-хімічних властивостей мають певну специфічну активність і виконують, змінюють або впливають на каталітичну (ферменти, вітаміни, коферменти), енергетичну (вуглеводи, ліпіди), пластичну (вуглеводи, ліпіди, білки), регуляторну (гормони, пептиди) або інші функції в організмі.


  • Робота в групах. Робота з підручником

Під час вивчення нового матеріалу можна використовувати текст підручника.

ІІІ. Узагальнення, систематизація і контроль знань і вмінь учнів



  • Запитання для повторення та обговорення

  • Які напрями розвитку молекулярної біології ви знаєте?

  • Що вивчає молекулярна біологія?

  • Яке практичне значення штучного синтезу біополімерів?

  • Яким чином можна модифікувати природні гени?

  • Які напрями біохімічних досліджень в Україні ви знаєте?

Самостійна робота учнів

Самостійна робота учнів може бути пов’язана зі збором інформації про основні напрями біохімічних досліджень в Україні.

Домашнє завдання



Прочитати відповідний параграф підручника, відповіді на запитання після параграфа.



Скачати 49.16 Kb.