Đang tải... (xem toàn văn)
Như vậy, với những ưu điểm vượt trội của công nghệ thông tin, chỉ cần trong một khoảng thời gian rất ngắn từ 1-2 phút, trên mô hình động về quá trình sinh tổng hợp các loại ARN, giáo viê[r]
(1)“øng dông phÇn mÒm tin häc Power Point, Get Quick Time Pro, paint… vào thiết kế bài giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu lên lớp” I Đặt vấn đề: ThÕ kû XXI- thÕ kû cña sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ khoa häc vµ c«ng nghệ Yêu cầu nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước và thách thức bị tụt hậu trên đường tiến lên CNXH đòi hỏi các nhà trường phải đào tạo nên người lao động mới: thông minh, s¸ng t¹o Để đạt mục tiêu đó, việc đổi chương trình và phương pháp dạy học các trường phổ thông đã và quan tâm rÊt lín Trong định hướng phương pháp và thiết bị dạy học Sinh học bậc THPT, s¸ch GK ph©n ban míi, Bé GD- §T chØ râ: "Cần xây dựng băng hình, đĩa CD, phần mềm máy vi tính tạo thuËn lîi cho gi¸o viªn gi¶ng d¹y nh÷ng cÊu tróc, qu¸ tr×nh sèng ë cÊp tÕ bµo, ph©n tö vµ c¸c cÊp trªn c¬ thÓ” TrÝch:SGV SH Ban KHXH&NV Bé s¸ch thø nhÊt-NXBGD2003 "Sinh học là khoa học thực nghiệm, phương pháp dạy học gắn bó chặt chẽ với thiết bị dạy học, đó dạy Sinh học không thể thiếu các phương tiện trực quan mô hình, tranh vẽ, mẫu vật, phim ảnh " TrÝch: SGV SH BanKH TN Bé s¸ch thø hai-NXBGD-2003 Như vậy, hướng để đổi phương pháp dạy học đó là tăng cường việc sử dụng các phương tiện dạy học đại các trường THPT nói chung và trường THPT chuyên riêng đã và bước tăng cường trang bị sở vật chất kỹ thuật cho các phßng häc víi sù trî gióp cña c«ng Lop12.net (2) nghÖ th«ng tin Bëi vËy, viÖc thiÕt kÕ c¸c bµi gi¶ng víi sù trî gióp cña c«ng nghÖ th«ng tin nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ d¹y häc ®ang ®îc rÊt nhiÒu gi¸o viªn quan t©m Trong chương I phần sở di truyền học – Sách giáo khoa sinh học 11 – có số bài dạy với khối lượng kiến thức khá nhiều và trừu tượng Học sinh chưa quan sát thực tế, vì đây là chương nói sở vật chất và chế di truyền cấp độ phân tử Muèn quan s¸t, nh×n thÊy chóng trªn tiªu b¶n th× buéc ph¶i cã kÝnh hiển vi điện tử với độ phóng đại cực lớn – chưa kể đến còn phải nhiều c«ng ®o¹n kû thuËt c«ng phu, phøc t¹p vµ tèn nhiÒu thêi gian Thế thực tế hầu hết các trường THPT chúng ta: các dụng cụ thí nghiệm, đồ dùng dạy học kính hiển vi điện tử, các hoá chất …còn chưa trang bị đầy đủ Vì thế, quá trình thực giảng dạy các bài dạy chương này, giáo viên thường gặp phải số khó khăn liên quan đến đồ dùng dạy học Bài "Sinh tổng hợp prôtêin" là số bài đó Phương pháp truyền thống thường áp dụng giảng dạy đến bµi nµy lµ thuyÕt tr×nh Gi¸o viªn sö dông c¸c bøc tranh in s½n hoÆc trùc tiÕp vÏ h×nh lªn b¶ng cho c¸c em quan s¸t diÔn gi¶i råi yªu cÇu c¸c em ghi chép lại các ý Các câu hỏi, tình có vấn đề có đặt hạn chế - vì khối lượng kiến thức bài này khá lớn lại trừu tượng, phải nhiều thời gian cho thuyết trình và ghi chÐp Với cách làm này thường không phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo học tập, học trò học thường thụ động, dễ nhµm ch¸n, hiÖu qu¶ giê d¹y kh«ng cao Làm nào để thời lượng chương trình bó hẹp tiết dạy, trên không nhóm đối tượng HS, GV có thể vừa kiểm tra bài cò, võa khai th¸c x©y dùng, h×nh thµnh c¸c kiÕn thøc míi, kh«ng nh÷ng thÕ cßn ph¶i kh¾c s©u, më réng kiÕn thøc míi cho HS, gióp c¸c em vËn dụng tốt các kiến thức giải thích các vật, tượng thực tiễn Lop12.net (3) cuéc sèng vµ cã thÓ hoµn thµnh tèt mäi bµi tËp cã liªn quan, gióp HS có thêm hào hứng, hứng thú học tập để ngày yêu thích m«n sinh häc h¬n §©y còng chÝnh lµ mét nh÷ng yÕu tè gãp phÇn nâng cao chất lượng hiệu lên lớp Để góp phần khắc phục các khó khăn nêu trên, tôi đã chọn đề tµi: “øng dông phÇn mÒm tin häc Power Point, Get Quick Time Pro, paint vào thiết kế bài giảng "Sinh tổng hợp Prôtêin" nhằm mục đích nâng cao chất lượng hiệu lên lớp” II Néi dung II.1 Mục đích, yêu cầu giảng dạy bài : Qua bµi nµy häc sinh ph¶i: - Nªu ®îc nh÷ng thµnh phÇn tham gia vµo qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin - Tr×nh tù diÔn biÕn cña qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin - Cơ chế giải mã để hình thành cấu trúc bậc I phân tử prôtêin - Gi¶i thÝch ®îc v× th«ng tin di truyÒn gi÷ nh©n mµ vÉn chØ đạo tổng hợp prôtêin ngoài nhân - Xác định mối quan hệ số lượng ba mã và số axit amin môi trường cần cung cấp, số ba mã và số axit amin cã ph©n tö pr«tªin míi ®îc h×nh thµnh - Xác định các sản phẩm tạo sau quá trình sinh tổng hợp prôtêin nó cần đến - Phát triển lực suy luận học sinh qua việc xác định nhiệm vụ cña c¸c bé ba m· vµ sè axit amin cã ph©n tö pr«tªin nã quy định, từ chiều mã gốc suy chiều mã và chiều dịch mã - Từ kiến thức: “Hoạt động các cấu trúc vật chất tế bào là nhÞp nhµng vµ thèng nhÊt, bè mÑ truyÒn cho kh«ng ph¶i lµ c¸c tÝnh tr¹ng cã s½n mµ lµ c¸c ADN- c¬ së vËt chÊt cña c¸c tÝnh tr¹ng biÓu hiÖn”, học sinh quan niệm đúng tính vật chất tượng di truyền Lop12.net (4) II.2 §å dïng d¹y häc : - Máy vi tính có cài đặt sẵn giáo trình điện tử tác giả thiết kế - M¸y chiÕu, b¶ng chiÕu II.3 Träng t©m bµi d¹y: Bài này có nhiều nội dung kiến thức và khó học sinh, để đạt mục đích yêu cầu bài dạy, cần đặt trọng tâm ở: C¸c môc: I.2.b) Tæng hîp chuçi polipeptit II Sù ®iÒu hoµ qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin II.4 Phân tích cấu trúc nội dung và phương pháp giảng dạy bµi : Trước học sinh học đến bài này, các em đã học bài 16: “Axit nuclªic vµ pr«tªin” Vì trước vào nội dung bài mới, GV có thể hỏi bài cũ Có khá nhiều vấn đề để GV có thể lựa chọn đặt câu hỏi kiểm tra bµi cò Tuy nhiªn t«i sö dông bµi tËp sau: Bµi tËp: Dùa vµo c¸c nuclª«tit trªn ADN m¹ch khu«n cña mét loµi vi khuÈn đây, hãy xác định trình tự các nuclêôtít trên ADN mạch mẫu và các ribônuclêôtit tương ứng trên mARN tổng hợp m¹ch mÉu ADN : m¹ch khu«n : T A X X A G A T A X T T A T X mARN : ứng dụng trình duyệt Power Point phần này, trước tiên tôi cho hiển thị lên màn hình đề bài, tiếp đến điều khiển bút laze (hoặc Lop12.net (5) trỏ) đến các vị trí nuclêôtít (trên ADN mẫu) ribônuclêôtit (trên mARN tương ứng) cần xác định, yêu cầu học sinh trả lời cho hiển thị lên màn hình phần đáp án sau các em đã hoàn thành xong Gi¸o viªn còng cã thÓ thiÕt kÕ cho c¸c em häc sinh sö dông m¸y (dưới giám sát giáo viên), tự lựa chọn các nuclêôtit (hoặc các ribônuclêôtit) tương ứng lắp ghép vào các vị trí xác định Nếu các em lựa chọn để ghép sai, máy không chấp nhận, báo lỗi råi yªu cÇu c¸c em chän l¹i Còn các em làm đúng, máy chấp nhận và việc lắp ghép c¸c em thµnh c«ng Víi bµi tËp nµy cã thÓ gióp cho c¸c em «n l¹i c¸c kiÕn thøc vÒ nguyªn t¾c bæ sung còng nh t¸i hiÖn l¹i vÒ c¬ chÕ qu¸ tr×nh sinh tæng hîp mARN diÔn nh thÕ nµo Tiếp theo, dựa vào sơ đồ sẵn có trên bảng (vừa thiết lập bµi tËp trªn), gi¸o viªn cã thÓ hái thªm c¸c em vÒ m· më ®Çu vµ m· kÕt thúc mARN, đặc điểm mã di truyền - Bởi vì đây là câu hỏi có đề cập đến vấn đề liên quan đến nội dung bài mới, làm sở nÒn t¶ng cho viÖc tiÕp thu bµi míi ®îc thuËn lîi h¬n Kết thúc phần kiểm tra bài cũ, giáo viên phân tích-đánh giá ý học sinh đã và chưa trả lời cho điểm Sau đó, giáo viên đặt vấn đề để chuyển sang dạy nội dung bài mới, cho hiển thị lên màn hình mục bài yêu cầu học sinh ghi đề mục vào Giáo viên giới thiệu qua bố cục bài giảng đặt vấn đề để các em cïng x©y dùng néi dung phÇn A: A Qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin tÕ bµo I Sao m·: Như chúng ta đã biết, trước học đến bài này thì các em đã nghiên cứu kỹ quá trình sinh tổng hợp ARN bài 16 Và vì đến Lop12.net (6) môc nµy,sau giíi thiÖu: “§©y chÝnh lµ qu¸ tr×nh sinh tæng hîp mARN”, chúng ta cần làm sáng rõ cho các em lí khiến người ta đặt tên cho qu¸ tr×nh nµy lµ qu¸ tr×nh m· lµ ®îc §Ó häc sinh dÔ h×nh dung và nhớ (nhất là các em ë khèi kh«ng chuyªn vµ không thi đại học môn sinh), mô hình động quá trình sinh tæng hîp c¸c lo¹i ARN gi¸o viªn cã thÓ hÖ thèng l¹i mét sè kiÕn thøc c¬ b¶n AUG Cụ thể, trước tiên trên màn UAG hình xuất cấu trúc đại cương tế bào với ba phần t¸ch biÖt: mµng, tÕ bµo chÊt vµ nh©n ADN - vËt chÊt di truyÒn quy định cấu trúc các phân tử Mô hình động quá trình sinh tổng pr«tªin n»m nh©n ( Qu¸ hîp c¸c lo¹i ARN tr×nh m· diÔn nh©n tÕ bµo) Các gen trên ADN hoạt động trước tiên đã hình thành nên các chuçi p«lirib«nuclª«tit m¹ch th¼ng Sau đó từ các chuỗi pôliribônuclêôtit mạch thẳng vừa tổng hợp này biến đổi cấu hình và hình thành nên các phân tử ARN với cấu trúc đặc trưng chúng Kết quả: các ARN xuất Các ARN sau đã tổng hợp xong chui khỏi nhân (qua các lỗ màng nhân) để đến tế bào chất Mỗi loại ARN đóng vai trò định quá trình sinh tổng hợp pr«tªin cña tÕ bµo c¬ thÓ Lop12.net (7) Như vậy, với ưu điểm vượt trội công nghệ thông tin, cần khoảng thời gian ngắn (từ 1-2 phút), trên mô hình động quá trình sinh tổng hợp các loại ARN, giáo viên đã có thể cung cấp cho các em không diễn biến quá trình, mà bên cạnh đó các em còn có thể dễ dàng xác định vị trí-nơi xẩy các quá trình m·, nh÷ng giai ®o¹n gièng vµ kh¸c gi÷a c¸c qu¸ tr×nh, vµ c¶ vai trß, vị trí loại ARN sau đã tổng hợp xong KÕ tiÕp sau giai ®o¹n m· lµ giai ®o¹n gi¶i m· Giáo viên đặt vấn đề để cùng các em học sinh xây dựng sang phần néi dung thø hai cña bµi: II Gi¶i m· Kh¸i niÖm Trước tiên, chúng ta xây dựng cho các em khái niệm quá trình giải mã Sau đó, chúng ta có thể yêu cầu các em thống kê các yếu tố tham gia, nhÊn m¹nh thªm cho c¸c em vÒ nguån gèc cña c¸c thµnh phÇn còng nh vai trß cña mçi yÕu tè qu¸ tr×nh gi¶i m· øng dông tr×nh duyÖt Power Point phÇn nµy, víi mçi thµnh phÇn tham gia vào quá trình giải mã chúng ta có thể minh hoạ hình ảnh kèm theo học sinh dễ nhớ Riêng ribôxôm là nơi diễn quá trình tổng hợp prôtêin, chúng ta cần đặc biệt lưu ý các em các trạng thái tồn nó Và để học sinh dễ nhớ, chúng ta có thể tạo hiệu ứng mô hình động: + Trước tiến hành tổng hợp prôtêin, chưa có mặt mARN, ribôxôm gồm tiểu phần tồn độc lập, nằm tách riêng sinh vật nhân sơ,một tiểu phần có kích thước 30S và tiểu phần có kích thước 50S + Chỉ có mặt mARN, hai tiểu phần cùng tiến đến liên kết vào mét ®Çu mót cña mARN t¹i vÞ trÝ m· më ®Çu AUG (®Çu 5') Kích thước ribôxôm lúc là 70S Lop12.net (8) II Gi¶i m·: Kh¸i niÖm - Lµ qu¸ tr×nh chuyÓn m· di truyÒn chøa mARN thµnh tr×nh tù c¸c axit amin chuçi polipeptit cña pr«tªin (tæng hîp pr«tªin) - C¸c thµnh phÇn tham gia: A U G G U X U A U + mARN trưởng thành 5’ + tARN + c¸c axit amin tù + ATP + mét sè lo¹i enzim + rib«x«m Khi cha tæng hîp pr«tªin : Met Phe UU U GA A U A G Tir 3’ Val Khi tæng hîp pr«tªin: 50S 70S A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ 30S - Qu¸ tr×nh dÞch m· cã nh÷ng thµnh phÇn nµo tham gia? Trªn mµn h×nh, rib«x«m chuyÓn sang tr¹ng th¸i chuÈn bÞ tæng hîp pr«tªin (tøc lµ ®ang b¾t ®Çu g¾n kÕt vµo mARN) th× rib«x«m ë tr¹ng th¸i ban ®Çu (lóc cha tæng hîp pr«tªin) sÏ biÕn mÊt Trong tiÓu phÇn lín cña rib«x«m l¹i ®îc chia lµm hai vÞ trÝ nhá: mét lµ vÞ trÝ peptit vµ hai lµ vÞ trÝ amin Mỗi vị trí tương ứng với ba Có điều đáng lưu ý đây là sách giáo khoa lẫn sách giáo viên không có lời bình chú, giải thích gì lí lại đặt tªn cho mçi vÞ trÝ trªn rib«x«m lµ Peptit vµ Amin Để tránh gây thắc mắc, hoang mang cho học trò theo dõi đến phần này, tôi chủ động chú thích luôn chức năng, ý nghĩa vị trí trên sơ đồ (chỗ vừa bị để trống) để các em học sinh tiện hình dung, theo dâi 10 Lop12.net (9) II Gi¶i m·: Kh¸i niÖm - Lµ qu¸ tr×nh chuyÓn m· di truyÒn chøa mARN thµnh tr×nh tù c¸c axit amin chuçi polipeptit cña pr«tªin (tæng hîp pr«tªin) - C¸c thµnh phÇn tham gia: A U G G U X U A U + mARN trưởng thành 5’ + tARN + c¸c axit amin tù + ATP + mét sè lo¹i enzim + rib«x«m Khi diÔn sù tæng hîp pr«tªin, ë rib«x«m t¹o thµnh khu chøc n¨ng kh¸c Khu A lµ khu nhËn aminoaxil-tARN míi ®a vµo Khu P chøa pepti®il-tARN mang chuçi polipeptit ®ang ®îc tæng hîp lúc đó Mỗi vị trí tương ứng với ba Met UU U GA A U A G phe Tir 3’ Val Khi tæng hîp pr«tªin: 70S Khu Aminoaxil (A) Khu Peptiđil (P) A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ Sau đó tôi cho các em chuyển sang nghiên cứu phần nội dung thứ hai cña môc DiÔn biÕn qu¸ tr×nh m· a) Ho¹t ho¸ axit amin mục này để học sinh dễ hình dung và dễ nhớ quá trình hoạt hoá axit amin diÔn nh thÕ nµo, chóng ta cã thÓ minh ho¹ cÊu tróc cña axit amin tù (khi cha ®îc ho¹t ho¸) lµ mét h×nh trßn cã mµu xanh nh¹t, ATP lµ hình tròn màu đỏ, còn enzim thì màu vàng nhấp nháy để tạo cảm giác ho¹t tÝnh m¹nh Dưới tác dụng enzim, axit amin tự dễ dàng liên kết với hợp chất giàu lượng ATP để tạo thành axit amin dạng hoạt hoá øng dông tr×nh duyÖt Power Point phÇn nµy, chóng ta cã thÓ t¹o hiÖu øng cho axit amin tù vµ 11 Lop12.net (10) ATP cùng di chuyển (theo đường dẫn màu xanh) đến liên kết với nhaudưới tác dụng enzim - tạo nên phức hợp axit amin dạng hoạt hoá (axit amin đã chuyển màu) Axit amin sau đã hoạt hoá thì tác dụng enzim khác nó dễ dàng liên kết với tARN để tạo thành phức hợp aa-tARN Phần này, hoàn toàn tương tự, chúng ta có thể tạo hiệu ứng cho axit amin đã hoạt hoá và tARN cùng di chuyển (theo đường dẫn màu đỏ) đến để liên kết với nhau-dưới tác dụng enzim khác- tạo nên phøc hîp aa-tARN Nh vËy s¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ho¹t ho¸ aa chÝnh lµ aa liªn kÕt ®îc víi tARN b) DÞch m· vµ qu¸ tr×nh h×nh thµnh chuçi p«lipeptit Chóng ta cã thÓ chia qu¸ tr×nh dÞch m· lµm giai ®o¹n: khëi ®Çu, kÐo dµi vµ kÕt thóc - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit 12 Lop12.net (11) + mARN tiÕp xóc víi rib«x«m ë vÞ trÝ m· më ®Çu (codon më ®Çu) + tARN mang a.a më ®Çu f.Met tiÕn vµo rib«x«m øng dông tr×nh duyÖt Power Point phÇn nµy, ®Çu tiªn chóng ta cã thÓ t¹o hiÖu øng cho hai tiÓu phÇn lín - bÐ cña rib«x«m xuÊt hiÖn, lóc ®Çu chóng vÉn cßn t¸ch rêi Sau đó có mặt mARN, chúng di chuyển (theo đường dẫn màu xanh) để đến cùng liên kết với mARN vị trí mã mở đầu (codon mở đầu) TiÕp theo, tARN mang axit amin më ®Çu f.Met tiÕn vµo rib«x«m (theo đường dẫn màu đỏ) Nhìn trên mô hình các em có thể thấy rõ codon mở đầu là AUG thì anticodon tương ứng trên tARN có thể là UAX và axit amin mở đầu tương ứng có thể là Metionin sinh vật nhân sơ II Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit + mARN tiÕp xóc víi rib«x«m ë vÞ trÝ codon më ®Çu + tARN mang a.a më ®Çu (Met-tARN) tiÕn vµo vÞ trÝ codon më ®Çu, anticodon tương ứng trên tARN nó khớp bổ sung với codon mở đầu trên mARN Met UAX Met U AX A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 13 Lop12.net 3’ (12) Như vậy, với mô hình động khởi đầu tổng hợp chuỗi polipetit, chóng ta cã thÓ cho häc sinh n¾m b¾t toµn bé c¬ chÕ giai ®o¹n khëi ®Çu mét c¸ch rÊt dÔ dµng mµ kh«ng cÇn ph¶i mÊt nhiÒu thêi gian cho thuyÕt tr×nh Giáo viên cần nhấn mạnh quy định chặt chẽ codon mở đầu trên mARN với anticodon tương ứng trên tARN theo nguyên tắc bổ sung, và anticodon tương ứng trên tARN với axit amin là Sau đó chúng ta cho học sinh chuyển sang nghiên cứu giai đoạn thứ hai: - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit + Aa1- tARN tới vị trí bên cạnh ,đối mã nó khớp với mã aa thứ nhÊt trªn mARN theo nguyªn t¾c bæ sung øng dông tr×nh duyÖt Power Point phÇn nµy, trªn c¬ së m« h×nh ®ang s½n cã (trªn mµn h×nh), ®Çu tiªn chóng ta cho aa1- tARN xuÊt hiÖn TiÕp theo, aa1- tARN tiÕn vµo rib«x«m (theo ®êng dÉn mµu xanh), tíi vÞ trÝ bªn c¹nh (ngay sau codon më ®Çu) Lúc này, để phát huy tính tích cực, chủ động học trò chúng ta có thể đặt câu hỏi yêu cầu học sinh nhận xét mối quan hệ codon thứ trên mARN với anticodon tương ứng trên tARN và axit amin thø nhÊt + Enzim xóc t¸c t¹o thµnh liªn kÕt peptit gi÷a aa më ®Çu vµ aa thø nhÊt §Ó häc sinh dÔ h×nh dung, ®Çu tiªn chóng ta cho h×nh ¶nh enzim xuÊt hiÖn TiÕp theo, enzim tiÕn vµo vÞ trÝ gi÷a hai axit amin (theo ®êng dÉn màu đỏ) hình ảnh liên kết peptit tạo thành đồng thời phân tử nước giải phóng (đi theo đường dẫn màu tím) 14 Lop12.net (13) II Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit + Aa1– tARN tíi vÞ trÝ bªn c¹nh, anticodon cña nã khíp bæ sung víi codon cña aa thø nhÊt sau codon më ®Çu + Enzim xóc t¸c t¹o thµnh liªn kÕt peptit aa mở ®Çu vµ aa thø nhÊt Val H2 O X AG Met Val U AX X AG A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ + Rib«x«m dÞch chuyÓn ®i bé trªn mARN (sù chuyÓn vÞ) øng dông tr×nh duyÖt Power Point phÇn nµy, sau liªn kÕt peptit gi÷a aa më ®Çu vµ aa thø nhÊt (mµ m« h×nh nµy lµ gi÷a Met vµ Val) võa ®îc t¹o thµnh, chóng ta cã thÓ t¹o hiÖu øng cho rib«x«m dÞch chuyÓn ®i bé trªn mARN (sù chuyÓn vÞ) Sự chuyển vị này đã tạo nên khoảng trống trên khu vực amin rib«x«m Đến đây, để phát huy tính tích cực, chủ động học trò chúng ta có thể đặt câu hỏi cho học sinh, yêu cầu các em dự đoán diễn biến cña giai ®o¹n kÐo dµi chuçi polipeptit sÏ diÔn nh thÕ nµo 15 Lop12.net (14) II Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit + Aa1– tARN tíi vÞ trÝ bªn c¹nh, anticodon cña nã khíp bæ sung víi codon cña aa thø nhÊt sau codon më ®Çu + Enzim xóc t¸c t¹o thµnh liªn kÕt peptit aa mở ®Çu vµ aa thø nhÊt + Rib«x«m dÞch chuyÓn ®i bé trªn mARN Tir AUA Met Val U AX X AG A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ + Aa22- tARN tiÕn vµo rib«x«m , anticodon cña nã khíp bæ sung víi codon cña aa thø trªn mARN Dựa vào hình ảnh trực quan sinh động trên màn hình học sinh có thể dễ dàng hình dung bước là tARN mang aa thứ hai Tirozin bám vào Đồng thời tARN aa mở đầu lúc đã hoàn thµnh xong nhiÖm vô nªn liÒn rêi khái rib«x«m (Sù dÞch chuyÓn cña aa22tARN vµ tARN më ®Çu diÔn theo ®êng dÉn mµu xanh) + Liªn kÕt peptit gi÷a aa11 vµ aa22 ®îc t¹o thµnh Sù chuyÓn vÞ l¹i x¶y Enzim lại xuất hiện, tiến tới (theo đường dẫn màu đỏ) xúc tác cho quá trình hình thành liên kết peptit aa11(Val) và aa22(Tir), đồng thời phân 16 Lop12.net (15) tử nước lại giải phóng (đi theo đường dẫn màu tím) II – Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit + Aa1– tARN tíi vÞ trÝ bªn c¹nh, anticodon cña nã khíp bæ sung víi codon cña aa thø nhÊt sau codon më ®Çu + Enzim xóc t¸c t¹o thµnh liªn kÕt peptit aa mở ®Çu vµ aa thø nhÊt + Ribôxôm dịch chuyển trên mARN, đồng thời tARN (đã axit amin më ®Çu) rêi khái rib«x«m + Aa2- tARN tiÕn vµo rib«x«m , anticodon cña nã khíp bæ sung víi codon cña aa thø trªn mARN + Liªn kÕt aa1 vµ aa2 ®îc t¹o thµnh Sù dÞch chuyÓn cña rib«x«m l¹i tiÕp tôc theo tõng bé ba trªn mARN Tir H2O U AX Met U AX X AG AUA Tir Val AUA A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ Rib«x«m l¹i dÞch chuyÓn, qu¸ tr×nh cø nh thÕ tiÕp diÔn §Õn ®©y gi¸o viªn cã thÓ hái: - Chuçi polipetit ®îc kÐo dµi theo chiÒu nh thÕ nµo? (Tõ 5’ 3’ hay từ codon mở đầu đến codon kết thúc) Khi gÆp codon kÕt thóc trªn mARN qu¸ tr×nh tæng hîp chuçi p«lipeptit chuyÓn sang giai ®o¹n cuèi cïng: - Giai ®o¹n : Sù kÕt thóc tæng hîp chuçi p«lipeptit + Khi rib«x«m tiÕp xóc víi m· kÕt thóc cña mARN th× qu¸ tr×nh tæng hîp m¹ch p«lipeptit kÕt thóc Giáo viên có thể đặt câu hỏi: 17 Lop12.net (16) - V× rib«x«m tiÕp xóc víi m· kÕt thóc cña mARN th× chuçi polipeptit kh«ng thÓ ®îc tiÕp tôc kÐo dµi thªm n÷a? Dựa vào các kiến thức đã học mã kết thúc mARN, các em học sinh đã có thể trả lời câu hỏi này Tuy nhiªn, nÕu c¸c em kh«ng tr¶ lêi ®îc chóng ta cã thÓ tiÕp tôc cung cÊp cho c¸c em h×nh ¶nh sau: II Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit - Giai ®o¹n : Sù kÕt thóc tæng hîp p«lipeptit AU X Met Val Tir Phe Glu X U U AU X A U G GUX U AU U U U GA A U A G 5’ 3’ Chỉ cần nhìn lên mô hình là chúng ta đã có thể thấy rõ không axit amin nào tARN mang đến, và vì liên kết peptit không thÓ ®îc tiÕp tôc h×nh thµnh, qu¸ tr×nh kÐo dµi chuçi polipetit buéc ph¶i dõng l¹i Trong m« h×nh nµy bé ba kÕt thóc lµ UAG, ngoµi gÆp mét hai bé ba kh¸c lµ UGA hoÆc UAA th× qu¸ tr×nh tæng hîp chuçi polipeptit còng sÏ kÕt thóc 18 Lop12.net (17) Rib«x«m kh«ng cßn tæng hîp pr«tªin n÷a th× sÏ bÞ t¸ch khái mARN để trở trạng thái ban đầu (theo đường dẫn màu xanh) Chuỗi pôlipeptit giải phóng, đồng thời axit amin mở đầu Metionin còng bÞ t¸ch rêi khái m¹ch (theo ®êng dÉn mµu tÝm) Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh II Gi¶i m· Met Kh¸i niÖm DiÔn biÕn cña qu¸ tr×nh gi¶i m· UAX a) Ho¹t ho¸ axit amin: b) Gi¶i m· vµ h×nh thµnh chuỗi polipeptit - Giai ®o¹n 1: Sù khëi ®Çu tæng hîp chuçi polipeptit - Giai ®o¹n 2: Sù kÐo dµi chuçi polipeptit - Giai ®o¹n : Sù kÕt thóc tæng hîp p«lipeptit + Khi gÆp codon kÕt thóc trªn mARN: rib«x«m t¸ch khái mARN, chuçi polipeptit giải phóng, đồng thời aa metionin mở đầu tách khỏi chuỗi polipeptit Chuỗi polipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chØnh Met AU X Met Val Tir Phe Glu X U U AU X A U G GUX U AU UU U GA A U A G 3’ 5’ XUU Sau đó, tôi yêu cầu các em làm bài tập sau: 19 Lop12.net (18) Trên đối tượng vi khuẩn, gen có trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn và mẫu sau Hãy xác định: Trình tự các codon trên mARN và các anticodon trên tARN vận chuyển tương ứng.Từ đó cho biết trình tự các axitamin chuçi poli peptit s¬ khai vµ chuçi polipeptit ®i h×nh thµnh ph©n tö pr«tªin hoµn chØnh nh thÕ nµo? Mạch mẫu 5’ A T G G T X T A T T T T G A A T A G 3’ 3’ T A X X A G A T A A A A X T T A T X 5’ Gen Sao mã Mạch mã gốc (m¹ch khu«n) Các anticodon …………………………………………………………………………… C¸c tARN Chuỗi polipeptit s¬ khai …………………………………………………………………………… Chuỗi polipeptit h×nh thµnh ph©n tö pr«tªin hoµn chØnh Gi¶i …………………………………………………………………………… mARN mã Các codon …………………………………………………………………………… Với bài tập này, các em vừa củng cố lại các kiến thức đã học, đồng thời có tầm nhìn tổng quát quá trình, hoàn thành bài tập này đồng nghĩa với việc các em đã hoàn thành sơ đồ tóm tắt quá trình sinh tổng hợp prôtêin tế bào diễn nµo Tiếp theo, chúng ta có thể tiếp tục đặt câu hỏi, yêu cầu các em nhận xÐt vÒ mèi quan hÖ gi÷a ADN- mARN -Pr«tªin Các câu trả lời thu từ các em là sở chúng ta đến kÕt luËn: “Qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin gåm hai giai ®o¹n: m· vµ giải mã Trình tự các nuclêôtit trên ADN quy định trình tự các ribonuclª«tit mARN, tr×nh tù c¸c ribonuclª«tit mARN l¹i quy định các axit amin phân tử prôtêin” Đồng thời cho hiển thị sơ đồ mối quan hệ ADN- mARN Prôtêin lên màn hình: 20 Lop12.net (19) Sơ đồ quá trình sinh tổng hợp prôtêin: Mạch mẫu 5’ A T G G T X T A T T T T G A A T A G 3’ 3’ T A X X A G A T A A A A X T T A T X 5’ mã Các codon 5’ A U G G U X U A U U U U G A A U A G 3’ U A X X A G A U A A A A X U U A U X Chuỗi polipeptit s¬ khai Met Chuỗi polipeptit h×nh thµnh ph©n tö pr«tªin hoµn chØnh mARN Gi¶i mã Các anticodon Gen Sao Mạch mã gốc (m¹ch khu«n) Val Tir Phe Glu Val Tir Phe Glu C¸c tARN Qu¸ tr×nh sinh tæng hîp pr«tªin gåm hai giai ®o¹n: m· vµ gi¶i m·.Tr×nh tù các nuclêôtit trên ADN quy định trình tự các ribonuclêôtit mARN, trình tự các ribonuclêôtit mARN lại quy định các axit amin phân tử prôtêin Sao ADN Sao m· mARN Gi¶i m· TÝnh tr¹ng Pr«tªin chÐp Sau đó, dựa trên sơ đồ sẵn có trên màn hình, dạng mét bµi tËp vËn dông, gi¸o viªn cã thÓ yªu cÇu c¸c em x©y dùng mét sè c«ng thøc tæng qu¸t, tÝnh: sè bé ba m· ho¸, sè axit amin, sè liªn kÕt peptit, số phân tử nước giải phóng hình thành phân tử prôtêin các đối tượng sinh vật nhân sơ: Rõ ràng, cần nhìn lên sơ đồ trên màn hình là học sinh đã có thể dễ dàng xác định được: N -1 - Số ba mã hoá axit amin và số axit amin môi trường cung cấp 2.3 lµ: - Số liên kết peptit hình thành và số phân tử nước giải phóng môi trường là: l.k peptit = phân21tử nước = Lop12.net N 2.3 -2 (20) N -2 - Sè axit amin ph©n tö pr«tªin lµ: 2.3 N - Sè liªn kÕt peptit ph©n tö pr«tªin lµ: - 2.3 Sơ đồ quá trình sinh tổng hợp prôtêin: Mạch mẫu mã Các codon 5’ A T G G T X T A T T T T G A A T A G 3’ 3’ T A X X A G A T A A A A X T T A T X 5’ 5’ A U G G U X U A U U U U G A A U A G 3’ Chuỗi polipeptit s¬ khai Chuỗi polipeptit h×nh thµnh ph©n tö pr«tªin hoµn chØnh U A X X A G A U A A A A X U U A U X Met mARN Gi¶i mã Các anticodon Gen Sao Mạch mã gốc (m¹ch khu«n) Val Tir Phe Glu Val Tir Phe Glu C¸c tARN Giả sử gen đối tượng vi khuẩn trên có N nuclêôtit, tính: - Số ba mã hoá axit amin và số axit amin môi trường cung cấp - Số liên kết peptit hình thành và số phân tử nước giải phóng môi trường - Sè axit amin ph©n tö pr«tªin - Sè liªn kÕt peptit ph©n tö pr«tªin TiÕp theo, chóng ta cho häc sinh chuyÓn sang nghiªn cøu phÇn: P«lirib«x«m: Mặc dù đây không phải là kiến thức trọng tâm bài nhiên để häc sinh dÔ h×nh dung, chóng ta cã thÓ cung cÊp cho c¸c em ®o¹n phim Sau đây là hình ảnh lấy từ đoạn phim đó: 22 Lop12.net (21)