Углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты
Тема урока: Углеводы, липиды, нуклеиновые кислоты 📚
Цели урока 🎯
Разобраться в классификации углеводов и липидов и их функциях 🍬
Понять строение нуклеотида, ДНК и РНК и принцип комплементарности 🧬
Научиться решать задачи на правило Чаргаффа и достраивание цепи ДНК ✅
Основная часть урока 📝
1. Углеводы 🤔
Углеводы — вещества с общей формулой Cn(H2O)m. По размеру молекулы их делят на три группы.
Моносахариды — «простые сахара»: глюкоза, фруктоза, галактоза (по 6 атомов углерода — гексозы), рибоза и дезоксирибоза (по 5 — пентозы). Сладкие, растворимы в воде 🍯
Дисахариды — из двух моносахаридов: сахароза (глюкоза + фруктоза), лактоза молока (глюкоза + галактоза), мальтоза (две глюкозы) 🥛
Полисахариды — длинные цепи глюкозы: крахмал (запас растений), гликоген (запас животных и грибов), целлюлоза (клеточная стенка растений), хитин (грибы, насекомые). Несладкие, нерастворимы 🌾
Функции: энергетическая (1 г → 17,6 кДж, глюкоза — главное «топливо»), запасающая (крахмал, гликоген), строительная (целлюлоза, хитин), защитная (слизи).
2. Липиды 🧈
Липиды — жироподобные гидрофобные вещества: в воде не растворяются. Жиры построены из глицерина и трёх жирных кислот.
Фосфолипиды — основа всех мембран: «головка» любит воду, «хвосты» боятся; стероиды — холестерин, половые гормоны 🧱
Функции липидов: энергетическая (1 г → 38,9 кДж — вдвое больше углеводов), запасающая (подкожный жир, горб верблюда), строительная (мембраны), теплоизоляция (кит, тюлень), источник воды при окислении, регуляторная (гормоны).
3. Нуклеиновые кислоты 🧬
Нуклеиновые кислоты — полимеры из нуклеотидов. Каждый нуклеотид — три части: азотистое основание, пятиуглеродный сахар (пентоза) и остаток фосфорной кислоты.
ДНК: сахар дезоксирибоза; основания Аденин, Тимин, Гуанин, Цитозин; две цепи, закрученные в двойную спираль (Уотсон и Крик, 1953). Хранит наследственную информацию 🔒
РНК: сахар рибоза; основания А, Урацил (вместо тимина), Г, Ц; одна цепь. Виды: иРНК (копия гена), тРНК (несёт аминокислоту), рРНК (в рибосоме) 📨
АТФ — нуклеотид из аденина, рибозы и трёх фосфатов, связанных макроэргическими связями; разрыв каждой даёт 40 кДж ⚡
Цепи ДНК соединены водородными связями по принципу комплементарности: напротив А всегда Т (две связи), напротив Г — Ц (три связи). Отсюда правило Чаргаффа: А = Т, Г = Ц, а значит, А + Г = Т + Ц = 50 %. В паре ДНК — РНК комплементарны А–У, Т–А, Г–Ц.
4. Решаем задачи ✅
Задача 1. В молекуле ДНК тимин составляет 20 % нуклеотидов. Найди долю остальных.
По правилу Чаргаффа А = Т = 20 %.
На Г и Ц остаётся 100 − 20 − 20 = 60 %, они равны: Г = Ц = 30 %.
Ответ: А = 20 %, Г = 30 %, Ц = 30 %. Проверка: 20 + 20 + 30 + 30 = 100 %.
Задача 2. Достроить вторую цепь ДНК по фрагменту: А-Т-Г-Ц-Г-А-Т-Т-А.
Меняем по правилу А ↔ Т, Г ↔ Ц.
Вторая цепь: Т-А-Ц-Г-Ц-Т-А-А-Т.
Проверка: в двух цепях вместе А = 6, Т = 6, Г = 3, Ц = 3 — правило Чаргаффа выполняется.
Задача 3. Во фрагменте ДНК 300 нуклеотидов, из них 60 адениловых. Сколько остальных? Т = А = 60; Г + Ц = 300 − 120 = 180, значит Г = Ц = 90. Ответ: Т = 60, Г = 90, Ц = 90.
Типичные ошибки ⚠️
❌ Ставить в ДНК урацил, а в РНК тимин. ✅ Тимин — только в ДНК, урацил — только в РНК: «Т — ДНК, У — РНК».
❌ Считать, что А + Т = Г + Ц. ✅ Правило Чаргаффа: А = Т и Г = Ц; сумма А + Г равна Т + Ц.
❌ Называть гликоген запасом растений, а крахмал — животных. ✅ Наоборот: крахмал — растения, гликоген — животные и грибы.
Тема не даётся? Разберём вместе 🎓
Задачи на правило Чаргаффа и комплементарность — обязательная часть ОГЭ и ЕГЭ по биологии. В онлайн-школе «Моя школа LS» (1–11 класс) учитель на живом уроке в малой группе доводит такие задачи до уверенного решения.
Мини-конспект 📋
Углеводы: моносахариды (глюкоза, рибоза), дисахариды (сахароза, лактоза), полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин); 17,6 кДж/г.
Липиды гидрофобны; жир = глицерин + 3 жирные кислоты; фосфолипиды — мембраны; 38,9 кДж/г.
Нуклеотид = основание + пентоза + фосфат. ДНК: дезоксирибоза, А-Т-Г-Ц, две цепи; РНК: рибоза, А-У-Г-Ц, одна цепь.
Комплементарность: А–Т (2 связи), Г–Ц (3 связи); Чаргафф: А = Т, Г = Ц. АТФ: макроэргическая связь даёт 40 кДж.
Зачем это нужно? 🚀
Тест ДНК на отцовство и криминалистика работают на комплементарности: к образцу «прилипает» только точная копия 🔍
Медведь перед спячкой копит жир, а не крахмал: килограмм жира — это вдвое больше энергии и ещё вода 🐻
Это строгое соответствие азотистых оснований в двух цепях ДНК: напротив аденина всегда тимин, напротив гуанина — цитозин. Пары держатся водородными связями: А–Т двумя, Г–Ц тремя. Благодаря комплементарности по одной цепи всегда можно восстановить вторую.
- Г = Ц = 15 %.
- На А и Т остаётся 100 − 30 = 70 %.
- А = Т = 35 %. Ответ: 35 %.
Ищи три подсказки: сахар (дезоксирибоза — ДНК, рибоза — РНК), четвёртое основание (тимин — ДНК, урацил — РНК) и число цепей (две — ДНК, одна — РНК). Если в цепочке встречается буква У — это точно РНК.
Оцените урок:
