Digitální učební materiál Projekt CZ.1.07/1.5.00/34.0415 Inovujeme, inovujeme Šablona III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT (DUM) Tematická Odborná biologie, část biologie Společná pro celou sadu oblast organismus 2 DUM č. 32_Ch27_2_02 Téma Tok informací v buňce Genetické informace Nukleové kyseliny Stavba chromozomu RVP 29-56-H/01 Řezník-uzenář 65-51-H/01 Kuchař-číšník 65-42-M/01 Hotelnictví Ročník 1. - 3. Předmět Odborná biologie Základy přírodních věd Nauka o výživě Zpracovala MVDr. Alena Stibůrková Kdy Květen 2013 Klíčová slova Genetické informace, nukleové kyseliny, chromozomy, somatické buňky, gamety Toto dílo obsahuje citace v souladu s 31 odst. 1 písm. c) zákona č. 121/2000 Sb., o právu autorském a může být použito výhradně při vyučování. Anotace DUM obsahuje prezentaci v PowerPointu. Prezentace je doplněna jednoduchými (schematickými) obrázky. DUM přiblíží žákům tok informací v buňce jejichž podstatou je genetická informace zakódovaná v nukleových kyselinách, které jsou základem stavby chromozomů. Vysvětluje pojem gen, genetická informace. Tyto poznatky upozorní na možnosti přenosu informací při rozmnožování a obnově organismů. Jsou základem pro následující témata. Prezentace je doplněna aktivitou pro žáky na dané téma, s možností využití na interaktivní tabuli. Druh výukového zdroje: prezentace PowerPoint Typ interakce: frontální Soubor název 32_Ch27_2_02 Tok_ informací_ v_ buňce Soubor popis obsahu Soubor obsahuje prezentaci v PowerPointu 1. aktivita doplnění názvu ke schématu 1 části kyseliny a přiřazování příslušných pojmů pro tuto kyselinu 2. aktivita doplnění názvu ke schématu 2 části kyseliny a přiřazování příslušných pojmů pro tuto kyselinu Metodický list Digitální učební materiál slouží pro výuku daného tématu s možností využití na interaktivní tabuli. S žáky nejdříve učitel probere dané téma pomocí prezentace. Žáci si dělají zápis. Snímek 1 náležitosti DUMu. Snímek 2-3 jsou určeny pro výuku k tématu Tok informací v buňce a Genetické informace. Snímky 4-6 jsou věnovány lokalizaci a struktuře nukleových kyseliny RNA a DNA. Snímky 5 a 6 jsou doplněny obrázky. Snímky 7 a 8 definují genetickou informaci a gen. Střední škola potravinářská, obchodu a služeb Brno Sídlo: Charbulova 106, 618 00 Brno
Na snímku 9 je popis chromozomu doplněný obrázkem. Snímek 10 informuje o počtu, tvaru a velikostech chromozomů u jedinců téhož druhu a porovnává stav chromozomů u somatických buněk s gametami. Na snímku 11 jsou 2 aktivity, které umožňují žákovi 1. doplnit název ke schématu 1 a přiřadit k němu související pojmy 2. doplnit název ke schématu 2 a přiřadit k němu související pojmy Obsahově se dotýká probrané problematiky. Tuto aktivitu můžeme využít na interaktivní tabuli. Správné řešení ve výuce snímek 5 a 6. V případě chybných odpovědí jsou ostatní žáci schopni spolužáka opravit nebo odpověď upřesnit. Časová náročnost: 15 minut Literatura: Literatura: JELÍNEK, Jan. ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: 1. Vyd. Moravské tiskárny, 1999. 551 s. ISBN 80-7182-070-9. BENEŠOVÁ, Marika., HAMPLOVÁ, Hana., KNOTOVÁ, Kateřina., LEFNEROVÁ, Pavlína., SÁČKOVÁ, Ivana., SATRAPOVÁ, Hana. Odmaturuj z biologie. 1. vyd. Brno: Didaktik spol. s r. o., 2003. 224 s. ISBN 80-86285-67-7. STEINHAUSER, Ladislav. Hygiena a technologie masa. 1. vyd. Brno: Spektrum, 1995. 664 s. ISBN 80-900260-4-4. DAVÍDEK, Jiří. a kol. Chemie potravin. 1. vyd. Praha: SNTL, 1983. 629 s. ISBN 04-815-83. ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. 1. vyd. Praha: Prométheus, 2005. 259 s. ISBN 80-7196-223-6. PIPEK, Petr. Technologie masa I. 1. vyd. Kostelní Vydří: Karmelitánské nakladatelství, 1995. 334 s. ISBN 80-7192-283-8 Obrázky: vlastní zdroje: MVDr. Alena Stibůrková Střední škola potravinářská, obchodu a služeb Brno Sídlo: Charbulova 106, 618 00 Brno
VÝUKOVÝ MATERIÁL ZPRACOVANÝ V RÁMCI PROJEKTU Pořadové číslo projektu: CZ.1.07/1:5.00/34.0415 Inovujeme, inovujeme Šablona: 27 Sada: 2 DUM: 2 Ověření ve výuce: Odborná biologie, Základy přírodních věd Třída: Ř 3, K1, KČ 1, Č 1 Klíčová slova: Genetické informace, nukleové kyseliny, chromozomy, somatické buňky, gamety Vytvořila: MVDr. Alena Stibůrková Škola: Střední škola potravinářská, obchodu a služeb Brno, Charbulova 106 Datum vytvoření: květen 2013
Tok informací v buňce Genetické informace Nukleové kyseliny Stavba chromozomu
Tok informací v buňce - Genetické informace Informace ve vnitřní paměti buňky (organismu) = genetické informace. Informace jsou předávány z buňky mateřské na buňky dceřiné. Přesto musí buňka přijímat i informace z okolí a tím usměrňuje své chování. Buňky mnohobuněčného organismu přijímají informace o tom jak se chovat, aby byla zaručena rovnováha organismu. Informace se předávají dalším potomkům - tím se zabezpečuje stálost druhu, jeho podobnost a dále také rozmanitost - nositeli genetických informací jsou nukleové kyseliny (DNA, RNA).
Nukleové kyseliny DNA (deoxyribonukleová kyselina) - v jádře buněk eukaryotických (jaderných) - v cytoplazmě buněk prokaryotických (bezjaderných - bakterie) - součástí DNA virů RNA (ribonukleová kyselina) - je součástí RNA virů - drsného endoplazmatického retikula buněk - ribozomů - je známo několik typů RNA (mrna, trna a rrna)
Schéma části jednošroubovice RNA -základní stavební jednotkou nukleové kyseliny je nukleotid -vzniká spojením cukerné složky (ribóza), dusíkaté báze a zbytku kyseliny trihydrogenfosforečné. Adenin Guanin Uracil Cytosin Dusíkaté báze Jednošroubovice RNA
Schéma části dvoušroubovice DNA -základní stavební jednotkou nukleové kyseliny je nukleotid - vzniká spojením cukerné složky, dusíkaté báze a zbytku kyseliny trihydrogenfosforečné Dvoušroubovice DNA Adenin Cytosin Tymin Guanin Dusíkaté báze Vodíkové vazby - můstky
Genetické informace v buňce jejich uložení Genetická informace je v buňce uložena jako sled (pořadí) 4 typů nukleotidů (A, U,(T), G, C) Přenos genetické informace z mateřské buňky do dceřiné je umožněn schopností DNA se zdvojovat (replikovat), viz. mitotické dělení Gen je základní jednotka genetické informace, jde o úsek molekuly DNA (RNA) Gen - svým pořadím nukleotidů určuje sled aminokyselin v molekule konkrétní bílkoviny
Geny uložené v DNA v eukaryotické buňce jsou součástí jaderných tělísek-chromozomů U prokaryontních buněk (bakterie, sinice) se nachází útvar nukleoid funkčně odpovídající jádru eukaryotních buněk Nukleoid je tvořen do kruhu stočenou dvoušroubovicí molekuly DNA DNA je uložena volně v cytoplazmě = prokaryontní buňky mají pouze jeden chromozom Viz stavba bakteriální buňky
Stavba chromozomu Chromozom je tvořen komplexem DNA a bílkovin (histonů). Komplex se nazývá chromatin tzv. nukleohistonové vlákno (vláknitá DNA omotává histony). Chromozom tvoří dvě ramena, která jsou spojena centromerou. Chromozom v metafázi Chromatidy Centromera
Počet, tvar a velikost chromozomů v buněčných jádrech jedince téhož druhu, je stálý a u jedinců různých druhů je rozmanitý V tělních (somatických) buňkách jsou chromozomy v párech (je jich diploidní počet-2n) u daných druhů organismů se sestavuje kariotyp = soubor chromozomů dané buňky Počet chromozomů - např. u člověka 46 Párové chromozomy (homologické) mají stejný tvar, velikost a nesou stejné geny Pohlavní buňky gamety (spermie, vajíčko) nesou pouze poloviční (haploidní-n) počet chromozomů - u člověka 23.
Aktivita žáka Doplňte ke každému schématu části kyselin název, a přiřaďte k nim související pojmy: Schéma 2 K přiřazování můžete použít svorku a červené šipky. Dusíkaté báze Dusíkaté báze NUKLEOID Cukerná složka Schéma 1 Cytozin Zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné Adenin Cukerná složka Adenin Zbytek kyseliny trihydrogenfosforečné Tymin Cytozin Guanin Guanin DNA RNA Uracil
Metodika Digitální učební materiál slouží pro výuku daného tématu s možností využití na interaktivní tabuli. S žáky nejdříve učitel probere dané téma pomocí prezentace. Snímek 1 náležitosti DUMu Snímky 2-4 jsou určeny pro výuku k tématu tok informací v buňce - RNA a DNA. Snímky 5-6 obrázky s popisem částí nukleových kyselin. Snímky 7-8 jsou věnovány genetickým informacím v buňce a jejich uložení - geny. Snímky 9-10 je popsána stavba chromozomu a vysvětlena velikost a počet chromozomů v různých buňkách. Snímek 11 je věnován 2 aktivitám, které umožňují žákovi 1. doplnit název ke schématu 1 a přiřadit k němu související pojmy 2. doplnit název ke schématu 2 a přiřadit k němu související pojmy K doplnění lze použít svorky a červené šipky. Aktivita se obsahově dotýká probrané problematiky Tok informací v buňce - DNA a RNA. Tuto aktivitu můžeme využít na interaktivní tabuli. Správné řešení ve výuce snímek 5 a 6.
Použitá literatura: JELÍNEK, Jan. ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: 1. Vyd. Moravské tiskárny, 1999. 551 s. ISBN 80-7182-070-9. BENEŠOVÁ, Marika., HAMPLOVÁ, Hana., KNOTOVÁ, Kateřina., LEFNEROVÁ, Pavlína., SÁČKOVÁ, Ivana., SATRAPOVÁ, Hana. Odmaturuj z biologie. 1. vyd. Brno: Didaktik spol. s r. o., 2003. 224 s. ISBN 80-86285-67-7. STEINHAUSER, Ladislav. Hygiena a technologie masa. 1. vyd. Brno: Spektrum, 1995. 664 s. ISBN 80-900260-4-4. DAVÍDEK, Jiří. a kol. Chemie potravin. 1. vyd. Praha: SNTL, 1983. 629 s. ISBN 04-815-83. ŠTOLL, Ivan. Fyzika pro netechnické obory SOŠ a SOU. 1. vyd. Praha: Prométheus, 2005. 259 s. ISBN 80-7196-223-6. PIPEK, Petr. Technologie masa I. 1. vyd. Kostelní Vydří: Karmelitánské nakladatelství, 1995. 334 s. ISBN 80-7192-283-8 Obrázky: vlastní zdroje: MVDr. Alena Stibůrková