Виготовлення та застосування на уроках біології динамічної моделі процесу синтезу білка

Розділи: Біологія

Теми, що вивчаються у розділі загальна біологія, проти матеріалом ботаніки, зоології, викликають в учнів труднощі у розумінні і запам'ятовуванні. Як змусити себе запам'ятати незрозумілий складний матеріал уроку? Завдання вчителя так подати незрозумілу тему, щоб учень не помітив жодного складного моменту.

Пам'ять – процес складний. До процесів пам'яті відносяться запам'ятовування, відтворення, збереження, а також забування матеріалу.

Запам'ятовування – процес зйомки у свідомості інформації, що надходить у вигляді образів, думок (понять), переживань і дій. Пояснюючи складну тему курсу загальної біології, вчитель може використовувати образні прийоми запам'ятовування (переведення інформації у образи, графіки, схеми, картинки). Образна пам'ять буває різних типів: зорова, слухова, моторно-рухова, смакова, дотикова, нюхова, емоційна. За ступенем активності перебігу цього процесу прийнято виділяти два види запам'ятовування: ненавмисне (або мимовільне) і навмисне (або довільне).

Збереження - процес активної переробки, систематизації, узагальнення матеріалу, оволодіння ним. Збереження завченого залежить від глибини розуміння. Добре осмислений матеріал запам'ятовується краще.

Успішність відтворення залежить від уміння відновити зв'язки, які були утворені під час запам'ятовування, та від уміння користуватися планом при відтворенні.

Забування – природний процес. Багато чого з того, що закріплено в пам'яті, згодом тією чи іншою мірою забувається. І боротися із забуванням потрібно лише тому, що часто забувається про необхідне, важливе, корисне.Забувається насамперед те, що не застосовується, не повторюється, чого немає інтересу, що перестає бути для людинисуттєвим. Деталі забувають швидше, зазвичай довше зберігаються у пам'яті загальні положення, висновки.

Забування може бути зумовлене різними чинниками. Перший і найочевидніший із них — час. Менш години потрібно забути половину механічно завченого матеріалу.

Для зменшення забування необхідно:

розуміння, осмислення інформації;
повторення інформації.

Отже, з вище викладеного можна дійти невтішного висновку, зберігається у пам'яті той матеріал уроку, який учнем зрозумілий, осмислений і викликає в нього інтерес, бракує труднощів.

Для полегшення сприйняття матеріалупроцесу синтезу білка в клітині, який по-іншому називається трансляцією, використовую динамічну схему-модель цього процесу. Дану модель можна швидко і легко виготовити, використовуючи щільний папір, кольоровий папір, ножиці та клей.

Етапи виготовлення динамічної моделі:

Зі щільного паперу вирізаємо модель рибосоми (фото 1);
Між малою і великою субодиницями ліворуч і праворуч робимо два великі розрізи (фото 2);
Зі щільного паперу вирізаємо смужку шириною трохи менше висоти розрізів на рибосомі – це модель інформаційної РНК (фото 3);
Вимірюємо відстань між розрізами моделі рибосоми, ділимо отриманий результат на два;
На модель іРНК наносимо підсумковий результат (фото 3);
З кольорового паперу вирізаємо прямокутники та приклеюємо їх на модель іРНК (фото 4). Кожен кольоровий квадратик символізує триплет нуклеотидів. На фото 4 добре видно, що рибосома, рухаючись іРНК, захоплює два кодони (триплета);
Зі щільного паперу виготовляємо моделі транспортних РНК (фото 5);
на тРНК. на верхівці, розташований триплет нуклеотидів, який комплементарнийвідповідного кодону іРНК. Він отримав назву антикодон. До верхньої частини тРНК, антикодону, приклеюємо смужки кольорового паперу (фото 6);
Зі щільного кольорового паперу вирізаємо моделі амінокислот (фото 7);
На іРНК, на акцепторному кінці тРНК, який є посадковим майданчиком для амінокислоти, на амінокислотах робимо розрізи (фото 8, 9);
Моделі рибосом, іРНК, тРНК, амінокислот готові.

Використання динамічної моделі для пояснення процесу трансляції.

Трансляція – це переведення послідовності нуклеотидів молекули іРНК у послідовність амінокислот молекули білка.

Учням дуже важко уявити, як працює рибосома, як здійснюється переклад з язика нуклеотидів на мову амінокислот. Зрозуміти цей процес допоможе зроблена модель.

На дошці закріплюємо, (використовуючи скотч) модель рибосоми з іРНК (фото 10);
Рибосома захоплює два триплети - кодони (фото 10);
Закріплюємо тРНК з амінокислотами до іРНК, використовуючи принцип комплементарності, у разі колір кодону, антикодону, амінокислоти. Комплементарність (від латинського complementum) – доповнення. (Фото 11);
Початок майбутнього білка позначається триплетом АУГ (на схемі квадратик синього кольору), який є знаком початку трансляції. Оскільки кодон кодує амінокислоту метионин, то білки (крім спеціальних випадків) починаються з метионина.
Амінокислота метіонін (на схемі вона синього кольору) відокремлюється від тРНК і приєднується до амінокислоти на сусідній тРНК з утворення пептидного зв'язку. Так починає рости ланцюжок білка. (Фото 12);
Перша тРНК відокремлюється від іРНК, рибосома робить «крок» на один триплет, до нього за принципом комплементарності приєднується тРНК з амінокислотою тапроцес повторюється (фото 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21);
Нарешті, рибосома доходить до одного з так званих стоп-кодонів (УАА, УАГ, УГА на схемі білого кольору). Ці кодони не кодують амінокислот, вони лише показують, що синтез білка повинен бути завершений. (Фото 22);
Білковий ланцюжок від'єднується від рибосоми, виходить у цитоплазму і формує властиву цьому білку вторинну, третинну, четвертинну структури (фото 23, 24, 25).

Використовуючи прийом образного сприйняття цього процесу, учні легко його засвоюють. Починають працювати різні види пам'яті: зорова, слухова, моторно-рухова, емоційна. Учням не треба докладати зусиль для запам'ятовування матеріалу (мимовільний вид пам'яті), учні не відчувають страху в тому, що з цією темою вони не зможуть розібратися.

Схемо легко користуватися і при поясненні нового матеріалу, і при його закріпленні, повторенні, як вчителю, так і учню.

Звичайно, розглядаючи процес трансляції на комп'ютері, учень бачить, чує голос диктора, але не може сам брати участь у цьому процесі. Тому вважаю, що динамічна модель процесу трансляції може допомогти вчителю більш доступно пояснити складну тему, а учням краще її зрозуміти.