Нуклеиновые кислоты

(Интегрированный урок химии и биологии. XI класс)

Гульнара ХАЙРУЛЛИНА,

 учитель биологии высшей квалификационной категории лицея №116 г.Казани

Тамара МУХАМЕТШИНА,

учитель химии высшей квалификационной категории лицея №116 г.Казани

Несогласованность программ по изучаемым в школе предметам естественно-научного цикла приводит к тому, что пограничные темы по биологии и химии изучаются в разное время. Это касается тем «Белки», «Углеводы», «Жиры», «Нуклеиновые кислоты». У учащихся возникает «разорванное» представление о мире и его законах, в котором не всё связано и взаимозависимо, а существует само по себе. Столь несистемное знание искажает мышление, отношение к миру и самому себе. Противоречия такого рода легко снимаются при интегрированном подходе к обучению. В качестве примера интегрированного подхода к обучению приводим конспект урока в XI классе по теме «Нуклеиновые кислоты».

Цель урока: обобщить знания о составе, строении, жизненных функциях нуклеиновых кислот, рассматривая их с точки зрения молекулярной биологии.

Актуализация знаний. Изучение нуклеиновых кислот является прерогативой молекулярной биологии. Если рассматривать тему с точки зрения уровней организации живой природы, то речь идет, конечно же, о молекулярном уровне, причем, не просто молекулярном, а высокомолекулярном. Нет на нашей планете более сложно организованных соединений, нежели нуклеиновые кислоты. И если говорить о наиболее серьезных проблемах, стоящих перед человечеством, будь то лечение генетически обусловленных заболеваний или обоснованности применения пищевых продуктов, содержащих ГМО, то их разрешение так или иначе будет связано с изучением нуклеиновых кислот. Нобелевская премия по химии 2015 года была присуждена за исследования в области изучения методов восстановления ДНК шведу Т.Линдалю и американцам П.Модричу и А.Санджару. Репарация ДНК – это центральный механизм, который обеспечивает защиту стабильности человеческого генома. Томас Линдаль обнаружил фермент, который «убирал» из молекулы ДНК поврежденные остатки цитозин. Именно цитозин является одним из легко повреждающихся частей ДНК – во время копирования он склонен к потере аминогруппы, в результате чего начинает соединяться не с гуанином, а с аденином. Линдаль продолжал исследовать механизм удаления поврежденных азотистых оснований, и ему удалось воспроизвести процесс «починки» молекулы в лабораторных условиях. Санджару удалось обнаружить и выделить ферменты, работа которых позволяет найти «ультрафиолетовое» повреждение, сделать в ДНК «разрез» и удалить поврежденный фрагмент молекулы, обычно состоящий из 12–13 нуклеотидов. За этими процессами Азизу Санджару также удалось понаблюдать в лабораторных условиях.

Итак, начнем с вопроса «Что такое нуклеиновые кислоты?» Дайте определение нуклеиновым кислотам с точки зрения ваших знаний по химии. (Природные полимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.) Дайте определение нуклеиновым кислотам с точки зрения ваших знаний по биологии. (Хранители наследственной информации.)

Объединим эти определения: «Нуклеиновые кислоты – это биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды, отвечающие за хранение и передачу наследственной информации». Учитывая функциональную значимость нуклеиновых кислот, можно назвать их дирижерами симфонического оркестра на концерте под названием «жизнь».

Материал.