Жануарлар тіршілігіндегі биологиялық суреттер. Лицейдегі биология. Биология отбасы

Мақсаттар

• Тәрбиелік: биология ғылым ретіндегі білімдерін қалыптастыруды жалғастыру; биологияның негізгі бөлімдері және өздері зерттейтін объектілер туралы түсінік беру;
• Дамытушылық: әдеби дереккөздермен жұмыс істеу дағдыларын қалыптастыру, талдау байланыстарын құру дағдыларын қалыптастыру;
• Тәрбиелік: ой-өрісін кеңейту, дүниені тұтас қабылдауды қалыптастыру.

Тапсырмалар

1. Басқа ғылымдар арасында биологияның рөлін ашу.
2. Биологияның басқа ғылымдармен байланысын ашу.
3. Биологияның қандай салаларын зерттейтінін анықтаңыз.
4. Биологияның өмірдегі рөлін анықтаңыз адам .
5. Сурет салу қызықты фактілерсабақта көрсетілген бейнероликтерден тақырыпқа байланысты.

Терминдер мен ұғымдар

• Биология – зерттеу объектілері тірі организмдер және олардың қоршаған ортамен әрекеттесуі болып табылатын ғылымдар кешені.
• Тіршілік - материяның тіршілік етуінің белсенді формасы, оның физикалық және химиялық болмыс формаларынан жоғары мағынада; жасушада болатын, зат алмасуға және оның бөлінуіне мүмкіндік беретін физикалық және химиялық процестердің жиынтығы.
• ғылымшындық туралы объективті білімдерді дамытуға және теориялық жүйелеуге бағытталған адам қызметінің саласы.

Сабақтар кезінде

Білімді жаңарту

Биология нені зерттейтінін есте сақтаңыз.
Биологияның өздерің білетін салаларын атаңдар.
Дұрыс жауапты табыңыз:
1. Ботаника ғылымы:
A) өсімдіктер
В) жануарлар
B) тек балдырлар
2. Саңырауқұлақтарды зерттеу мыналар аясында жүзеге асады:
А) ботаника
B) вирусология;
В) микология.
3. Биологияда бірнеше патшалықтар ажыратылады, атап айтқанда:
A) 4
В) 5
7
4. Биологияда адам мыналарды айтады:
A) Жануарлар патшалығы
B) Сүтқоректілер класы;
C) Homo sapiens тұқымдасы.

1-суреттің көмегімен биологияда қанша патшалық бөлінгенін еске түсіріңіз:

Күріш. 1 Тірі организмдердің патшалықтары

Жаңа материалды меңгерту

«Биология» терминін алғаш рет 1797 жылы неміс профессоры Т.Рузом ұсынды. Бірақ ол тек 1802 жылы, оны қолданғаннан кейін белсенді түрде қолданыла бастады термин J-B. Ламарк өз еңбектерінде.

Бүгінгі таңда биология - бұл дербес құрайтын ғылымдар кешені ғылыми пәндернақты зерттеу объектілерімен айналысады.

Биологияның «салалары» қатарына мынандай ғылымдарды атауға болады:
- ботаника - өсімдіктерді және оның бөлімшелерін зерттейтін ғылым: микология, лихенология, бриология, геоботаника, палеоботаника;
- зоология- жануарларды зерттейтін ғылым және оның бөлімдері: ихтиология, арахнология, орнитология, этология;
- экология – тірі ағзалардың қоршаған ортамен байланысы туралы ғылым;
- анатомия – барлық тірі заттардың ішкі құрылысы туралы ғылым;
- морфология – тірі ағзалардың сыртқы құрылысын зерттейтін ғылым;
- Цитология – жасушаны зерттейтін ғылым;
- сонымен қатар гистология, генетика, физиология, микробиология және т.б.

Жалпы биология ғылымдарының жиынтығын 2-суреттен көруге болады:

Күріш. 2 Биология ғылымдары

Бұл ретте биологияның басқа ғылымдармен тығыз байланысы нәтижесінде қалыптасқан бірқатар ғылымдар бөлектеліп, олар интеграцияланған деп аталады. Бұл ғылымдарға сенімді түрде жатқызуға болады: биохимия, биофизика, биогеография, биотехнология, радиобиология, ғарыштық биология және т.б. 3-суретте биологиямен негізгі интегралдық ғылымдар көрсетілген

Күріш. 3. Интегралдық биологиялық ғылымдар

Адам үшін биологияны білу маңызды.
1-тапсырма: Биологиялық білімнің адам үшін маңызы қандай екенін өзіңіз тұжырымдап көріңіз?
2-тапсырма: Эволюция туралы келесі бейнені қараңыз және оны жасау үшін биологиялық ғылымның қандай білім қажет екенін анықтаңыз

Ал енді адамға қандай білім және не үшін қажет екенін еске түсірейік:
- ағзаның әртүрлі ауруларын анықтау. Оларды емдеу және алдын алу үшін адам ағзасы туралы білімді қажет етеді, бұл дегеніміз: анатомия, физиология, генетика, цитология. Биология жетістіктерінің арқасында өнеркәсіпте дәрілік заттар, витаминдер, биологиялық белсенді заттар шығарыла бастады;

Тамақ өнеркәсібінде ботаника, биохимия, адам физиологиясын білу қажет;
- ауыл шаруашылығында ботаника мен биохимияны білу қажет. Өсімдік және жануар организмдерінің өзара байланысын зерттеудің арқасында ауыл шаруашылығы дақылдарының зиянкестерімен күресудің биологиялық әдістерін жасауға мүмкіндік туды. Мысалы, ботаника мен зоологияның кешенді білімдері ауыл шаруашылығында көрініс табады және оны шағын бейнематериалдан көруге болады.

Және бұл жай ғана қысқа тізімадам өміріндегі «биологиялық білімнің пайдалы рөлі».
Келесі бейне өмірдегі биологияның рөлін жақсырақ түсінуге көмектеседі.

Міндетті білімдерден биология білімін алып тастау мүмкін емес, өйткені биология біздің өмірімізді зерттейді, биология адам өмірінің көптеген салаларында қолданылатын білімді береді.

3-тапсырма. Себебін түсіндіріңіз қазіргі биологиякүрделі ғылым деп аталады.

Білімді бекіту

1. Биология дегеніміз не?
2. Ботаниканың тарауларын ата.
3.Адам өмірінде анатомия білімінің алатын орны қандай?
4. Медицинаға қандай ғылымдарды білу қажет?
5. Биология ұғымын алғаш анықтаған кім?
6. 4-суретке қарап, бейнеленген нысанды қандай ғылым зерттеп жатқанын анықтаңыз:

4-сурет. Бұл нысанды қандай ғылым зерттейді

7. 5-суретті оқыңыз, барлық тірі ағзаларды және оны зерттейтін ғылымды атаңыз

Күріш. 5. Тірі организмдер

Үй жұмысы

1. Оқулық материалын өңдеу – 1 абзац
2. Дәптерге жазып, терминдерді меңгерту: биология, тіршілік, ғылым.
3. Биологияның ғылым ретіндегі барлық тараулары мен тарауларын дәптерге жазып, оларға қысқаша сипаттама беріңіз.

Жақында жер асты үңгірлерінде тұратын көзсіз Phreatithys andruzzii балығы табылды, оның ішкі сағаты 24 емес (басқа жануарлардағыдай), 47 сағатқа орнатылған. Бұған осы балықтардың денесіндегі жарыққа сезімтал рецепторлардың барлығын өшірген мутация кінәлі.

Ғалымдар планетамызда өмір сүретін биологиялық түрлердің жалпы санын 8,7 миллион деп бағалайды және қазіргі уақытта бұл санның 20% -дан астамы ашық және жіктелген жоқ.

Мұз балығы немесе ақ балық Антарктида суларында тіршілік етеді. Бұл қанында эритроциттер мен гемоглобин жоқ жалғыз омыртқалы түрі - сондықтан мұз балықтарының қаны түссіз. Олардың метаболизмі тек қанда тікелей еріген оттегіге негізделген.

«Бұзақ» сөзі «азғын» етістігінен шыққан және бастапқыда тек таза тұқымды малдың заңсыз төлін ғана білдірген. Уақыт өте келе, биологияда бұл сөз «гибрид» терминімен ауыстырылды, бірақ ол адамдарға қатысты қорлық болды.

Пайдаланылған көздер тізімі

1. Сабақ «Биология – өмір туралы ғылым» Константинова Е.А., биология мұғалімі, №3 орта мектеп, Тверь қ.
2. Сабақ «Кіріспе. Биология – өмір туралы ғылым» Титоров Ю.И., биология мұғалімі, Кемерово КЛ директоры.
3. Сабақ «Биология – өмір туралы ғылым» Никитина О.В., биология пәнінің мұғалімі, ӨМ «No8 орта мектеп, Череповец қ.
4. Захаров В.Б., Козлова Т.А., Мамонтов С.Г. «Биология» (4-басылым) -Л .: Академия, 2011.- 512с.
5. Матяш Н.Ю., Шабтура Н.Н. Биология 9-сынып - К .: Генеза, 2009. - 253 б.

Өңдеген және жіберген Борисенко И.Н.

Сабақ бойынша жұмыс

Борисенко И.Н.

Константинова Е.А.

Титорова Ю.И.

Никитина О.В.

Орта сынып оқушыларына арналған биологиялық заңдылықтың ерекшеліктері

Биологиялық сурет – биологиялық объектілер мен құрылымдарды зерттеудің жалпыға бірдей танылған құралдарының бірі. Бұл мәселе бойынша көптеген жақсы оқулықтар бар.

Мысалы, Грин, Стоут, Тейлордың үш томдық «Биология» кітабында биологиялық сурет салудың келесі ережелері тұжырымдалған.

1. Сәйкес қалыңдықтағы және сапалы сурет салу үшін қағазды пайдалану қажет. Қарындаш сызықтары одан жақсы жойылуы керек.

2. Қарындаштар өткір, қаттылығы HB (біздің жүйеде - TM), түсті емес болуы керек.

3. Сызба болуы керек:

- жеткілікті үлкен – зерттелетін объектіні неғұрлым көп элементтер құраса, сызба соғұрлым үлкен болуы керек;
- қарапайым - жеке элементтердің орналасуы мен байланысын көрсету үшін құрылымның контурларын және басқа да маңызды бөлшектерді қосу;
- жіңішке және айқын сызықтармен сызылған - әр жолды ойластырып, содан кейін қағаздан қарындашты көтермей сызу керек; штрих немесе түс бермеңіз;
- жазулар мүмкіндігінше толық болуы керек, олардан шығатын жолдар қиылыспауы керек; Сызбаның айналасында жазулар үшін бос орын қалдырыңыз.

4. Қажет болса, екі сызба жасаңыз: негізгі белгілерді көрсететін схемалық сызба және шағын бөліктердің егжей-тегжейлі сызбасы. Мысалы, аз ұлғайту кезінде өсімдіктің көлденең қимасының жоспарын, ал жоғары ұлғайту кезінде ұяшықтардың егжей-тегжейлі құрылымын сызыңыз (сызбаның үлкен сызылған бөлігі жоспарда сына немесе шаршымен белгіленеді).

5. Сіз көремін деп ойлаған нәрсені емес, шын мәнінде көргеніңізді ғана салуыңыз керек және, әрине, суретті кітаптан көшірмеңіз.

6. Әрбір сызбаның тақырыбы, үлгіні үлкейту және проекциялау көрсеткіші болуы керек.

«Зоологияға кіріспе» кітабынан бет (неміс басылымы аяғы XIXғасыр)

Бір қарағанда, бұл өте қарапайым және қарсылық тудырмайды. Дегенмен, кейбір тезистерді қайта қарауға тура келді. Өйткені, мұндай оқу құралдарының авторлары биологиялық суреттің ерекшеліктерін институт деңгейінде немесе арнайы мектептердің жоғары сыныптарында қарастырады, олардың ұсыныстары аналитикалық (қазіргі) ойлау қабілеті бар ересек адамдарға арналған. Орташа (6-8) сыныптарда – кәдімгі және биологиялық – бәрі де қарапайым емес.

Көбінесе зертханалық эскиздер өзара «азапқа» айналады. Ұсқынсыз және кішкентай түсінікті сызбалар балалардың өздеріне ұнамайды - олар әлі сурет салуды білмейді, мұғалім де - өйткені бәрі басталған құрылымның бөлшектерін балалардың көпшілігі жиі жіберіп алады. . Әдетте мұндай тапсырмаларды тек көркемдік дарынды балалар ғана жеңеді (және оларды жек көрмейді!) Бір сөзбен айтқанда, мәселе нысандар бар, бірақ барабар техника жоқ. Айтпақшы, сурет мұғалімдері кейде қарама-қарсы мәселеге тап болады - техника бар және нысандарды таңдау қиын. Мүмкін біз бірігуіміз керек пе?

Мен жұмыс істейтін 57-ші Мәскеу мектебінде орта сыныптарда биологиялық сурет салудың кіріктірілген курсы бұрыннан бар және қазіргі уақытта дамып келеді, оның аясында биология және сызу мұғалімдері жұппен жұмыс істейді. Біз көптеген қызықты жобалар жасадық. Олардың нәтижелері Мәскеу мұражайларында бірнеше рет қойылды - Зоологиялық Мәскеу мемлекеттік университеті, Палеонтологиялық, Дарвин, балалар шығармашылығының әртүрлі фестивальдерінде. Ең бастысы, өнер немесе биология сабақтарына таңдалмаған қарапайым балалар бұл дизайн тапсырмаларын орындауға қуанады, өз жұмыстарымен мақтанады және бізге көрінетіндей, тірілер әлеміне қызыға қарай бастайды. әлдеқайда жақын және ойластырылған. Әрине, әр мектепте биология және бейнелеу өнері мұғалімдерінің бірігіп жұмыс істеу мүмкіндігі бола бермейді, бірақ біздің кейбір тұжырымдарымыз тек биология бағдарламасы аясында жұмыс жасасаңыз да қызықты әрі пайдалы болуы мүмкін.

Мотивация: алдымен эмоциялар

Әрине, жақсырақ оқып, түсіну үшін сурет саламыз құрылымдық ерекшеліктері, сабақта біз зерттейтін организмдердің алуан түрлілігімен танысу. Бірақ, сіз қандай тапсырма берсеңіз де, осы жастағы балалар үшін жұмысқа кіріспес бұрын объектінің әдемілігі мен орындылығын эмоционалды түрде түсіру өте маңызды екенін есте сақтаңыз. Біз жарқын әсерлермен жаңа жобамен жұмыс істеуге тырысамыз. Бұл үшін қысқа бейнеклип немесе шағын (7-10-нан көп емес!) слайдтарды таңдау өте қолайлы. Біздің пікірлеріміз кәдімгі нәрсе болса да заттардың ерекшелігіне, сұлулығына, таңғажайыптығына бағытталған: мысалы, өскіндердің тармақталуын зерттеу кезіндегі ағаштардың қысқы силуэттері - олар аязды және маржандарды еске түсіруі мүмкін немесе ерекше графикалық болуы мүмкін - ақ қарда қара. Мұндай кіріспе ұзақ болмауы керек - бірнеше минут, бірақ бұл мотивация үшін өте маңызды.

Барысы: аналитикалық құрастыру

Содан кейін тапсырманы құрастыруға көшесіз. Бұл жерде алдымен объектінің сыртқы түрін анықтайтын құрылымның ерекшеліктерін бөліп көрсету және олардың биологиялық мәнін көрсету маңызды. Әрине, мұның бәрі тақтаға жазылып, дәптерге жазылуы керек. Шын мәнінде, дәл қазір сіз студенттерге жұмыс тапсырмасын қойып жатырсыз - көру және көрсету.

Содан кейін, тақтаның екінші жартысында сіз сызбаны құру кезеңдерін сипаттайсыз, оларды диаграммалармен толықтырасыз, яғни. әдістемесі мен тәртібін сипаттаңыз. Негізінде, сіз тақтада көмекші және аралық құрылыстардың барлық сериясын сақтай отырып, балалардың алдында тапсырманы тез орындайсыз.

Бұл кезеңде балаларға сол заттарды бейнелеген суретшілердің немесе алдыңғы оқушылардың сәтті жұмыстарының дайын суреттерін көрсету өте жақсы. Жақсы және әдемі биологиялық сызба негізінен зерттеу екенін үнемі атап өту керек, яғни. нысанның қалай жұмыс істейтіні туралы сұраққа жауап беру және уақыт өте келе балаларды осы сұрақтарды өздері құрастыруға үйрету.

Сызба салу - нысанды зерттеу! - сіз оның пропорцияларын білуден бастайсыз: ұзындықтың енге қатынасы, бөліктердің бүтінге қатынасы, сурет үшін жеткілікті қатаң пішімді орнатуды ұмытпаңыз. Бұл деталь дәрежесін автоматты түрде анықтайтын пішім: кішігірім үлкенбөлшектердің саны, үлкен бөлігі бөлшектермен қанықтыруды қажет етеді, демек, жұмыс істеуге көп уақыт қажет. Әрбір жағдайда сіз үшін не маңызды екенін алдын ала ойластырыңыз.

1) симметрия осін сызу;

2) екі жұп симметриялы тіктөртбұрыштар салу - жоғарғы және төменгі қанаттар үшін (мысалы, инеліктер), алдымен олардың пропорцияларын анықтау;

3) осы төртбұрыштарға қанаттардың қисық сызықтарын салу

Күріш. 1. 7 сынып. Тақырыбы «Жәндіктер отрядтары». Сия, қарындашқа қалам, атластан

(Мен бұл жұмысты алғаш орындаған кезде болған бір күлкілі, қайғылы және қарапайым оқиға есімде. Жетінші сыныптағы бала алдымен «қондыру» сөзін ішіне оңай сыйғызу деп түсінді және тіктөртбұрыштардың ішіне қисық шеңберлер сызды - төртеуі де басқаша! Содан кейін. , менің нұсқауымнан кейін, не енгізу керек - көмекші сызықтарға тию дегенді білдіреді, ол бұрыштары сәл тегістелген тікбұрышты қанаттары бар көбелекті әкелді.Содан кейін ғана мен оған тіктөртбұрыштың әр жағына сызылған қисық тиетінін түсіндіргім келді. тек бір ұпай. Біз сызбаны қайтадан қайталауымыз керек еді ...)

4) ... Бұл нүкте бүйірдің ортасында немесе бұрыштан үштен бір қашықтықта орналасуы мүмкін және бұл да анықталуы керек!

Бірақ оның суреті мектеп көрмесіне алғаш рет келгенде, ол қаншалықты қуанды! Енді мен онымен «Жұмыс барысы» сипаттамасында біздің азаптың барлық кезеңдерін айтамын.

Сызбаны одан әрі егжей-тегжейлі көрсету бізді объектінің көптеген белгілерінің биологиялық мағынасын талқылауға әкеледі. Мысалды жәндіктердің қанаттарымен жалғастыра отырып (2-сурет) біз тамырлар дегеніміз не, олар қалай орналасады, неліктен олар міндетті түрде бір желіге біріктіріледі, венация табиғаты әртүрлі жүйелік топтардың жәндіктерінде қалай ерекшеленетінін талқылаймыз (мысалы, ежелгі дәуірде). және жаңа қанатты), неліктен алдыңғы қанаттардың экстремалды венасы қалыңдаған және т.б. Нұсқауларыңыздың көпшілігін балаларға жауап табуы керек сұрақтар түрінде беруге тырысыңыз.

Күріш. 2. «Инелік пен бөренелер». 7 сынып «Жәндіктер отрядтары» тақырыбы. Сия, қарындашқа қалам, атластан

Айтпақшы, жігіттерге таңдау мүмкіндігін бере отырып, бір типтегі көбірек заттарды алуға тырысыңыз. Жұмыстың соңында сынып және көреді биоәртүрліліктоптар, және құрылымның маңызды жалпы белгілері, және, сайып келгенде, балалардың әртүрлі сурет салу қабілеттері соншалықты маңызды болмайды.

Өкінішке орай, мектеп мұғалімінің қарамағында бір топтың әртүрлі объектілерінің жеткілікті саны әрқашан бола бермейді. Мүмкін, біздің тәжірибеміз сізге пайдалы болуы мүмкін: топты зерттегенде, біз алдымен өмірден оңай қол жетімді нысанның фронтальды сызбасын жасаймыз, содан кейін жеке - фотосуреттерден немесе тіпті кәсіби суретшілердің суреттерінен әртүрлі заттардың сызбаларын жасаймыз.

Күріш. 3. Асшаяндар. 7-сынып «Шаянтәрізділер» тақырыбы. Қарындаш, табиғаттан

Мысалы, «Шаянтәрізділер» тақырыбында «Шаянтәрізділердің сыртқы құрылысы» зертханалық жұмысында бәріміз алдымен азық-түлік дүкенінен мұздатылған (3-сурет) сатып алған асшаяндарды (шаянның орнына) саламыз, содан кейін қысқаша көріністі көргеннен кейін сурет саламыз. бейнеклип, жеке – «Жануарлардың өмірі» бейнеленген әртүрлі планктонды шаян құрттары (4-сурет): үлкен (A3) парақтарда, салқын сұр, көк, жасылдау реңктерде акварельмен боялған; бор немесе ақ гуашь, сия мен қаламмен ұсақ бөлшектерді өңдеу. (Планктондық шаянтәрізділердің мөлдірлігін қалай жеткізуге болатынын түсіндіре отырып, біз ең қарапайым үлгіні - ішіне зат салынған шыны ыдысты ұсына аламыз.)

Күріш. 4. Планктон. 7-сынып «Шаянтәрізділер» тақырыбы. Тонды қағаз (A3 пішімі), бор немесе ақ гуашь, қара сия, атласты

8-сыныпта балықты зерттеген кезде «Сүйек балықтарының сыртқы құрылысы» зертханалық жұмысында біз алдымен кәдімгі қартаяқтың суретін саламыз, содан кейін балалар «Коммерциялық балық» керемет түсті кестелерінен әртүрлі балық отрядтарының өкілдерін акварельмен саламыз. бізде мектепте.

Күріш. 5. Бақа қаңқасы. 8-сынып «Қосмекенділер» тақырыбы. Қарындаш, оқу дайындығы бар

Алдымен қосмекенділерді зерттегенде - зертханалық жұмыс«Бақа қаңқасының құрылысы», қарапайым қарындашпен сурет салу (5-сурет). Содан кейін шағын бейнеклипті, жапыраққа өрмелейтін әртүрлі экзотикалық бақалардың акварельдік суретін және т.б. (Біз жоғары сапалы фотосуреттері бар күнтізбелерден сурет саламыз, бақытымызға орай, олар қазір сирек емес).

Осындай схемамен бір нысанның қарындашпен салынған өте жалықтырғыш суреттері жарқын және жеке жұмыстарға қалыпты дайындық кезеңі ретінде қабылданады.

Маңызды: техника

Жұмыстың сәтті аяқталуы үшін техниканы таңдау өте маңызды. Классикалық нұсқада қарапайым қарындаш пен ақ қағазды алу керек, бірақ .... Біздің тәжірибеміз балалардың көзқарасы бойынша мұндай сурет аяқталмаған болып көрінеді, олар жұмысқа қанағаттанбайды.

Бұл арада сиямен қарындаш эскизін жасау, тіпті тоналды қағазды алу жеткілікті (біз принтерлер үшін түрлі-түсті қағазды жиі қолданамыз) - және нәтиже мүлдем басқаша қабылданады (6, 7-сурет). Толықсыздық сезімі көбінесе егжей-тегжейлі фонның болмауынан туындайды және бұл мәселені шешудің ең оңай жолы - тоналды қағаздың көмегімен. Сонымен қатар, кәдімгі борды немесе ақ қарындашты қолдана отырып, сіз жиі қажет болатын жарқырау немесе мөлдірлік әсеріне бірден дерлік қол жеткізе аласыз.

Күріш. 6. Радиолярия. 7-сынып «Ең қарапайым» тақырыбы. Сатиннен акварельге (дөрекі текстурасы бар), сияға, пастелге немесе борға арналған тоналды қағаз (A3 пішімі)

Күріш. 7. Ара. 7 сынып «Жәндіктер отрядтары» тақырыбы. Сия, қарындаштағы қалам, көлем - щеткамен және сұйылтылған сиямен, қаламмен ұсақ бөлшектер, атластан

Егер тушьмен жұмысты ұйымдастыру қиын болса, жұмсақ қара лайнерлерді немесе роликті шарларды (ең нашар жағдайда, гельдік қаламдар) пайдаланыңыз - олар бірдей әсер береді (8, 9-сурет). Бұл әдісті қолдана отырып, әртүрлі қалыңдықтағы және қысымдағы сызықтарды пайдалану арқылы қаншалықты ақпарат берілетінін көрсетіңіз - ең маңызды нәрсені бөлектеу үшін де, көлем әсерін жасау үшін де (алдыңғы және фон). Сіз сондай-ақ қалыпты және жеңіл көлеңкелерді пайдалана аласыз.

Күріш. 8. Сұлы. 6-сынып «Гүлді өсімдіктердің алуан түрлері, тұқымдас дәнді дақылдар» тақырыбы. Сия, тоналды қағаз, гербарийден

Күріш. 9. Жылқы құйрығы және сойыл мүгі. 6-сынып «Споралы өсімдіктер» тақырыбы. Сия, ақ қағаз, гербарийден

Оның үстіне, классикалықтан айырмашылығы ғылыми сызбалар, біз жиі жұмысты түсті түрде орындаймыз немесе дыбыс деңгейін көрсету үшін жеңіл реңкті қолданамыз (Cурет 10).

Күріш. 10. Шынтақ буыны. 9-сынып «Тірек-қимыл аппараты» тақырыбы. Қарындаш, гипс көмегімен

Түс техникасының ішінде біз көптеген әрекеттерді қолдандық - акварель, гуашь, пастель, ақырында жұмсақ түсті қарындаштарға, бірақ әрқашан өрескел қағазға тұрақтадық. Егер сіз осы әдісті қолданып көруді шешсеңіз, есте сақтау керек бірнеше маңызды нәрселер бар.

1. Жақсы компаниядан жұмсақ сапалы қарындаштарды алыңыз, мысалы, Kohinoor, бірақ балаларға түстердің үлкен ауқымын бермеңіз (жеткілікті түрде қарапайым): бұл жағдайда олар әдетте дайын түсті алуға тырысады, бұл әрине сәтсіздікке ұшырайды. 2-3 түсті араластыру арқылы дұрыс көлеңке алу жолын көрсетіңіз. Мұны істеу үшін сізге палитрамен жұмыс істеу керек - олар қажетті комбинацияларды және қысымды таңдайтын қағаз парағы.

2. Дөрекі қағаз әлсіз және күшті түстерді пайдалану тапсырмасын айтарлықтай жеңілдетеді.

3. Жеңіл қысқа штрихтар нысанның пішінін мүсіндеуі керек: яғни. негізгі сызықтарды қайталаңыз (бояу емес, пішін мен контурға қайшы).

4. Содан кейін дұрыс түстер қазірдің өзінде таңдалған кезде, соңғы шырынды және күшті соққылар қажет. Көбінесе сызбаны жандандыратын ерекше нүктелерді қосу керек. Бұл үшін қарапайым борды пайдалану (тоналды қағазда) немесе жұмсақ өшіргішпен (ақ түсті) өтудің ең оңай жолы. Айтпақшы, егер сіз бос әдістерді қолдансаңыз - бор немесе пастел - содан кейін жұмысты лакпен түзетуге болады.

Бұл техниканы меңгерген кезде сіз оны табиғатта, уақыт тапшылығымен, сөзбе-сөз «тізеңізде» пайдалана аласыз (таблеткалар туралы ұмытпаңыз - картонның бір бөлігі ғана жеткілікті!).

Және, әрине, жұмысымыздың сәтті болуы үшін біз міндетті түрде көрмелер ұйымдастырамыз - кейде сыныпта, кейде мектеп дәліздерінде. Көбінесе бір тақырыптағы балалардың баяндамалары көрмеге сәйкес келеді - ауызша да, жазбаша да. Жалпы, мұндай жоба сізге және балаларға дайындалуға тұрарлық керемет және әдемі жұмыс сезімін тудырады. Мүмкін, сурет мұғалімімен байланыста және өзара қызығушылықпен сіз биология сабақтарында жұмысты бастай аласыз: объектіні зерттеудің аналитикалық дайындық кезеңі, қарындаш эскизін жасау және оны бірге таңдаған әдістемеде - оның сабақтарында аяқтау.

Міне, мысал. Өсімдіктану, «Қашу – бүршік, бұтақтану, өркеннің құрылысы» тақырыбы. Бүршіктері бар бұтақ - алдыңғы жағында үлкен, артқы жағында - ақ қар мен қара аспан аясында ағаштар немесе бұталардың сұлбалары. Техника – қара сия, ақ қағаз. Бұтақтар - табиғаттан, ағаштардың сұлбалары - фотосуреттерден немесе кітап суреттерінен. Атауы «Қыстағы ағаштар», немесе «Қысқы пейзаж».

Тағы бір мысал. «Жәндіктер отрядтары» тақырыбын оқу барысында «Қоңыздардың пішіні мен көлемі» шағын жұмысты орындаймыз. Пішіннің қарауынан және кескінінен алаңдамау үшін хиароскуро мен ерекшелеулерді (акварель, сумен сия, қылқалам) жеткізетін кез келген техника, бірақ монохромды. Егжей-тегжейлерді қаламмен немесе гельдік қаламмен өңдеген дұрыс (үлкейткіш әйнекті пайдалансаңыз, табан мен бас жақсырақ болады).

Күріш. 11. Қоңыздар. Сия, қарындаштағы қалам, көлем - щеткамен және сұйылтылған сиямен, қаламмен ұсақ бөлшектер, атластан

Тоқсанда 1-2 әдемі жұмыс жеткілікті - және тірі затты салу осы қиын процестің барлық қатысушыларын қуантады.

Өмір туралы ғылымдар үлкеннен кішіге қарай жылжуда. Соңғы кезде биология жануарлардың, өсімдіктердің, бактериялардың сыртқы белгілерін ғана сипаттады. Молекулалық биология тірі организмдерді жеке молекулалар арасындағы өзара әрекеттесу деңгейінде зерттейді. Құрылымдық биология – жасушалардағы процестерді атомдар деңгейінде зерттейді. Жеке атомдарды «көруді», құрылымдық биологияның қалай жұмыс істейтінін және «өмір сүруін» және ол қандай құралдарды қолданатынын білгіңіз келсе, сіз осындасыз!

Циклдің бас серіктесі компания: биологиялық зерттеулер мен өндіріске арналған жабдықты, реагенттерді және шығын материалдарын ең ірі жеткізуші.

«Биомекуланың» негізгі миссияларының бірі – тамырына жету. Біз зерттеушілердің қандай жаңа фактілерді ашқанын айтып қана қоймаймыз – оларды қалай ашқаны туралы айтамыз, биологиялық әдістердің принциптерін түсіндіруге тырысамыз. Бір организмнен генді алып, екіншісіне қалай енгізуге болады? Үлкен жасушадағы бірнеше кішкентай молекулалардың тағдырын қалай қадағалауға болады? Үлкен мидағы нейрондардың бір кішкентай тобын қалай қоздыру керек?

Сондықтан біз бұл туралы сөйлесуді шештік зертханалық әдістернеғұрлым жүйелі түрде, ең маңызды, ең заманауи биологиялық әдістерді бір рубрикаға біріктіру. Оны қызықтырақ және түсінікті ету үшін біз мақалаларды қалың суреттедік, тіпті мұнда және мұнда анимациялар қостық. Жаңа айдардағы мақалалар тіпті кездейсоқ өтіп бара жатқан адамға да қызықты және түсінікті болғанын қалаймыз. Екінші жағынан, олар соншалықты егжей-тегжейлі болуы керек, тіпті кәсіпқой олардан жаңа нәрсені таба алады. Біз әдістерді 12 үлкен топқа жинадық және олардың негізінде биометодологиялық күнтізбе жасамақпыз. Жаңартуларды күтіңіз!

Неліктен құрылымдық биология?

Өздеріңіз білетіндей, биология өмір туралы ғылым. Ол пайда болды басы XIXғасырлар мен оның өмір сүруінің алғашқы жүз жылы тек сипаттамалық сипатта болды. Ол кездегі биологияның негізгі міндеті әр түрлі тірі ағзалардың мүмкіндігінше көп түрлерін тауып, оларға сипаттама беру, ал сәл кейінірек – олардың арасындағы туыстық байланыстарды анықтау болып саналды. Уақыт өте келе және басқа ғылым салаларының дамуымен биологиядан «молекулярлық» префиксі бар бірнеше салалар пайда болды: молекулалық генетика, молекулалық биологияжәне биохимия – тірі заттарды сәйкес емес, жеке молекулалар деңгейінде зерттейтін ғылымдар сыртқы түріорганизм немесе оның салыстырмалы орналасуы ішкі органдар. Ақырында, жақында (өткен ғасырдың 50-жылдары) осындай білім саласы пайда болды құрылымдық биология- тірі ағзалардағы процестерді өзгеріс деңгейінде зерттейтін ғылым кеңістіктік құрылымжеке макромолекулалар. Шын мәнінде, құрылымдық биология үшеуінің торабында әртүрлі ғылымдар. Біріншіден, бұл биология, өйткені ғылым тірі объектілерді зерттейді, екіншіден, физика, өйткені физикалық эксперименттік әдістердің ең кең арсеналы қолданылады, үшіншіден, химия, өйткені молекулалардың құрылымын өзгерту осы нақты пәннің объектісі болып табылады.

Құрылымдық биология қосылыстардың екі негізгі класын зерттейді – белоктар (барлық белгілі организмдердің негізгі «жұмыс денесі») және нуклеин қышқылдары(негізгі «ақпараттық» молекулалар). Құрылымдық биологияның арқасында біз ДНҚ-ның қос спиральдық құрылымы бар екенін, тРНҚ-ны «G» винтаждық әрпі ретінде бейнелеу керек екенін және рибосоманың белгілі бір конформациядағы белоктар мен РНҚ-дан тұратын үлкен және кіші суббірлігі бар екенін білеміз. .

жаһандық мақсатқұрылымдық биология, кез келген басқа ғылым сияқты, «заттардың қалай жұмыс істейтінін түсіну». Белок тізбегі қай пішінде бүктелген, ол жасушалардың бөлінуіне себеп болады, ол жүргізетін химиялық процесс кезінде ферменттің қаптамасы қалай өзгереді, өсу гормоны мен оның рецепторы қай жерде өзара әрекеттеседі - бұл ғылым осы сұрақтарға жауап береді. . Оның үстіне, бөлек мақсат - бұл сұрақтарға (әлі зерттелмеген нысан үшін) қымбат экспериментке жүгінбестен компьютерде жауап беруге болатындай деректер көлемін жинақтау.

Мысалы, биолюминесценция жүйесінің құрттарда немесе саңырауқұлақтарда қалай жұмыс істейтінін түсіну керек - олар геномды ашты, осы деректердің негізінде олар қажетті ақуызды тапты және жұмыс механизмімен бірге оның кеңістіктік құрылымын болжады. Рас, әзірге мұндай әдістер тек олардың сәбилік кезеңінде ғана бар екенін мойындаған жөн, тек оның гені бар ақуыздың құрылымын дәл болжау әлі де мүмкін емес. Екінші жағынан, құрылымдық биология нәтижелерінің медицинада қолданылуы бар. Көптеген зерттеушілер үміттенетіндей, биомолекулалардың құрылымы және олардың жұмыс істеу механизмдері туралы білім жаңа препараттарды сынау және қателесу арқылы емес, ұтымды негізде жасауға мүмкіндік береді (дәлірек айтқанда, жоғары өнімді скрининг). қазір жасалды. Және бұл ғылыми фантастика емес: құрылымдық биологияның көмегімен жасалған немесе оңтайландырылған көптеген препараттар бар.

Құрылымдық биологияның тарихы

Құрылымдық биологияның тарихы (1-сурет) өте қысқа және 1950 жылдардың басында, Джеймс Уотсон мен Фрэнсис Крик Розалинд Франклиннің ДНҚ кристалдарына рентгендік дифракция туралы деректеріне сүйене отырып, винтаждық дизайнерден қазір белгілі модельді жинаған кезде басталады. барлығына қос спираль. Біраз бұрын Линус Полинг белоктардың екінші реттік құрылымының негізгі элементтерінің бірі болып табылатын спиральдың бірінші болжамды моделін құрастырды (2-сурет).

Бес жылдан кейін, 1958 жылы дүние жүзінде бірінші ақуыз құрылымы анықталды - сперматозоидтың миоглобині (бұлшық ет талшықтарының ақуызы) (3-сурет). Әрине, ол заманауи құрылымдар сияқты әдемі көрінбеді, бірақ бұл қазіргі ғылымның дамуындағы елеулі кезең болды.

3b-сурет. Белок молекуласының бірінші кеңістіктік құрылымы.Джон Кендру мен Макс Перутц арнайы конструктордан жиналған миоглобиннің кеңістіктік құрылымын көрсетеді.

Он жылдан кейін, 1984–1985 жылдары ядролық магниттік-резонанстық спектроскопия көмегімен алғашқы құрылымдар анықталды. Осы сәттен бастап бірнеше маңызды жаңалықтар болды: 1985 жылы олар ингибиторы бар ферменттің бірінші кешенінің құрылымын алды, 1994 жылы біздің жасушаларымыздың электр станцияларының негізгі «машинасы» АТФ синтазасының құрылымын анықтады. (митохондриялар), ал қазірдің өзінде 2000 жылы олар белоктар мен РНҚ-дан тұратын белоктардың – рибосомалардың алғашқы кеңістіктік құрылымы «фабрикаларын» алды (6-сурет). 21 ғасырда құрылымдық биологияның дамуы кеңістіктік құрылымдардың санының жарылыс өсуімен бірге серпінді және шектен шықты. Белоктардың көптеген кластарының құрылымдары алынды: гормондық және цитокиндік рецепторлар, G-белокпен байланысқан рецепторлар, ақылы рецепторлар, иммундық жүйенің ақуыздары және басқалары.

2010 жылдары криоэлектронды микроскопияның кескіндерін жазу және өңдеудің жаңа технологияларының пайда болуымен ультра жоғары ажыратымдылықта мембраналық ақуыздардың көптеген күрделі құрылымдары пайда болды. Құрылымдық биологияның жетістіктері назардан тыс қалмады: 14 Нобель сыйлығы, оның бесеуі қазірдің өзінде 21 ғасырда.

Құрылымдық биология әдістері

Құрылымдық биология саласындағы зерттеулер бірнеше физикалық әдістерді қолдану арқылы жүзеге асырылады, олардың тек үшеуі ғана атомдық рұқсатта биомолекулалардың кеңістіктік құрылымдарын алуға мүмкіндік береді. Құрылымдық биология әдістері зерттелетін заттың әртүрлі электромагниттік толқындармен әрекеттесуін өлшеуге негізделген. элементар бөлшектер. Барлық әдістер айтарлықтай қаржылық ресурстарды қажет етеді - жабдықтың құны жиі таң қалдырады.

Тарихи тұрғыдан құрылымдық биологияның бірінші әдісі рентгендік дифракциялық талдау (ХРД) болып табылады (7-сурет). 20 ғасырдың басында кристалдардағы рентгендік дифракция үлгісіне сәйкес олардың қасиеттерін - жасуша симметриясының түрін, атомдар арасындағы байланыстардың ұзындығын және т.б. зерттеуге болатыны анықталды. , сонда органикалық қосылыстар, онда атомдардың координаталарын, демек, бұл молекулалардың химиялық және кеңістіктік құрылымын есептеуге болады. 1949 жылы пенициллиннің құрылымы, ал 1953 жылы ДНҚ қос спиралының құрылымы осылайша алынды.

Барлығы қарапайым болып көрінеді, бірақ нюанстар бар.

Біріншіден, қандай да бір жолмен кристалдарды алу керек және олардың мөлшері жеткілікті үлкен болуы керек (8-сурет). Егер бұл өте күрделі емес молекулалар үшін мүмкін болса (ас тұзы немесе көк витриол қалай кристалданатынын есте сақтаңыз!), онда белоктардың кристалдануы оңтайлы жағдайларды табудың айқын емес процедурасын қажет ететін өте қиын тапсырма. Енді бұл «өскен» ақуыз кристалдарын іздеу үшін жүздеген әртүрлі шешімдерді дайындайтын және бақылайтын арнайы роботтардың көмегімен жасалады. Дегенмен, кристаллографияның алғашқы күндерінде ақуыз кристалын алу құнды уақытты алуы мүмкін.

Екіншіден, алынған деректер негізінде («шикі» дифракциялық үлгілер; күріш. 8) құрылымды «есептеу» керек. Енді бұл да күнделікті жұмыс, бірақ 60 жыл бұрын шамдар технологиясы мен перфокарталар дәуірінде бұл қарапайым емес еді.

Үшіншіден, егер кристалды өсіру мүмкін болса да, ақуыздың кеңістіктік құрылымын анықтаудың қажеті жоқ: ол үшін ақуыз барлық тор орындарында бірдей құрылымға ие болуы керек, бұл әрқашан бірдей емес. іс.

Төртіншіден, кристал ақуыздың табиғи күйінен алыс. Кристаллдардағы протеиндерді зерттеу адамдарды он адамды кішкентай, түтін асүйге толтыру арқылы зерттеумен бірдей: адамдардың қолдары, аяқтары және басы бар екенін білуге ​​болады, бірақ мінез-құлық ыңғайлы ортадағыдай болмауы мүмкін. Дегенмен, рентгендік дифракциялық талдау кеңістіктік құрылымдарды анықтаудың ең кең тараған әдісі болып табылады және осы әдіс арқылы ПДБ мазмұнының 90% алынады.

SAR рентген сәулелерінің қуатты көздерін қажет етеді – электронды үдеткіштер немесе бос электронды лазерлер (Cурет 9). Мұндай көздер қымбат – бірнеше миллиард АҚШ доллары – бірақ әдетте бір көзді дүние жүзіндегі жүздеген, тіпті мыңдаған топтар жеткілікті номиналды ақыға пайдаланады. Біздің елде қуатты көздер жоқ, сондықтан ғалымдардың көпшілігі алынған кристалдарды талдау үшін Ресейден АҚШ-қа немесе Еуропаға барады. Бұл романтикалық зерттеулер туралы толығырақ мақаладан оқи аласыз » Мембраналық протеиндер бойынша кеңейтілген зерттеулер зертханасы: геннен ангстромға дейін» .

Жоғарыда айтылғандай, рентгендік дифракциялық талдау рентген сәулелерінің қуатты көзін қажет етеді. Көз неғұрлым күшті болса, кристалдардың өлшемі соғұрлым кішірек болады және биологтар мен гендік инженерлер бақытсыз кристалдарды алуға тырысқанда аз ауырады. Синхротрондарда немесе циклотрондарда – алып сақиналы үдеткіштерде электронды сәулені үдету арқылы рентгендік сәулеленуді алу оңай. Электрон жеделдетуді сезінгенде, ол қажетті жиілік диапазонында электромагниттік толқындар шығарады. IN Соңғы уақытжаңа өте қуатты сәулелену көздері пайда болды - бос электронды лазерлер (XFEL).

Лазердің жұмыс істеу принципі өте қарапайым (9-сурет). Біріншіден, электрондар асқын өткізгіш магниттердің көмегімен жоғары энергияға дейін үдетіледі (үдеткіштің ұзындығы 1–2 км), содан кейін олар толқынды деп аталатын әртүрлі полярлық магниттер жиынтығы арқылы өтеді.

Сурет 9. Еркін электронды лазердің жұмыс істеу принципі.Электрондық сәуле жеделдетіліп, толқынды құрылғыдан өтіп, биологиялық үлгілерге түсетін гамма-сәулелерді шығарады.

Толдырғыш арқылы өтетін электрондар сәуленің бағытынан периодты түрде ауытқи бастайды, үдеулерді бастан кешіріп, рентген сәулелерін шығарады. Барлық электрондар бірдей қозғалатындықтан, сәулелену күшейеді, себебі басқа сәулелік электрондар бірдей жиіліктегі рентгендік толқындарды жұтып, қайта шығара бастайды. Барлық электрондар синхронды түрде өте қуатты және өте қысқа жарқыл түрінде (ұзақтығы 100 фемтосекундтан аз) сәуле шығарады. Рентген сәулесінің қуаты соншалық, бір қысқа жарқыл кішкентай кристалды плазмаға айналдырады (Cурет 10), алайда кристал бүтін болған кезде бірнеше фемтосекундта ең жоғары сапалы кескінді алуға болады. сәуленің жоғары қарқындылығы мен когеренттілігі. Мұндай лазердің құны 1,5 миллиард долларды құрайды және әлемде мұндай қондырғылардың төртеуі ғана бар (АҚШ-та (11-сурет), Жапонияда, Кореяда және Швейцарияда орналасқан). 2017 жылы құрылысына Ресей де қатысқан бесінші – еуропалық лазерді пайдалануға беру жоспарлануда.

Сурет 10. Еркін электронды лазерлік импульстің әсерінен 50 фс-та белоктардың плазмаға айналуы.Фемтосекунд = 1/1000000000000000 секунд.

PDB дерекқорындағы кеңістіктік құрылымдардың шамамен 10% ЯМР спектроскопиясы арқылы анықталды. Ресейде әлемдік деңгейдегі жұмыс үшін қолданылатын бірнеше ауыр салмақты сезімтал ЯМР спектрометрлері бар. Ресейде ғана емес, Праганың шығысындағы және Сеулдің батысындағы бүкіл аумақтағы ең үлкен ЯМР зертханасы Ресей ғылым академиясының (Мәскеу) Биоорганикалық химия институтында орналасқан.

ЯМР спектрометрі технологияның ақылды жеңуінің тамаша үлгісі болып табылады. Жоғарыда айтқанымыздай, ЯМР спектроскопия әдісін қолдану үшін қуатты магнит өрісі қажет, сондықтан құрылғының жүрегі асқын өткізгіш магнит болып табылады - сұйық гелийге (−269 ° C) батырылған арнайы қорытпалы катушка. Асқын өткізгіштікке жету үшін сұйық гелий қажет. Гелийдің булануын болдырмау үшін оның айналасында сұйық азот (-196 °C) бар үлкен резервуар салынған. Ол электромагнит болса да, ол электр энергиясын тұтынбайды: асқын өткізгіш катушканың кедергісі жоқ. Дегенмен, магнит сұйық гелиймен және сұйық азотпен үнемі «қоректенуі» керек (Cурет 15). Егер сіз оны орындамасаңыз, онда «сөну» орын алады: катушкалар қызады, гелий қатты буланады және құрылғы бұзылады ( см.бейне). Ұзындығы 5 см үлгідегі өріс өте біркелкі болуы маңызды, сондықтан құрылғыда магнит өрісін дәл баптау үшін қажетті бірнеше ондаған шағын магниттер бар.

Бейне. 21,14 тесла ЯМР спектрометрінің жоспарланған «сөнуі».

Өлшеу үшін сізге сенсор қажет - электромагниттік сәулеленуді тудыратын және «кері» сигналды тіркейтін арнайы катушкалар - тербеліс магниттік моментүлгі. Сезімталдықты 2-4 есе жақсарту үшін сенсор -200 °C дейін салқындатылады, осылайша термиялық шудан құтылады. Ол үшін гелийді қажетті температураға дейін салқындатып, детектордың жанына айдайтын арнайы машина – криоплатформа құрастырады.

Жарық шашырауы, рентген сәулелері немесе нейтрондық сәулелер құбылысына негізделген әдістердің тұтас тобы бар. Сәулеленудің/бөлшектердің әртүрлі бұрыштарда шашырауының қарқындылығына негізделген бұл әдістер ерітіндідегі молекулалардың өлшемі мен пішінін анықтауға мүмкіндік береді (16-сурет). Шашырау молекуланың құрылымын анықтай алмайды, бірақ оны басқа әдісті пайдаланған кезде көмекші ретінде пайдалануға болады, мысалы, ЯМР спектроскопиясы. Жарық шашырауын өлшеуге арналған құралдар салыстырмалы түрде арзан, құны шамамен 100 000 долларды құрайды, ал басқа әдістер нейтрондар шоғырын немесе күшті рентген сәулелерін жасай алатын бөлшектердің үдеткішін қажет етеді.

Құрылымды анықтау мүмкін емес, бірақ кейбір маңызды деректерді алуға болатын тағы бір әдіс - бұл резонанстық флуоресценттік энергияның берілуі(FRET) . Әдісте флуоресценция құбылысы қолданылады - кейбір заттардың бір толқын ұзындығының сәулесін жұтуы, басқа толқын ұзындығының сәулесін шығаруы. Қосылыстардың жұбын таңдауға болады, олардың бірінде (донор) флуоресценция кезінде шығарылатын жарық екіншінің (акцептордың) өзіне тән жұтылу толқын ұзындығына сәйкес келеді. Донорды қажетті толқын ұзындығының лазерімен сәулелендіріңіз және акцептордың флуоресценциясын өлшеңіз. FRET эффектісі молекулалар арасындағы қашықтыққа байланысты, сондықтан екі ақуыздың молекулаларына немесе бір ақуыздың әртүрлі домендерінің (құрылымдық бірліктерінің) флуоресцентті доноры мен акцепторын енгізсеңіз, ақуыздар арасындағы өзара әрекеттесулерді немесе домендердің өзара орналасуын зерттеуге болады. ақуызда. Тіркеу оптикалық микроскоптың көмегімен жүзеге асырылады, сондықтан FRET арзан, бірақ ақпаратсыз әдіс болып табылады, оны пайдалану деректерді түсіндіруде қиындықтармен байланысты.

Ақырында, құрылымдық биологтардың «арман әдісі» туралы айтпай кетуге болмайды - компьютерлік модельдеу(Cурет 17). Әдістің идеясы - компьютерлік модельде ақуыздың әрекетін модельдеу үшін молекулалардың құрылымы мен мінез-құлқы туралы заманауи білімді пайдалану. Мысалы, молекулалық динамика әдісін қолдана отырып, нақты уақытта бір «бірақ» үшін молекуланың қозғалысын немесе ақуыздың «жинақталу» (бүктелу) процесін бақылауға болады: есептеуге болатын максималды уақыт аспайды. 1 мс, бұл өте қысқа, бірақ сонымен бірге орасан зор есептеу ресурстарын қажет етеді (Cурет 18) . Жүйенің мінез-құлқын ұзақ уақыт бойы зерттеуге болады, тек бұл дәлдіктің жол берілмейтін жоғалуы есебінен қол жеткізіледі.

Ақуыздардың кеңістіктік құрылымдарын талдау үшін компьютерлік модельдеу белсенді түрде қолданылады. Қондыру мақсатты протеинмен әрекеттесуге бейімділігі жоғары потенциалды препараттарды іздеу үшін қолданылады. Қазіргі уақытта болжамдардың дәлдігі әлі де төмен, бірақ қондыру жаңа препаратты әзірлеу үшін сынақтан өтуі қажет әлеуетті белсенді заттардың ауқымын айтарлықтай тарылта алады.

Құрылымдық биологияның нәтижелерін практикалық қолданудың негізгі саласы дәрілік заттарды жасау немесе қазіргі таңда сәнге айналғандай, дәрілік дизайн болып табылады. Құрылымдық деректерге негізделген препаратты жасаудың екі жолы бар: лигандтан немесе мақсатты ақуыздан бастауға болады. Егер мақсатты ақуызға әсер ететін бірнеше дәрілік заттар белгілі болса және ақуыз-дәрілік кешендердің құрылымдары алынған болса, байланыстырудың «қалтасының» қасиеттеріне сәйкес «идеалды препараттың» үлгісін жасауға болады. белок молекуласының бетінде потенциалды препараттың қажетті ерекшеліктерін белгілеңіз және барлық белгілі табиғи және онша емес қосылыстардың арасынан іздеңіз. Сіз тіпті препараттың құрылымының қасиеттері мен оның белсенділігі арасындағы байланыстарды құра аласыз. Мысалы, егер молекуланың үстінде садақ болса, онда оның белсенділігі садақсыз молекулаға қарағанда жоғары болады. Ал садақ неғұрлым көп зарядталса, дәрі соғұрлым жақсы жұмыс істейді. Сонымен, барлық белгілі молекулалардың ішінен ең үлкен зарядталған садақпен қосылысты табу керек.

Басқа әдіс - компьютердегі мақсатты құрылымды онымен дұрыс жерде әрекеттесуге қабілетті қосылыстарды іздеу үшін пайдалану. Бұл жағдайда әдетте фрагменттердің кітапханасы пайдаланылады - заттардың шағын бөліктері. Егер сіз әртүрлі жерлерде нысанаға әсер ететін, бірақ бір-біріне жақын бірнеше жақсы фрагменттерді тапсаңыз, оларды бір-біріне «тігу» арқылы фрагменттерден препарат құра аласыз. Құрылымдық биологияны пайдалана отырып, дәрі-дәрмектің сәтті дамуының көптеген мысалдары бар. Алғашқы сәтті жағдай 1995 жылы глаукомаға қарсы препарат дорзоламидті қолдануға рұқсат етілген кезден басталады.

Биологиялық зерттеулердегі жалпы тенденция табиғатты сапалы ғана емес, сандық сипаттауға да көбірек бейім. Құрылымдық биология бұған мысал бола алады. Ал одан әрі пайдасын тигізіп қана қоймайды деуге толық негіз бар іргелі ғылымсонымен қатар медицина мен биотехнология.

Күнтізбе

Арнайы жобаның мақалаларына сүйене отырып, 2019 жылға арналған «Биологияның 12 әдісі» күнтізбесін жасауды жөн көрдік. Бұл мақала наурызды білдіреді.

Әдебиет

1. Биолюминесценция: Қайта тірілу;
2. Компьютерлік әдістердің салтанат құруы: белоктардың құрылымын болжау;
3. Хепинг Чжен, Катарзына В Хендинг, Мэттью Д Циммерман, Иван Г Шабалин, Стивен С Альмо, Владек Кіші. (2015).

Биология дегеніміз не? Биология – жер бетінде тіршілік ететін тірі организмдер, тіршілік туралы ғылым.

«Ғылым» презентациясынан 3-сурет«Биология» тақырыбы бойынша биология сабақтарына

Өлшемдері: 720 x 540 пиксель, пішімі: jpg. Суретті тегін жүктеп алу үшін биология сабағы, суретті тінтуірдің оң жақ түймешігімен басып, «Суретті басқаша сақтау...» түймесін басыңыз. Сабақта суреттерді көрсету үшін zip мұрағатындағы барлық суреттері бар «Science.ppt» презентациясын толығымен жүктеп алуға болады. Мұрағат көлемі – 471 КБ.

Биология

«Биологиядағы зерттеу әдістері» - Биологияның ғылым ретінде даму тарихы. Экспериментті жоспарлау, әдістемені таңдау. Сабақтың жоспары: Адамзаттың қандай ғаламдық мәселелерін шешу үшін биологияны білу қажет? Тақырыбы: Шекаралық пәндер: Тапсырма: Морфология анатомия физиология систематикасы палеонтология. Биологияның мәні. Биология өмір туралы.

«Ғалым Ломоносов» - Солтүстік теңіз жолын зерттеудің, Сібірді игерудің маңыздылығына тоқталды. 1711 ж. 19 қараша – 1765 ж. 15 сәуір (53 жаста) 1741 жылғы 10 маусым. Ашулар. Ол заттың құрылысы туралы атомдық және молекулалық идеяларды дамытты. Идеялар. Химиялық агенттер санынан флогистон алынып тасталды. Жұмыс. Деизмнің жақтаушысы бола отырып, табиғат құбылыстарын материалистік тұрғыдан қарастырды.

«Ботаник Вавилов» - Бүкілодақтық қолданбалы ботаника институты. 1906 жылы Вавилов Николай Иванович. 1924 жылы аяқтаған: 10 Б сынып оқушылары Роксана Бабичева мен Людмила Жданова. Вавиловтың ғалым және ғылымды ұйымдастырушы ретіндегі беделі өсті. Мертон қаласында (Англия), Бау-бақша институтының генетикалық зертханасында. Н.И.Вавилов 1887 жылы 26 қарашада Мәскеуде дүниеге келген.

«Жоба қызметі» - Алексеева Е.В. Дәріс жоспары. Мұғалім жобаның авторы болады. Қосымша ресурстарға шолу. Ақпараттық модельді технологияландыру оқу процесі. Биология сабағын жобалау. Жобалық әрекет. Теория және практика. (Жоба әдісі). Мұғалім жұмысының кезеңдері. Теория және практика. Жобалардағы негізгі блоктар.

«Жануарлар әлемі туралы ғылым» - Жұмыс дәптерін құрастыру. 3. Биология – жануарлар дүниесі туралы ғылым. Биология – тірі табиғат туралы ғылым. бактериялар. Саңырауқұлақтар. Олар бір жасушадан тұрады және ядросы жоқ. Марк Цицерон. Биология тірі ағзаларды зерттейді. Оларда хлорофилл бар және жарықта түзіледі органикалық заттароттегін шығару. Сұрақ: Биология нені зерттейді?

«Биологиядағы математика» - «Жалпақ табандарды анықтау». Диаграммаларды оқу. Симметрия туралы түсінік; Симметрия түрлері. Функция графигі туралы түсінік. Жалпы биология, 10 сынып. «Құрылыс вариациялық қатаржәне қисық. Жанасу нүктелері құлақ болады. Шеңбер, сопақ. Математика нақты ғылымдарға жатады деген жалпы қабылданған көзқарас. Пропорционалдық.

Тақырып бойынша барлығы 14 презентация бар