Биологи- амьд байгалийн шинжлэх ухаан.

Биологи нь амьд биетийн олон янз байдал, тэдгээрийн биеийн бүтэц, эрхтнүүдийн үйл ажиллагаа, организмын нөхөн үржих, хөгжил, түүнчлэн амьд байгальд хүний ​​нөлөөллийг судалдаг.

Энэ шинжлэх ухааны нэр нь "Грек" гэсэн хоёр үгнээс гаралтай. био" - "амьдрал" ба " лого"-"шинжлэх ухаан, үг."

Амьд организмын шинжлэх ухааныг үндэслэгчдийн нэг бол эртний Грекийн агуу эрдэмтэн (МЭӨ 384 - 322) юм. Тэрээр өөрөөсөө өмнө хүн төрөлхтний олж авсан биологийн мэдлэгийг анх удаа нэгтгэсэн хүн юм. Эрдэмтэн амьтдын анхны ангиллыг санал болгож, бүтэц нь ижил төстэй амьд организмуудыг бүлэг болгон нэгтгэж, дотор нь хүмүүст зориулсан газрыг тогтоожээ.

Дараа нь манай гараг дээр амьдардаг янз бүрийн төрлийн амьд организмуудыг судалсан олон эрдэмтэд биологийн хөгжилд хувь нэмэр оруулсан.

Амьдралын шинжлэх ухааны гэр бүл

Биологи бол байгалийн шинжлэх ухаан юм. Биологичдын судалгааны талбар нь асар том бөгөөд үүнд төрөл бүрийн бичил биетэн, ургамал, мөөгөнцөр, амьтан (хүнийг оруулаад), организмын бүтэц, үйл ажиллагаа гэх мэт орно.

Тиймээс, Биологи бол зүгээр нэг шинжлэх ухаан биш, олон тусдаа шинжлэх ухаанаас бүрдсэн бүхэл бүтэн гэр бүл юм.

Биологийн шинжлэх ухааны гэр бүлийн интерактив диаграммыг судалж, биологийн янз бүрийн салбарууд юу судалдаг болохыг олж мэдээрэй.

Анатоми- бие даасан эрхтэн, тогтолцоо, бие махбодийн хэлбэр, бүтцийн шинжлэх ухаан.

Физиологи- организм, тэдгээрийн систем, эрхтэн, эд эсийн амин чухал үйл ажиллагаа, бие махбодид тохиолддог үйл явцын шинжлэх ухаан.

Цитологи- эсийн бүтэц, үйл ажиллагааны шинжлэх ухаан.

Амьтан судлал - амьтдыг судалдаг шинжлэх ухаан.

Амьтан судлалын салбарууд:

• Шавж судлалын шинжлэх ухаан бол шавьж судлал юм.

Үүнд хэд хэдэн хэсэг байдаг: колеоптерологи (цох хорхойн судалгаа), лепидоптерологи (эрвээхэй судлал), мирмекологи (шоргоолжны судалгаа).

• Ихтиологи бол загасны шинжлэх ухаан юм.
• Шувуу судлал бол шувууны шинжлэх ухаан юм.
• Терологи бол хөхтөн амьтдын шинжлэх ухаан юм.

Ботаник - ургамлыг судалдаг шинжлэх ухаан.

Микологи- мөөгийг судалдаг шинжлэх ухаан.

Протистологи - эгэл биетийг судалдаг шинжлэх ухаан.

Вирус судлал - вирус судалдаг шинжлэх ухаан.

Бактериологи - бактерийг судалдаг шинжлэх ухаан.

Биологийн утга учир

Биологи нь хүний ​​практик үйл ажиллагааны олон талтай нягт холбоотой байдаг - хөдөө аж ахуй, төрөл бүрийн үйлдвэрлэл, анагаах ухаан.

Өнөөдөр хөдөө аж ахуйн амжилттай хөгжил нь одоо байгаа таримал ургамлын шинэ сорт, гэрийн тэжээвэр амьтдын үүлдэр угсааг сайжруулах, бий болгоход оролцдог биологич-үржлэгчдээс ихээхэн хамаардаг.

Биологийн ололт амжилтын ачаар микробиологийн салбар бий болж, амжилттай хөгжиж байна. Жишээлбэл, хүмүүс зарим төрлийн мөөгөнцөр, бактерийн үйл ажиллагааны ачаар kefir, тараг, тараг, бяслаг, квас болон бусад олон төрлийн бүтээгдэхүүнийг олж авдаг. Орчин үеийн биотехнологийг ашиглан аж ахуйн нэгжүүд эм, витамин, тэжээлийн нэмэлт, хортон шавьж, өвчнөөс ургамлыг хамгаалах бүтээгдэхүүн, бордоо болон бусад олон зүйлийг үйлдвэрлэдэг.

Биологийн хуулиудын мэдлэг нь хүний ​​өвчнийг эмчлэх, урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг.

Жил ирэх тусам хүмүүс байгалийн баялгийг улам ихээр ашигладаг. Хүчирхэг технологи нь дэлхийг маш хурдан өөрчилж байгаа тул одоо дэлхий дээр хүний ​​гар хүрээгүй байгалийн булангууд бараг үлдэхгүй.

Хүний амьдралын хэвийн нөхцөлийг хангахын тулд сүйрсэн байгаль орчныг сэргээх шаардлагатай. Үүнийг байгалийн хуулийг сайн мэддэг хүмүүс л хийж чадна. Биологийн шинжлэх ухаанаас гадна биологийн мэдлэг экологиДэлхий дээрх амьдралын нөхцлийг хадгалах, сайжруулах асуудлыг шийдвэрлэхэд бидэнд тусалдаг.

Интерактив даалгаврыг гүйцээнэ үү -

Дунд сургуулийн сурагчдад зориулсан биологийн зургийн онцлог

Биологийн зураг нь биологийн объект, бүтцийг судлах нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн хэрэгслүүдийн нэг юм. Энэ асуудлыг шийдвэрлэх олон сайн арга техник байдаг.

Жишээлбэл, Грин, Стоут, Тейлор нарын "Биологи" гурван боть номонд биологийн зургийн дараах дүрмийг томъёолсон болно.

1. Тохиромжтой зузаан, чанартай зургийн цаас ашиглах шаардлагатай. Үүнээс харандаа зураасыг амархан арилгах хэрэгтэй.

2. Харандаа нь хурц, хатуулаг HB (манай системд - TM), өнгөт биш байх ёстой.

3. Зураг нь дараахь байх ёстой.

– хангалттай том – судалж буй объектыг бүрдүүлэгч олон элемент байх тусам зураг илүү том байх ёстой;
- энгийн - бие даасан элементүүдийн байршил, харилцааг харуулахын тулд бүтцийн тойм болон бусад чухал мэдээллийг багтаасан;
- нимгэн, тодорхой шугамаар зурсан - мөр бүрийг сайтар бодож, дараа нь харандаагаа цааснаас өргөхгүйгээр зурах ёстой; ангаахайгаа бүү хий, будаж болохгүй;
- бичээсүүд нь аль болох бүрэн байх ёстой, тэдгээрээс гарч буй шугамууд огтлолцохгүй байх ёстой;

4. Шаардлагатай бол үндсэн шинж чанаруудыг харуулсан бүдүүвч зураг, жижиг хэсгүүдийн нарийвчилсан зураг гэсэн хоёр зургийг хийнэ. Жишээлбэл, бага томруулсан үед ургамлын хөндлөн огтлолын төлөвлөгөөг зурж, их хэмжээгээр томруулж байвал эсийн нарийвчилсан бүтцийг зур (зургийн том хэсгийг төлөвлөгөөнд шаантаг эсвэл дөрвөлжин хэлбэрээр дүрсэлсэн).

5. Та үнэхээр харж байгаа зүйлээ л зурах ёстой, харин харж байгаа зүйлээ биш, мэдээжийн хэрэг, номноос зураг хуулж болохгүй.

6. Зураг бүр нь гарчигтай байх ёстой, дээжийг томруулж, хэтийн төлөвийг харуулсан байх ёстой.

"Амьтан судлалын оршил" номын хуудас (19-р зууны сүүл үеийн Герман хэвлэл)

Эхлээд харахад энэ нь маш энгийн бөгөөд ямар ч эсэргүүцэл үүсгэдэггүй. Гэсэн хэдий ч бид зарим диссертацийг дахин авч үзэх шаардлагатай болсон. Баримт нь ийм гарын авлагыг зохиогчид биологийн зургийн онцлогийг аль хэдийн институт эсвэл тусгай сургуулийн ахлах ангийн түвшинд авч үздэг бөгөөд тэдний зөвлөмжийг (аль хэдийн) аналитик сэтгэлгээтэй насанд хүрсэн хүмүүст зориулагдсан болно. Дунд (6-8-р) ангиудад - энгийн болон биологийн аль алинд нь бүх зүйл тийм ч хялбар биш юм.

Ихэнхдээ лабораторийн тойм зураг нь харилцан "тарчлах" болж хувирдаг.

Миний ажилладаг Москвагийн 57-р сургуульд дунд ангид биологийн зургийн нэгдсэн курс нэлээд удаан хугацаанд бий болсон бөгөөд одоо ч хөгжиж байгаа бөгөөд биологи, зургийн багш нар хамтран ажилладаг. Бид олон сонирхолтой төслүүдийг боловсруулсан. Тэдний үр дүнг Москвагийн музей - Амьтан судлалын их сургууль, Палеонтологи, Дарвины музей, хүүхдийн бүтээлч байдлын янз бүрийн наадамд олон удаа үзүүлэв. Гэхдээ гол зүйл бол урлаг, биологийн хичээлд сонгогдоогүй жирийн хүүхдүүд эдгээр төслийн даалгаврыг дуртайяа гүйцэтгэж, өөрсдийн бүтээлээрээ бахархаж, бидний үзэж байгаагаар амьд ертөнцийг илүү ойроос харж эхэлдэг. мөн бодолтойгоор. Мэдээж сургууль болгонд биологи, урлагийн багш нар хамтран ажиллах боломж байдаггүй ч зөвхөн биологийн хөтөлбөрийн хүрээнд ажилласан ч бидний олж авсан зарим нэг зүйл сонирхолтой, хэрэгтэй байх болов уу.

Урам зориг: сэтгэл хөдлөл хамгийн түрүүнд ирдэг

Мэдээжийн хэрэг, бид бүтцийн онцлогийг илүү сайн судалж, ойлгох, ангид сурч буй организмын олон талт байдалтай танилцахын тулд зурдаг. Гэхдээ ямар ч даалгавар өгсөн бай, энэ насны хүүхдүүдэд ажил эхлэхийн өмнө объектын гоо үзэсгэлэн, зорилготой байх нь сэтгэл хөдлөлийн хувьд маш чухал гэдгийг санаарай.

Бид тод сэтгэгдэлтэй шинэ төсөл дээр ажиллахыг хичээдэг. Үүнийг хийх хамгийн сайн арга бол богино хэмжээний видео фрагмент эсвэл жижиг (7-10-аас ихгүй!) слайд сонгох явдал юм. Бидний тайлбарууд нь ердийн зүйл байсан ч гэсэн объектуудын ер бусын байдал, гоо үзэсгэлэн, гайхалтай байдалд чиглэгддэг: жишээлбэл, найлзууруудын мөчирлөлтийг судлахдаа модны өвлийн дүрслэл - тэдгээр нь хүйтэн жавартай, шүрэн шиг харагддаг, эсвэл тод график - хар өнгөтэй байж болно. цагаан цасан дээр.

Энэ танилцуулга урт байх албагүй - хэдхэн минут, гэхдээ энэ нь урам зориг өгөхөд маш чухал юм.

Дараа нь самбарын хоёр дахь хагаст та зураг зурах үе шатуудыг дүрсэлж, тэдгээрийг диаграммаар баяжуулж, жишээлбэл. ажлын арга зүй, дарааллыг тоймлох. Үндсэндээ та өөрөө хүүхдүүдийн өмнө даалгавраа хурдан гүйцэтгэж, бүхэл бүтэн туслах болон завсрын бүтцийг самбар дээр хадгалдаг.

Энэ үе шатанд ижил зүйлийг дүрсэлсэн зураачдын зурсан зургууд эсвэл өмнөх сурагчдын амжилттай бүтээлүүдийг хүүхдүүдэд үзүүлэх нь маш сайн хэрэг юм. Сайн, үзэсгэлэнтэй биологийн зураг нь үндсэндээ судалгаа гэдгийг байнга онцлон тэмдэглэх шаардлагатай байдаг - өөрөөр хэлбэл. Тухайн объект хэрхэн ажилладаг вэ гэсэн асуултанд хариулж, цаг хугацаа өнгөрөхөд хүүхдүүдэд эдгээр асуултыг өөрсдөө боловсруулахыг заа.

Пропорц, туслах шугам, дэлгэрэнгүй, тэргүүлэх асуултууд

Зураг зурах - объектыг судлах! - Та түүний пропорцийг тооцоолохоос эхэлнэ: урт ба өргөн, хэсгүүдийг бүхэлд нь харьцуулж, зургийн форматыг нэлээд хатуу тохируулах хэрэгтэй. Энэ нь нарийвчилсан түвшинг автоматаар тодорхойлох формат юм: жижиг нь олон тооны дэлгэрэнгүй мэдээллийг алдах болно, том нь нарийн ширийн зүйлээр ханасан байх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр ажиллахад илүү их цаг хугацаа шаардагдана. Тодорхой тохиолдол бүрт таны хувьд юу илүү чухал болохыг урьдчилан бодож үзээрэй.

1) тэгш хэмийн тэнхлэгийг зурах;

2) хоёр хос тэгш хэмтэй тэгш өнцөгтийг барих - дээд ба доод далавчны хувьд (жишээлбэл, соно), эхлээд тэдгээрийн харьцааг тодорхойлох;

3) далавчны муруй шугамыг эдгээр тэгш өнцөгтүүдэд тохируулна

Цагаан будаа. 1. 7-р анги. Сэдэв: "Шавжны дараалал." Бэх, харандаа дээрх үзэг, торгоноос

(Намайг анх энэ ажлыг хийж байх үед тохиолдсон инээдтэй, гунигтай, энгийн нэгэн түүхийг би санаж байна. Долдугаар ангийн хүүхэд эхлээд "тохирох" гэдэг үгийг дотор нь зүгээр л тааруулж ойлгоод, тэгш өнцөгт дотор тахир дугуй зурсан - бүгд дөрвөн өөр! Дараа нь, Миний зөвлөгөөний дараа, юу тохирох вэ - туслах шугамуудад хүрэх гэсэн үг, тэр зөвхөн булангуудыг нь бага зэрэг гөлгөр болгон тэгш өнцөгт далавчтай эрвээхэйг авчирсан бөгөөд дараа нь би түүнд бичээстэй муруй нь зөвхөн тэгш өнцөгтийн тал бүрд хүрч байгааг тайлбарлахыг ойлгов Нэгэн цагт бид дахин зураг зурах шаардлагатай болсон ...)

4) ... Энэ цэгийг хажуугийн дунд эсвэл булангаас гуравны нэгийн зайд байрлуулж болох бөгөөд үүнийг бас тодорхойлох шаардлагатай!

Гэхдээ тэр зурсан зураг нь сургуулийн үзэсгэлэнд анх удаагаа ороход ямар их баярласан бэ! Одоо би түүнтэй "Ажлын явц"-ын тайлбарт бидний тарчлалын бүх үе шатыг тайлбарлаж байна.

Зургийн цаашдын нарийвчилсан мэдээлэл нь объектын олон шинж чанарын биологийн утгыг хэлэлцэхэд хүргэдэг. Шавжны далавчтай жишээг үргэлжлүүлж (Зураг 2) судал гэж юу болох, тэдгээр нь хэрхэн бүтэцтэй, яагаад заавал нэг сүлжээнд нийлдэг, янз бүрийн системчилсэн бүлгийн шавжуудад венийн шинж чанар хэрхэн ялгаатай байдаг талаар ярилцав (жишээлбэл, эртний үед). болон шинэ далавчтай шавжнууд), яагаад урд далавчны судлууд зузаарсан гэх мэт. Мөн ихэнх зааварчилгааг хүүхдүүдийн хариултыг олох шаардлагатай асуулт хэлбэрээр өгөхийг хичээ.

Цагаан будаа. 2. “Соно, шоргоолж”. 7-р анги, "Шавжны захиалга" сэдэв. Бэх, харандаа дээрх үзэг, торгоноос

Дашрамд хэлэхэд, хүүхдүүдэд сонгох боломжийг олгосноор ижил төрлийн олон объектыг сонгохыг хичээ. Ажлын төгсгөлд анги нь бүлгийн биологийн олон янз байдал, чухал нийтлэг бүтцийн шинж чанаруудыг олж харна, эцэст нь хүүхдүүдийн янз бүрийн зурах чадвар тийм ч чухал биш байх болно.

Харамсалтай нь сургуулийн багшийн мэдэлд нэг бүлгийн олон төрлийн объектууд үргэлж байдаггүй.

Бидний туршлага танд хэрэгтэй байж магадгүй юм: бүлгийг судлахдаа бид эхлээд амьдралаас хялбархан олж болох объектын нүүрэн талын зургийг, дараа нь дангаар нь янз бүрийн объектын зургийг гэрэл зургаас эсвэл бүр мэргэжлийн зураачдын зурсан зургаас зурдаг.

Цагаан будаа. 3. Сам хорхой. 7-р анги, "Хавч хэлбэртүүд" сэдэв. Харандаа, амьдралаас

Жишээлбэл, "Хавч хэлбэрийн гадаад бүтэц" лабораторийн ажлын "Хавч хэлбэртүүд" сэдвээр бид эхлээд хүнсний дэлгүүрээс хөлдөөсөн сам хорхойг (хавчны оронд) зурж (Зураг 3), дараа нь богино хэмжээний видеог үзсэний дараа зурдаг. хавчаар, тус тусад нь - "Амьтдын амьдрал" -д дүрсэлсэн өөр өөр планктон хавч хэлбэрийн авгалдай (Зураг 4): хүйтэн саарал, хөх, ногоон өнгөтэй усан будгаар будсан том (A3) хуудсан дээр; шохой эсвэл цагаан гуаш, бэх, үзэгний тусламжтайгаар нарийн ширийн зүйлийг боловсруулах.

(Планктон хавч хэлбэрийн ил тод байдлыг хэрхэн илэрхийлэх талаар тайлбарлахдаа бид хамгийн энгийн загварыг санал болгож болно - дотор нь байрлуулсан объект бүхий шилэн сав.)

Цагаан будаа. 5. Мэлхийн араг яс. 8-р анги, "Хоёр нутагтан" сэдэв. Боловсролын бэлтгэлтэй харандаа

Хоёр нутагтан амьтдыг судлахдаа эхлээд "Мэлхийн араг ясны бүтэц" лабораторийн ажил, энгийн харандаагаар хийсэн зураг (Зураг 5). Дараа нь богино хэмжээний видео бичлэгийг үзээд янз бүрийн чамин мэлхийнүүд - навчны уулчид гэх мэт усан будгаар зурсан зураг (Бид хуанлигаас өндөр чанартай гэрэл зурагтай хуулсан, аз болоход тэдгээр нь одоо ховор биш юм).

Энэхүү схемийн дагуу ижил объектын харандаагаар хийсэн уйтгартай зургийг тод, бие даасан ажилд бэлтгэх ердийн үе шат гэж үздэг.

Үүнтэй адил чухал: технологи

Ажлыг амжилттай дуусгахад технологийн сонголт маш чухал. Сонгодог хувилбарт та энгийн харандаа, цагаан цаас авах хэрэгтэй болно, гэхдээ ... . Бидний туршлагаас харахад хүүхдүүдийн үүднээс ийм зураг дуусаагүй мэт харагдах бөгөөд тэд ажилдаа сэтгэл дундуур байх болно.

Үүний зэрэгцээ, бэхээр харандаа ноорог зурах, тэр ч байтугай өнгөт цаас авахад хангалттай (бид хэвлэгчдэд ихэвчлэн өнгөт цаас хэрэглэдэг) - үр дүн нь огт өөр байдлаар мэдрэгдэх болно (Зураг 6, 7). Бүрэн бус мэдрэмж нь ихэвчлэн нарийвчилсан суурь байхгүйгээс үүсдэг бөгөөд энэ асуудлыг шийдэх хамгийн хялбар арга бол өнгөт цаасны тусламжтайгаар юм. Нэмж дурдахад, ердийн шохой эсвэл цагаан харандаа ашиглан та ихэвчлэн шаардлагатай байдаг хурц гэрэл эсвэл ил тод байдлын эффектийг бараг тэр даруй олж авах боломжтой.

Цагаан будаа. 6. Радиоляриа. 7-р анги, "Хамгийн энгийн" сэдэв. Сатинаар хийсэн усан будгийн (барзгар бүтэцтэй), бэх, пастел эсвэл шохойд зориулсан өнгөт цаас (A3 формат)

Цагаан будаа. 7. Зөгий. 7-р анги, "Шавжны дараалал" сэдэв. Бэх, харандаа дээрх үзэг, эзэлхүүн - сойз ба шингэрүүлсэн бэхтэй, нарийн ширхэгтэй үзэгтэй, торгоноос.

Хэрэв танд сормуусны будагтай ажиллахад хэцүү байвал зөөлөн хар доторлогоо эсвэл өнхрүүлгийг ашигла (хамгийн муу нь гель үзэг) - тэдгээр нь ижил нөлөө үзүүлдэг (Зураг 8, 9). Энэ техникийг ашиглахдаа хамгийн чухал зүйлийг тодруулж, эзлэхүүний нөлөөг (урд болон арын дэвсгэр) бий болгохын тулд өөр өөр зузаан, даралттай шугам ашиглан хэр их мэдээлэл өгч байгааг харуулахаа мартуузай. Та мөн дундаас цайвар сүүдэрлэж болно.

Цагаан будаа. 8. Овъёос. 6-р анги "Цэцэгт ургамлын олон янз байдал, гэр бүлийн үр тариа" сэдэв. Бэх, өнгөт цаас, гербарийн

Цагаан будаа. 9. Морин гэзэг ба клубын хөвд. 6-р анги "Спор агуулсан ургамал" сэдэв. Бэх, цагаан цаас, гербарийн

Нэмж дурдахад, шинжлэх ухааны сонгодог зургуудаас ялгаатай нь бид ажлыг ихэвчлэн өнгөөр ​​хийдэг эсвэл эзэлхүүнийг илэрхийлэхийн тулд цайвар тонус хэрэглэдэг (Зураг 10).

Цагаан будаа. 10. Тохойн үе. 9-р анги, "Яс-булчингийн тогтолцоо" сэдэв. Гипс тусламжаас харандаа

Бид усан будаг, гуаш, пастел гэх мэт олон өнгөт техникийг туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь зөөлөн өнгийн харандаа дээр тогтсон, гэхдээ үргэлж барзгар цаасан дээр. Хэрэв та энэ техникийг туршиж үзэхээр шийдсэн бол хэд хэдэн чухал зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

1. Kohinoor гэх мэт сайн компаниас зөөлөн, чанартай харандаа сонго, гэхдээ хүүхдүүдэд өргөн хүрээний өнгө өгөхгүй (хангалттай үндсэн): энэ тохиолдолд тэд ихэвчлэн бэлэн өнгө сонгохыг хичээдэг, аль нь курс бүтэлгүйтдэг. 2-3 өнгийг холих замаар зөв сүүдэрт хэрхэн хүрэхийг харуул. Үүнийг хийхийн тулд тэд палитртай ажиллах хэрэгтэй - хүссэн хослол, даралтыг сонгох цаасан дээр.

2. Барзгар цаас нь сул, хүчтэй өнгийг ашиглах ажлыг ихээхэн хөнгөвчлөх болно.

3. Хөнгөн богино цус харвалт нь тухайн зүйлийн хэлбэрийг дүрслэх ёстой: i.e. үндсэн шугамыг давтах (өнгө биш, хэлбэр, контуртай зөрчилдөх).

4. Дараа нь зөв өнгө аль хэдийн сонгогдсон үед баялаг, хүчтэй өнгөлгөө хэрэгтэй.

Ихэнхдээ онцлох зүйлсийг нэмж оруулах нь зүйтэй бөгөөд энэ нь зургийг ихээхэн идэвхжүүлэх болно. Хамгийн энгийн зүйл бол ердийн шохой (өнгөт цаасан дээр) эсвэл зөөлөн баллуур (цагаан цаасан дээр) ашиглах явдал юм. Дашрамд хэлэхэд, хэрэв та сул техник ашигладаг бол - шохой эсвэл пастел - дараа нь үсний лак ашиглан ажлыг засаж болно.

Энэ техникийг эзэмшсэний дараа та үүнийг байгальд ашиглах боломжтой болно, хэрэв танд хангалттай цаг байхгүй бол шууд утгаараа "өвдөг дээрээ" (шахмалуудын талаар бүү мартаарай - нэг ширхэг сав баглаа боодлын картон хангалттай!).

Энд нэг жишээ байна. Ургамал судлал, сэдэв "Зугтах - нахиа, мөчир, найлзууруудын бүтэц". Урд талд нь нахиа бүхий мөчир том, цаана нь цагаан цас, хар тэнгэрийн дэвсгэр дээр мод, бутны дүрс харагдана. Техник: хар бэх, цагаан цаас. Салбарууд - амьдралаас, модны дүрс - гэрэл зураг эсвэл номын зургаас. Гарчиг нь "Өвлийн мод", эсвэл "Өвлийн ландшафт" юм.

Өөр нэг жишээ. "Шавжны дараалал" сэдвийг судлахдаа бид "Цох хорхойн хэлбэр, хэмжээ" сэдвээр богино хэмжээний ажил хийдэг. Маягтыг шалгаж, дүрслэн харуулахад анхаарал сарниулахгүйн тулд гэрэл, сүүдэр, тодруулгыг (усан будаг, устай бэх, сойз) дамжуулдаг аливаа арга техникийг монохромоор хийдэг (Зураг 11). Үзэг эсвэл гель үзэг ашиглан нарийн ширийн зүйлийг хийх нь дээр (хэрэв та томруулдаг шил ашиглавал хөл, толгой нь илүү сайн болно).

Цагаан будаа. 11. Цог хорхой. Бэх, харандаа дээрх үзэг, эзэлхүүн - сойз ба шингэрүүлсэн бэхтэй, нарийн ширхэгтэй үзэгтэй, торгоноос.

Дөрөвний нэгд 1-2 сайхан бүтээл хийхэд хангалттай бөгөөд амьд зүйлийг зурах нь энэ хүнд хэцүү үйл явцын бүх оролцогчдод таалагдах болно.

Биологи гэж юу вэ? Биологи бол амьдрал, дэлхий дээр амьдардаг амьд организмын шинжлэх ухаан юм.

“Шинжлэх ухаан” илтгэлийн 3-р зураг"Биологи" сэдвээр биологийн хичээлд зориулагдсан

Хэмжээ: 720 x 540 пиксел, формат: jpg.

Биологийн хичээлийн зургийг үнэгүй татаж авах бол зураг дээр хулганы баруун товчийг дараад "Зургийг өөр байдлаар хадгалах..." дээр дарна уу.

Хичээл дээрх зургуудыг харуулахын тулд та "Science.ppt" илтгэлийг бүхэлд нь зип архивт байгаа бүх зургийн хамт үнэгүй татаж авах боломжтой. Архивын хэмжээ 471 KB.

Үзүүлэн татаж авах

Биологи

"Ботаникч Вавилов" - Бүх Холбооны Хэрэглээний Ботаникийн Институт. 1906 онд Николай Иванович Вавилов. 1924 онд Гүйцэтгэсэн: 10Б ангийн сурагч Бабичева Роксана, Жданова Людмила нар. Вавиловын эрдэмтэн, шинжлэх ухааныг зохион байгуулагчийн хувьд эрх мэдэл нэмэгдэв. Мертон (Англи), Цэцэрлэгжүүлэлтийн хүрээлэнгийн генетикийн лабораторид. Н.И.Вавилов 1887 оны 11-р сарын 26-нд Москвад төрсөн.

"Төслийн үйл ажиллагаа" - Алексеева Е.В. Лекцийн төлөвлөгөө. Багш төслийн зохиогч болно. Нэмэлт эх сурвалжуудыг үзэх. Боловсролын үйл явцын мэдээллийн загварыг технологижуулах. Биологийн хичээлийг зохион бүтээх. Төслийн үйл ажиллагаа. Онол ба практик. (Төслийн арга). Багшийн ажлын үе шатууд. Онол ба практик. Төсөл дэх үндсэн блокууд.

"Амьд байгалийн шинжлэх ухаан" - Дасгалын дэвтрийн дизайн. 3. Биологи - амьд байгалийн шинжлэх ухаан. Биологи бол амьд байгалийн шинжлэх ухаан юм. Бактери. Мөөг. Тэд нэг эсээс бүрдэх ба цөмгүй. Марк Цицеро. Биологи нь амьд организмыг судалдаг. Тэд хлорофиллтэй бөгөөд гэрэлд органик бодис үүсгэж, хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Асуулт: Биологи юу судалдаг вэ?

"Биологийн математик" - "Хавтгай хөлийг тодорхойлох." График унших. Симметрийн тухай ойлголт; Симметрийн төрлүүд. Функцийн графикийн тухай ойлголт. Ерөнхий биологи, 10-р анги. "Вариацын цуваа ба муруйг бүтээх." Холбоо барих цэгүүдэд чих байх болно. Дугуй, зууван. Математик нь нарийн шинжлэх ухаанд хамаарах нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодол байдаг. Пропорциональ байдал.

Энэ сэдвээр нийт 14 илтгэл тавигдсан

Амьдралын шинжлэх ухаан нь томоос жижиг рүү чиглэсэн замаар явдаг. Саяхан биологи нь зөвхөн амьтан, ургамал, бактерийн гадаад шинж чанарыг тодорхойлсон. Молекул биологи нь амьд организмыг бие даасан молекулуудын харилцан үйлчлэлийн түвшинд судалдаг. Бүтцийн биологи - атомын түвшинд эсийн үйл явцыг судалдаг. Хэрэв та бие даасан атомуудыг хэрхэн "харах", бүтцийн биологи хэрхэн ажилладаг, "амьдрах", ямар багаж хэрэгсэл ашигладаг талаар сурахыг хүсвэл энэ нь танд зориулагдсан газар юм!

Циклийн ерөнхий түнш нь биологийн судалгаа, үйлдвэрлэлийн зориулалттай тоног төхөөрөмж, урвалж, хэрэглээний хамгийн том нийлүүлэгч компани юм.

Биомолекулуудын гол зорилгын нэг бол үндэст нь хүрэх явдал юм. Судлаачид ямар шинэ баримт нээсэн талаар бид зүгээр ч нэг хэлчихээд зогсохгүй, тэдгээрийг хэрхэн нээсэн тухай ярихаас гадна биологийн техникийн зарчмуудыг тайлбарлахыг хичээдэг. Нэг организмаас генийг яаж авч, нөгөө организмд оруулах вэ? Асар том эс дэх хэд хэдэн жижиг молекулуудын хувь заяаг та хэрхэн хянах вэ? Асар том тархи дахь нэг жижиг мэдрэлийн эсийг хэрхэн өдөөх вэ?

Тиймээс бид хамгийн чухал, орчин үеийн биологийн аргуудыг нэг хэсэгт нэгтгэхийн тулд лабораторийн аргуудын талаар илүү системтэй ярихаар шийдсэн. Үүнийг илүү сонирхолтой, ойлгомжтой болгохын тулд бид нийтлэлүүдийг маш сайн дүрсэлж, энд тэнд хөдөлгөөнт дүрс нэмсэн. Бид шинэ хэсэгт байгаа нийтлэлүүд нь энгийн өнгөрч буй хүнд ч сонирхолтой, ойлгомжтой байхыг хүсч байна. Нөгөөтэйгүүр, тэд маш нарийн байх ёстой бөгөөд тэр ч байтугай мэргэжлийн хүн ч гэсэн тэднээс шинэ зүйлийг олж мэдэх боломжтой. Аргуудыг 12 том бүлэг болгон цуглуулж, тэдгээрт үндэслэн био арга зүйн календарь гаргах гэж байна. Шинэчлэлтүүдийг хүлээж байгаарай!

Бүтцийн биологи яагаад хэрэгтэй вэ?

Та бүхний мэдэж байгаагаар биологи бол амьдралын шинжлэх ухаан юм. Энэ нь 19-р зууны эхэн үед гарч ирсэн бөгөөд оршин тогтносныхоо эхний зуун жилд зөвхөн дүрсэлсэн байв. Тухайн үеийн биологийн гол ажил бол янз бүрийн амьд организмын аль болох олон төрлийг олж, тодорхойлох, бага зэрэг хожим нь тэдний хоорондын гэр бүлийн харилцааг тодорхойлох явдал байв. Цаг хугацаа өнгөрөхөд, шинжлэх ухааны бусад салбарууд хөгжихийн хэрээр биологиас "молекул" гэсэн угтвар бүхий хэд хэдэн салбар гарч ирэв: молекул генетик, молекул биологи, биохими - амьд биетүүдийг гадаад төрхөөр нь бус бие даасан молекулуудын түвшинд судалдаг шинжлэх ухаан. организм эсвэл түүний дотоод эрхтний харьцангуй байрлал. Эцэст нь, саяхан (өнгөрсөн зууны 50-аад онд) ийм мэдлэгийн салбар бүтцийн биологи- амьд организм дахь үйл явцыг өөрчлөлтийн түвшинд судалдаг шинжлэх ухаан орон зайн бүтэцбие даасан макромолекулууд. Үндсэндээ бүтцийн биологи нь гурван өөр шинжлэх ухааны уулзвар дээр байдаг. Нэгдүгээрт, энэ бол биологи, учир нь шинжлэх ухаан нь амьд объектыг судалдаг, хоёрдугаарт, физик, физикийн туршилтын аргуудын хамгийн өргөн арсеналыг ашигладаг тул, гуравдугаарт, хими, учир нь молекулын бүтцийг өөрчлөх нь энэ тусгай хичээлийн объект юм.

Бүтцийн биологи нь нэгдлүүдийн хоёр үндсэн ангиллыг судалдаг - уураг (бүх мэдэгдэж буй организмын үндсэн "ажлын бие") ба нуклейн хүчил (үндсэн "мэдээллийн" молекулууд). Бүтцийн биологийн ачаар бид ДНХ нь давхар мушгиа бүтэцтэй, тРНХ-ийг "L" гэсэн чимэг үсэг болгон дүрслэх ёстой, рибосом нь тодорхой бүтэцтэй уураг, РНХ-ээс бүрдсэн том жижиг дэд нэгжтэй гэдгийг мэддэг болсон.

Дэлхий нийтийн зорилгоБүтцийн биологи нь бусад шинжлэх ухааны нэгэн адил "бүх зүйл хэрхэн ажилладагийг ойлгох" юм. Эсийг хуваахад хүргэдэг уургийн гинж ямар хэлбэртэй байдаг, түүний явуулж буй химийн процессын явцад ферментийн савлагаа хэрхэн өөрчлөгддөг, өсөлтийн даавар ба түүний рецептор ямар газарт харилцан үйлчилдэг вэ гэдэг асуултууд юм. шинжлэх ухаан хариулдаг. Түүнээс гадна, тусдаа зорилго бол эдгээр асуултуудад (хараахан судлагдаагүй объект дээр) үнэтэй туршилт хийхгүйгээр компьютер дээр хариулах боломжтой тийм хэмжээний өгөгдлийг хуримтлуулах явдал юм.

Жишээлбэл, та өт эсвэл мөөгөнцөр дэх биолюминесценцийн систем хэрхэн ажилладагийг ойлгох хэрэгтэй - тэд геномыг тайлж, энэ мэдээлэлд үндэслэн хүссэн уургийг олж, үйл ажиллагааны механизмын хамт түүний орон зайн бүтцийг урьдчилан таамагласан. Гэсэн хэдий ч өнөөг хүртэл ийм аргууд нь зөвхөн нялх үедээ байдаг бөгөөд зөвхөн гентэй уургийн бүтцийг нарийн урьдчилан таамаглах боломжгүй хэвээр байгааг хүлээн зөвшөөрөх нь зүйтэй. Нөгөөтэйгүүр, бүтцийн биологийн үр дүн нь анагаах ухаанд хэрэглэгдэж байна. Олон судлаачдын найдаж байгаагаар биомолекулын бүтэц, тэдгээрийн үйл ажиллагааны механизмын талаархи мэдлэг нь ихэвчлэн хийдэг шиг туршилт, алдаа (өндөр хүчин чадалтай скрининг) биш харин оновчтой үндэслэлээр шинэ эмийг боловсруулах боломжийг олгоно. одоо. Энэ бол шинжлэх ухааны уран зөгнөлт биш: бүтцийн биологийг ашиглан бүтээсэн эсвэл оновчтой болгосон олон эм байдаг.

Бүтцийн биологийн түүх

Бүтцийн биологийн түүх (Зураг 1) нэлээд богино бөгөөд 1950-иад оны эхээр Жеймс Ватсон, Фрэнсис Крик нар Розалинд Франклины ДНХ-ийн талст дээрх рентген туяаны дифракцийн талаарх мэдээлэлд үндэслэн одоогийн сайн-биологийн загварыг угсарснаар эхэлсэн. Хувцасны чимэг барилгын багцаас мэдэгдэж буй давхар мушгиа. Бага зэрэг өмнө Линус Паулинг уургийн хоёрдогч бүтцийн үндсэн элементүүдийн нэг болох helix-ийн анхны үнэмшилтэй загварыг бүтээжээ (Зураг 2).

Таван жилийн дараа 1958 онд дэлхийн хамгийн анхны уургийн бүтцийг тодорхойлсон - эр бэлгийн халимны миоглобин (булчингийн утас уураг) (Зураг 3). Энэ нь мэдээжийн хэрэг орчин үеийн бүтэц шиг үзэсгэлэнтэй биш байсан ч орчин үеийн шинжлэх ухааны хөгжилд чухал ач холбогдолтой үйл явдал болсон юм.

Зураг 3b. Уургийн молекулын анхны орон зайн бүтэц.Жон Кендрю, Макс Перутц нар тусгай барилгын багцаас угсарсан миоглобины орон зайн бүтцийг харуулсан.

Арван жилийн дараа буюу 1984-1985 онд анхны бүтцийг цөмийн соронзон резонансын спектроскопоор тодорхойлжээ. Тэр мөчөөс хойш хэд хэдэн гол нээлт хийгдэв: 1985 онд түүний дарангуйлагчтай ферментийн анхны цогцолборын бүтцийг, 1994 онд манай эсийн цахилгаан станцуудын гол "машин" болох ATP синтазын бүтцийг олж авсан. митохондри) тодорхойлсон бөгөөд аль хэдийн 2000 онд анхны орон зайн бүтцийг уураг ба РНХ-ээс бүрдэх уургийн "үйлдвэрүүд" - рибосомыг олж авсан (Зураг 6). 21-р зуунд бүтцийн биологийн хөгжил асар хурдацтай хөгжиж, орон зайн бүтцийн тоо огцом нэмэгдэж байна. Гормон ба цитокины рецепторууд, G-уурагтай хосолсон рецепторууд, төлбөртэй рецепторууд, дархлааны системийн уураг болон бусад олон төрлийн уургийн бүтцийг олж авсан.

2010-аад онд криоэлектрон микроскопийн дүрслэл, дүрслэлийн шинэ технологи гарч ирснээр мембран уургийн олон нарийн төвөгтэй супер нягтаршилтай бүтэц бий болсон. Бүтцийн биологийн дэвшил анзаарагдахгүй өнгөрчээ: 14 Нобелийн шагналыг энэ салбарт нээлт хийснээс 5 нь 21-р зуунд олгосон байна.

Бүтцийн биологийн аргууд

Бүтцийн биологийн чиглэлээр судалгааг хэд хэдэн физик аргыг ашиглан хийдэг бөгөөд эдгээрийн гурав нь л атомын нарийвчлалтайгаар биомолекулын орон зайн бүтцийг олж авах боломжийг олгодог. Бүтцийн биологийн аргууд нь судалж буй бодисын янз бүрийн төрлийн цахилгаан соронзон долгион эсвэл энгийн бөөмстэй харилцан үйлчлэлийг хэмжихэд суурилдаг. Бүх аргууд нь санхүүгийн ихээхэн нөөц шаарддаг - тоног төхөөрөмжийн өртөг нь ихэвчлэн гайхалтай байдаг.

Түүхийн хувьд бүтцийн биологийн анхны арга бол рентген туяаны дифракцийн шинжилгээ (XRD) юм (Зураг 7). 20-р зууны эхэн үед талстууд дээрх рентген туяаны дифракцийн хэв маягийг ашигласнаар тэдгээрийн шинж чанарыг судлах боломжтой болох нь тогтоогдсон - эсийн тэгш хэмийн төрөл, атомуудын хоорондох холбоосын урт гэх мэт. Хэрэв органик нэгдлүүд байгаа бол. болор торны эсүүдэд атомуудын координатыг тооцоолж, улмаар эдгээр молекулуудын химийн болон орон зайн бүтцийг тооцоолж болно. Яг ийм байдлаар 1949 онд пенициллиний бүтэц, 1953 онд ДНХ-ийн давхар спираль бүтцийг олж авсан.

Бүх зүйл энгийн мэт санагдах боловч нюансууд байдаг.

Эхлээд та ямар нэгэн байдлаар талстыг олж авах хэрэгтэй бөгөөд тэдгээрийн хэмжээ хангалттай том байх ёстой (Зураг 8). Энэ нь тийм ч төвөгтэй биш молекулуудын хувьд (хүснэгтийн давс эсвэл зэсийн сульфат хэрхэн талсждагийг санаарай!) боломжтой боловч уургийн талсжилт нь оновчтой нөхцлийг олоход тодорхой бус процедурыг шаарддаг нарийн төвөгтэй ажил юм. Одоо үүнийг "соёолсон" уургийн талстыг хайж олохын тулд хэдэн зуун өөр шийдлийг бэлтгэж, хянадаг тусгай роботуудын тусламжтайгаар хийж байна. Гэсэн хэдий ч талстографийн эхний өдрүүдэд уургийн талстыг олж авахад олон жилийн үнэ цэнэтэй цаг хугацаа шаардагддаг.

Хоёрдугаарт, олж авсан өгөгдөл дээр үндэслэн ("түүхий" дифракцийн загвар; Зураг 8) бүтцийг "тооцох" шаардлагатай. Өнөө үед энэ нь ердийн ажил боловч 60 жилийн өмнө чийдэнгийн технологи, цоолбортой картны эрин үед энэ нь тийм ч энгийн зүйл биш байв.

Гуравдугаарт, болор ургуулах боломжтой байсан ч уургийн орон зайн бүтцийг тодорхойлох шаардлагагүй: үүний тулд уураг нь торны бүх хэсэгт ижил бүтэцтэй байх ёстой бөгөөд энэ нь үргэлж тийм байдаггүй. .

Дөрөвдүгээрт, болор нь уургийн байгалийн байдлаас хол байдаг. Талст дахь уургийг судлах нь хүмүүсийг жижиг, утаатай гал тогооны өрөөнд чихээд арвыг нь судлахтай адил юм: хүмүүс гар, хөл, толгойтой гэдгийг олж мэдэх боломжтой, гэхдээ тэдний зан байдал нь тав тухтай орчинд байгаатай яг адилхан биш байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч рентген туяаны дифракц нь орон зайн бүтцийг тодорхойлох хамгийн түгээмэл арга бөгөөд энэ аргыг ашиглан PDB-ийн агууламжийн 90% -ийг олж авдаг.

SAR нь рентген туяаны хүчирхэг эх үүсвэрийг шаарддаг - электрон хурдасгуур эсвэл чөлөөт электрон лазер (Зураг 9). Ийм эх үүсвэрүүд үнэтэй байдаг - хэдэн тэрбум доллар - гэхдээ ихэвчлэн нэг эх үүсвэрийг дэлхийн өнцөг булан бүрт хэдэн зуун, бүр хэдэн мянган бүлгүүд нэлээд нэрлэсэн төлбөрөөр ашигладаг. Манай улсад хүчирхэг эх сурвалж байхгүй тул ихэнх эрдэмтэд Оросоос АНУ эсвэл Европ руу очиж, үүссэн талстыг шинжилдэг. Та эдгээр романтик судалгааны талаар илүү ихийг нийтлэлээс уншиж болно. Мембран уургийн дэвшилтэт судалгааны лаборатори: Генээс Ангстром хүртэл» .

Өмнө дурьдсанчлан, рентген туяаны дифракцийн шинжилгээнд рентген цацрагийн хүчирхэг эх үүсвэр шаардлагатай. Эх үүсвэр нь илүү хүчтэй байх тусмаа талстууд нь жижиг байх ба биологичид болон генийн инженерүүд азгүй талстыг олж авах оролдлогыг тэвчихэд өвдөлт бага байх болно. Синхротрон эсвэл циклотрон буюу аварга цагираг хурдасгуур дахь электрон цацрагийг хурдасгах замаар рентген цацрагийг хамгийн амархан үүсгэдэг. Электрон хурдатгал мэдрэх үед хүссэн давтамжийн мужид цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулдаг. Саяхан хэт хүчирхэг цацрагийн шинэ эх үүсвэрүүд гарч ирэв - чөлөөт электрон лазерууд (XFEL).

Лазерын ажиллах зарчим нь маш энгийн (Зураг 9). Нэгдүгээрт, электронуудыг хэт дамжуулагч соронз (хурдасгуурын урт 1-2 км) ашиглан өндөр энерги хүртэл хурдасгаж, дараа нь янз бүрийн туйлшралтай соронзыг долгион гэж нэрлэгддэг долгионоор дамжуулдаг.

Зураг 9. Чөлөөт электрон лазерын ажиллах зарчим.Электрон туяа хурдасч, долгионоор дамжин өнгөрч, биологийн дээж дээр унадаг гамма цацрагийг ялгаруулдаг.

Долгионоор дамжин өнгөрөхөд электронууд цацрагийн чиглэлээс үе үе хазайж, хурдатгалыг мэдэрч, рентген туяа ялгаруулдаг. Бүх электронууд ижил замаар хөдөлдөг тул цацраг дахь бусад электронууд ижил давтамжтай рентген долгионыг шингээж, дахин ялгаруулж эхэлдэг тул цацраг нь нэмэгддэг. Бүх электронууд синхрон цацрагийг хэт хүчтэй, маш богино анивчдаг (100 фемтосекундээс бага хугацаатай) хэлбэрээр гаргадаг. Рентген туяаны хүч нь маш өндөр тул нэг богино анивчсанаар жижиг талстыг плазм болгон хувиргадаг (Зураг 10), гэхдээ болор бүрэн бүтэн байх үед хэдхэн фемтосекундэд өндөр эрчимтэй тул хамгийн өндөр чанартай зургийг авах боломжтой. мөн цацрагийн уялдаа холбоо. Ийм лазерын өртөг нь 1.5 тэрбум ам.доллар бөгөөд дэлхий дээр ердөө дөрөвхөн ийм суурилуулалт байдаг (АНУ (Зураг 11), Япон, Солонгос, Швейцарь). 2017 онд Орос улс мөн барилгын ажилд оролцсон тав дахь европ лазерыг ашиглалтад оруулахаар төлөвлөж байна.

Зураг 10. Чөлөөт электрон лазерын импульсийн нөлөөгөөр уургийг 50 fs-д сийвэн болгон хувиргах.Фемтосекунд = секундын 1/1000000000000000.

NMR спектроскопи ашиглан PDB дахь орон зайн бүтцийн 10 орчим хувийг тодорхойлсон. Орос улсад дэлхийн жишигт нийцсэн ажлыг гүйцэтгэдэг хэт өндөр хүчин чадалтай хэд хэдэн NMR спектрометрүүд байдаг. ОХУ-д төдийгүй Прага хотоос зүүн тийш, Сөүлээс баруун зүгт орших бүх орон зайд хамгийн том NMR лаборатори нь Оросын ШУА-ийн Биорганик химийн хүрээлэнд (Москва) байрладаг.

NMR спектрометр нь оюун ухаанд технологийн ялалтын гайхалтай жишээ юм. Өмнө дурьдсанчлан, NMR спектроскопийн аргыг ашиглахын тулд хүчирхэг соронзон орон шаардлагатай тул төхөөрөмжийн зүрх нь хэт дамжуулагч соронзон буюу шингэн гелий (−269 ° C) -д дүрсэн тусгай хайлшаар хийсэн ороомог юм. Хэт дамжуулалтыг бий болгохын тулд шингэн гели хэрэгтэй. Гелийг ууршуулахгүйн тулд түүний эргэн тойронд шингэн азотын асар том сав (−196 ° C) барьсан байна. Хэдийгээр энэ нь цахилгаан соронзон боловч цахилгаан эрчим хүч хэрэглэдэггүй: хэт дамжуулагч ороомог нь эсэргүүцэлгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч соронзыг шингэн гели, шингэн азотоор байнга "тэжээх" ёстой (Зураг 15). Хэрэв та дагаж мөрдөхгүй бол "унтраах" үүснэ: ороомог халж, гелий тэсэрч ууршиж, төхөөрөмж эвдэрнэ ( см.видео). Мөн 5 см урт дээж дэх талбар нь маш жигд байх нь чухал тул төхөөрөмж нь соронзон орныг нарийн тааруулахад шаардлагатай хэдэн арван жижиг соронз агуулсан байдаг.

Видео. 21.14 Tesla NMR спектрометрийг унтраахаар төлөвлөж байна.

Хэмжилт хийхийн тулд танд мэдрэгч хэрэгтэй - цахилгаан соронзон цацраг үүсгэж, "урвуу" дохиог бүртгэдэг тусгай ороомог - дээжийн соронзон моментийн хэлбэлзэл. Мэдрэмжийг 2-4 дахин нэмэгдүүлэхийн тулд мэдрэгчийг -200 ° C-ийн температурт хөргөж, улмаар дулааны дуу чимээг арилгана. Үүнийг хийхийн тулд тэд гелийг шаардлагатай температурт хөргөж, детекторын дэргэд шахдаг тусгай машин - криоплатформыг бүтээдэг.

Гэрлийн тархалт, рентген туяа эсвэл нейтрон туяа зэрэг үзэгдэлд тулгуурласан бүхэл бүтэн бүлэг аргууд байдаг. Янз бүрийн өнцгөөр цацраг/бөөмийн тархалтын эрчмд суурилсан эдгээр аргууд нь уусмал дахь молекулуудын хэмжээ, хэлбэрийг тодорхойлох боломжийг олгодог (Зураг 16). Тархалт нь молекулын бүтцийг тодорхойлох боломжгүй боловч үүнийг NMR спектроскопи гэх мэт өөр аргад туслах хэрэгсэл болгон ашиглаж болно. Гэрлийн тархалтыг хэмжих хэрэгсэл нь харьцангуй хямд бөгөөд "ердөө" 100,000 долларын үнэтэй байдаг бол бусад аргууд нь нейтроны туяа эсвэл хүчтэй рентген туяа үүсгэх боломжтой бөөмсийн хурдасгууртай байхыг шаарддаг.

Бүтэцийг тодорхойлох боломжгүй, гэхдээ зарим чухал өгөгдлийг олж авах өөр нэг арга бол резонансын флюресценцийн энергийн дамжуулалт(FRET). Энэ арга нь флюресценцийн үзэгдлийг ашигладаг - зарим бодис нь өөр долгионы гэрлийг ялгаруулах үед нэг долгионы урттай гэрлийг шингээх чадвар юм. Та хос нэгдлүүдийг сонгож болно, тэдгээрийн аль нэг нь (донор) флюресценцийн үед ялгарах гэрэл нь хоёр дахь (хүлээн авагч) шингээлтийн долгионы урттай тохирч байх болно. Донорыг шаардлагатай долгионы урттай лазераар цацруулж, хүлээн авагчийн флюресценцийг хэмжинэ. FRET нөлөө нь молекулуудын хоорондох зайнаас хамаардаг тул хэрэв та нэг уургийн хоёр уураг эсвэл өөр өөр домэйн (бүтцийн нэгж) молекулуудад флюресценцийн донор ба хүлээн авагчийг нэвтрүүлбэл уураг хоорондын харилцан үйлчлэл эсвэл доменуудын харьцангуй байрлалыг судлах боломжтой. уураг. Бүртгэлийг оптик микроскоп ашиглан хийдэг тул FRET нь хямд боловч мэдээлэл багатай арга бөгөөд ашиглах нь өгөгдлийг тайлбарлахад бэрхшээлтэй байдаг.

Эцэст нь бид бүтцийн биологичдын "мөрөөдлийн арга" - компьютерийн загварчлалыг дурдахгүй өнгөрч болохгүй (Зураг 17). Аргын санаа нь молекулын бүтэц, зан үйлийн хууль тогтоомжийн талаархи орчин үеийн мэдлэгийг ашиглан компьютерийн загварт уургийн зан үйлийг дуурайлган дуурайлган хийх явдал юм. Жишээлбэл, молекулын динамик аргыг ашиглан та молекулын хөдөлгөөн эсвэл уураг (нугалах) үйл явцыг нэг "гэхдээ" бодит цаг хугацаанд хянах боломжтой: тооцоолж болох хамгийн дээд хугацаа 1 мс-ээс хэтрэхгүй. , энэ нь маш богино боловч нэгэн зэрэг асар их тооцооллын нөөц шаарддаг (Зураг 18). Системийн зан төлөвийг илүү урт хугацаанд судлах боломжтой боловч энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй нарийвчлалыг алдах зардлаар хийгддэг.

Компьютерийн загварчлалыг уургийн орон зайн бүтцийг шинжлэхэд идэвхтэй ашигладаг. Док ашиглан тэд зорилтот уурагтай харьцах өндөр хандлагатай байж болзошгүй эмийг хайдаг. Одоогийн байдлаар таамаглалын үнэн зөв байдал бага хэвээр байгаа боловч залгах нь шинэ эмийг бий болгохын тулд турших шаардлагатай идэвхтэй бодисуудын хүрээг эрс багасгаж чадна.

Бүтцийн биологийн үр дүнг практикт ашиглах гол талбар бол эмийн боловсруулалт эсвэл одоо моод болсон шигтгээний дизайн юм. Бүтцийн өгөгдөл дээр үндэслэн эмийг зохион бүтээх хоёр арга бий: та лиганд эсвэл зорилтот уурагаас эхэлж болно. Хэрэв зорилтот уураг дээр үйлчилдэг хэд хэдэн эм аль хэдийн мэдэгдэж байгаа бөгөөд уураг-эмийн цогцолборын бүтцийг олж авсан бол та "хамгийн тохиромжтой эм" -ийн загварыг гадаргуу дээрх "халаас" -ын шинж чанарын дагуу үүсгэж болно. уургийн молекул, боломжит эмийн шаардлагатай шинж чанарыг тодорхойлж, бүх мэдэгдэж байгаа байгалийн болон тийм ч мэдэгдээгүй нэгдлүүдийг хайж олох. Мансууруулах бодисын бүтцийн шинж чанар ба түүний үйл ажиллагааны хоорондын харилцааг бий болгох боломжтой. Жишээлбэл, хэрэв молекул дээр нум байгаа бол түүний идэвхжил нь нумгүй молекулаас өндөр байна. Мөн нум илүү их цэнэглэгдэх тусам эм нь илүү сайн ажилладаг. Энэ нь бүх мэдэгдэж буй молекулуудаас хамгийн том цэнэглэгдсэн нумтай нэгдлийг олох хэрэгтэй гэсэн үг юм.

Өөр нэг арга бол зорилтот бүтцийг ашиглан компьютер дээрээс түүнтэй зөв газарт харьцах чадвартай нэгдлүүдийг хайх явдал юм. Энэ тохиолдолд фрагментийн номын санг - бодисын жижиг хэсгүүдийг ихэвчлэн ашигладаг. Хэрэв та өөр өөр газраас байтай харилцан үйлчилдэг, гэхдээ бие биентэйгээ ойрхон хэд хэдэн сайн хэлтэрхий олдвол тэдгээрийг хооронд нь "хатгаж" эм бүтээж болно. Бүтцийн биологийг ашиглан эмийг амжилттай хөгжүүлсэн олон жишээ бий. Анхны амжилттай хэрэг 1995 оноос эхэлсэн: дараа нь глаукомын эм болох дорзоламид хэрэглэхийг зөвшөөрсөн.

Биологийн судалгааны ерөнхий чиг хандлага нь зөвхөн чанарын төдийгүй байгалийн тоон тодорхойлолтод улам бүр нэмэгдэж байна. Бүтцийн биологи бол үүний тод жишээ юм. Мөн суурь шинжлэх ухаанаас гадна анагаах ухаан, биотехнологи зэрэгт ашиг тусаа өгнө гэж үзэх бүрэн үндэслэлтэй.

Хуанли

Тусгай төслийн нийтлэлд үндэслэн бид 2019 оны “Биологийн 12 арга” хуанли гаргахаар шийдсэн. Энэ нийтлэл гуравдугаар сарыг төлөөлдөг.

Уран зохиол

1. Биолюминесценц: Дахин төрөлт;
2. Компьютерийн аргын ялалт: уургийн бүтцийг урьдчилан таамаглах;
3. Хепинг Жэн, Катарзина Б Хандинг, Мэттью Д Зиммерман, Иван Г Шабалин, Стивен С Алмо, Владек Минор. (2015).

Зорилго

• Боловсролын: биологийн талаархи мэдлэгийг шинжлэх ухаан болгон хөгжүүлэх; биологийн үндсэн салбарууд болон судалж буй объектуудын тухай ойлголт өгөх;
• Хөгжил: уран зохиолын эх сурвалжтай ажиллах чадварыг хөгжүүлэх, аналитик холболт хийх чадварыг хөгжүүлэх;
• Боловсрол: алсын хараагаа өргөжүүлж, ертөнцийг бүхэлд нь ойлгох ойлголтыг бий болгох.

Даалгаврууд

1. Бусад шинжлэх ухааны дунд биологийн үүргийг илчлэх.
2. Биологи болон бусад шинжлэх ухааны хоорондын уялдаа холбоог илчлэх.
3. Биологийн ямар салбарууд судалдаг болохыг тодорхойл.
4. Амьдралд биологийн гүйцэтгэх үүргийг тодорхойлох хүн .
5. Хичээл дээр үзүүлсэн видео бичлэгээс тухайн сэдвийн талаархи сонирхолтой баримтуудыг мэдэж аваарай.

Нэр томъёо, ойлголт

• Биологи бол судлах объект нь амьд оршнолууд ба тэдгээрийн хүрээлэн буй орчинтой харилцах шинжлэх ухааны цогц юм.
• Амьдрал бол материйн оршин тогтнох идэвхтэй хэлбэр бөгөөд тодорхой утгаараа түүний физик, химийн оршихуйн хэлбэрээс өндөр; бодисын солилцоо, эсийн хуваагдлыг зөвшөөрдөг эсэд тохиолддог физик, химийн процессуудын цогц юм.
• Шинжлэх ухаанбодит байдлын талаархи бодит мэдлэгийг хөгжүүлэх, онолын хувьд системчлэх зорилготой хүний ​​үйл ажиллагааны хүрээ юм.

Хичээлийн явц

Мэдлэгийг шинэчлэх

Биологи юу судалдаг вэ гэдгийг санаарай.
Өөрийнхөө мэддэг биологийн салбаруудыг нэрлэ.
Зөв хариултыг олох:
1. Ургамал судлал:
A) ургамал
B) амьтад
B) зөвхөн замаг
2. Мөөгийг судлах нь дараахь хүрээнд явагдана.
A) ургамал судлаачид;
B) вирус судлал;
B) микологи.
3. Биологийн хувьд хэд хэдэн хаант улсыг ялгадаг, тухайлбал:
A) 4
B) 5
B) 7
4. Биологийн шинжлэх ухаанд хүн дараахь зүйлийг хэлнэ.
A) Амьтны хаант улс
B) Дэд ангиллын хөхтөн амьтад;
C) Нэг төрлийн хомо сапиенс.

1-р зургийг ашиглан биологийн хувьд хэдэн хаант улсыг ялгаж салгаж байгааг санаарай.

Цагаан будаа. 1 Амьд организмын хаант улсууд

Шинэ материал сурах

“Биологи” гэсэн нэр томъёог анх 1797 онд Германы профессор Т.Русом санал болгосон. Гэхдээ энэ нь зөвхөн 1802 онд төмөр бетон гэсэн нэр томъёог хэрэглэсний дараа идэвхтэй ашиглагдаж эхэлсэн. Ламарк бүтээлүүддээ.

Өнөө үед биологи нь судалгааны тодорхой объектуудтай харьцдаг бие даасан шинжлэх ухааны салбаруудаас бүрддэг шинжлэх ухааны цогц юм.

Биологийн "салбаруудын" дотроос бид дараахь шинжлэх ухааныг нэрлэж болно.
- ботаник бол ургамал, түүний дэд хэсгүүдийг судалдаг шинжлэх ухаан юм: микологи, хаг судлал, бриологи, геоботаник, палеоботаник;
- амьтан судлал- амьтдыг судалдаг шинжлэх ухаан ба түүний дэд хэсгүүд: ихтиологи, арахнологи, шувуу судлал, этологи;
Экологи - амьд организм ба гадаад орчны хоорондын харилцааны шинжлэх ухаан;
- анатоми - бүх амьд биетийн дотоод бүтцийн шинжлэх ухаан;
- морфологи бол амьд организмын гадаад бүтцийг судалдаг шинжлэх ухаан юм;
- цитологи бол эсийг судлах шинжлэх ухаан юм;
- түүнчлэн гистологи, генетик, физиологи, микробиологи болон бусад.

Ерөнхийдөө та биологийн шинжлэх ухааны нийлбэрийг Зураг 2-оос харж болно.

Цагаан будаа. 2 Биологийн шинжлэх ухаан

Үүний зэрэгцээ биологийн бусад шинжлэх ухаантай нягт харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон шинжлэх ухааны бүхэл бүтэн цувралыг ялгаж салгаж, тэдгээрийг нэгдсэн гэж нэрлэдэг. Ийм шинжлэх ухаанд биохими, биофизик, биогазар зүй, биотехнологи, радиобиологи, сансрын биологи болон бусад шинжлэх ухаан багтаж болно. Зураг 3-т биологитой салшгүй холбоотой үндсэн шинжлэх ухааныг харуулав

Цагаан будаа. 3. Биологийн нэгдмэл шинжлэх ухаан

Хүний хувьд биологийн мэдлэг чухал.
Даалгавар 1: Биологийн мэдлэг хүний ​​хувьд чухам ямар чухал болохыг та өөрөө томъёолж үзээрэй?
Даалгавар 2: Хувьслын тухай дараах видеог үзээд түүнийг бүтээхэд ямар биологийн шинжлэх ухаан шаардлагатай байсныг тодорхойл

Одоо хүнд ямар мэдлэг хэрэгтэй, яагаад гэдгийг санацгаая.
- биеийн янз бүрийн өвчнийг тодорхойлох. Тэдний эмчилгээ, урьдчилан сэргийлэх нь хүний ​​​​биеийн талаархи мэдлэгийг шаарддаг бөгөөд энэ нь анатоми, физиологи, генетик, цитологийн талаархи мэдлэгийг шаарддаг. Биологийн ололт амжилтын ачаар аж үйлдвэр эм, витамин, биологийн идэвхт бодис үйлдвэрлэж эхэлсэн;

Хүнсний үйлдвэрт ургамал судлал, биохими, хүний ​​физиологийг мэдэх шаардлагатай;
- Хөдөө аж ахуйд ургамал судлал, биохимийн мэдлэг шаардлагатай. Ургамал, амьтны организмын хоорондын харилцааг судалсны ачаар газар тариалангийн хортон шавьжтай тэмцэх биологийн аргыг бий болгох боломжтой болсон. Жишээлбэл, ургамал судлал, амьтан судлалын цогц мэдлэг нь хөдөө аж ахуйд илэрдэг бөгөөд үүнийг богино хэмжээний видео бичлэгээс харж болно.

Энэ бол хүний ​​амьдралд "биологийн мэдлэгийн ач тустай үүрэг"-ийн товч жагсаалт юм.
Дараах видео нь амьдрал дахь биологийн үүргийн талаар илүү ихийг ойлгоход тусална.

Биологийн мэдлэгийг заавал байх ёстой мэдлэгээс хасах боломжгүй, учир нь биологи нь бидний амьдралыг судалдаг, биологи нь хүний ​​амьдралын ихэнх салбарт хэрэглэгддэг мэдлэгийг өгдөг.

Даалгавар 3. Орчин үеийн биологийг яагаад нийлмэл шинжлэх ухаан гэж нэрлэдэгийг тайлбарла.

Мэдлэгийг нэгтгэх

1. Биологи гэж юу вэ?
2. Ургамал судлалын дэд хэсгүүдийг нэрлэнэ үү.
3. Анатомийн мэдлэг хүний ​​амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
4. Анагаах ухаанд ямар шинжлэх ухааны мэдлэг хэрэгтэй вэ?
5. Биологийн тухай ойлголтыг хэн анх тодорхойлсон бэ?
6. Зураг 4-ийг хараад дүрсэлсэн объектыг ямар шинжлэх ухаан судалж байгааг тодорхойл.

Зураг 4. Энэ объектыг ямар шинжлэх ухаан судалдаг вэ?

7. Зураг 5-ыг судалж, бүх амьд организм, түүнийг судалдаг шинжлэх ухааныг нэрлэ

Цагаан будаа. 5. Амьд организм

Гэрийн даалгавар

1. Сурах бичгийн материалыг боловсруулах - 1-р зүйл
2. Тэмдэглэлийн дэвтэрт бичиж, нэр томъёог сур: биологи, амьдрал, шинжлэх ухаан.
3. Шинжлэх ухаан болох биологийн бүх хэсэг, дэд хэсгүүдийг тэмдэглэлийн дэвтэрт бичиж, тэдгээрийг товч тодорхойл.

Саяхан Phreatichthys andruzzii хэмээх нүдгүй загасыг газар доорх агуйд амьдардаг олж илрүүлсэн бөгөөд түүний дотоод цаг нь 24 биш (бусад амьтдын адил) 47 цаг байна. Эдгээр загасны биеийн гэрэлд мэдрэмтгий бүх рецепторуудыг унтраасан мутаци үүнд буруутай.

Манай гариг ​​дээр амьдардаг нийт биологийн зүйлийн тоог эрдэмтэд 8.7 сая гэж тооцдог бөгөөд одоогоор үүний 20-иос илүүгүй хувийг илрүүлж, ангилсан байна.

Мөсөн загас буюу цагаан загас нь Антарктидын усанд амьдардаг. Энэ бол цусан дахь улаан эс, гемоглобин байдаггүй сээр нуруутан амьтдын цорын ганц зүйл бөгөөд мөсөн загасны цус өнгөгүй байдаг. Тэдний бодисын солилцоо нь зөвхөн цусанд шууд ууссан хүчилтөрөгч дээр суурилдаг

"Ноов" гэдэг үг нь "садарлах" үйл үгнээс гаралтай бөгөөд анхандаа зөвхөн цэвэр үүлдрийн малын хууль бус төл гэсэн утгатай байжээ. Цаг хугацаа өнгөрөхөд биологид энэ үгийг "эрлийз" гэсэн нэр томъёогоор сольсон боловч энэ нь хүмүүст зүй бусаар харьцах болжээ.

Ашигласан эх сурвалжуудын жагсаалт

1. Хичээл "Биологи - амьдралын шинжлэх ухаан" Константинова Е.А., Тверь хотын 3-р дунд сургуулийн биологийн багш
2. Хичээл “Танилцуулга. Биологи бол амьдралын шинжлэх ухаан" Титоров Ю.И., биологийн багш, Кемерово дахь КЛ-ийн захирал.
3. Хичээл "Биологи - амьдралын шинжлэх ухаан" Никитина О.В., "Череповец хотын 8-р дунд сургууль" хотын боловсролын байгууллагын биологийн багш.
4. Захаров В.Б., Козлова Т.А., Мамонтов С.Г. “Биологи” (4-р хэвлэл) -Л.: Академи, 2011.- 512 х.
5. Матяш Н.Ю., Шабтура Н.Н. Биологи 9-р анги - К.: Женеза, 2009. - 253 х.

Боловсруулж, илгээсэн Борисенко I.N.

Бид хичээл дээр ажилласан

Борисенко I.N.

Константинова Е.А.

Титорова Ю.И.

Никитина О.В.