Bioloģijas zīmējumi dzīvnieku dzīvē. Bioloģija ir dzīves zinātne

Kas ir bioloģija? Bioloģija ir zinātne par dzīvību, par dzīviem organismiem, kas dzīvo uz Zemes.

3. attēls no prezentācijas "Zinātne" uz bioloģijas stundām par tēmu "Bioloģija"

Izmēri: 720 x 540 pikseļi, formāts: jpg. Lai bez maksas lejupielādētu attēlu bioloģijas nodarbībai, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz attēla un noklikšķiniet uz "Saglabāt attēlu kā ...". Lai stundā parādītu attēlus, jūs varat arī bez maksas lejupielādēt visu prezentāciju "Science.ppt" ar visiem attēliem zip-arhīvā. Arhīva lielums ir 471 KB.

Lejupielādēt prezentāciju

Bioloģija

"Pētniecības metodes bioloģijā" - bioloģijas kā zinātnes attīstības vēsture. Eksperimenta plānošana, tehnikas izvēle. Nodarbības plāns: Lai atrisinātu kādas cilvēces globālās problēmas, ir nepieciešamas zināšanas par bioloģiju? Tēma: Robežas disciplīnas: Uzdevums: Morfoloģija anatomija fizioloģija sistemātika paleontoloģija. Bioloģijas nozīme ". Bioloģija ir nuka par dzīvi.

"Zinātnieks Lomonosovs" - viņš uzsvēra Ziemeļjūras ceļa un Sibīrijas attīstības izpētes nozīmi. 1711. gada 19. novembris - 1765. gada 15. aprīlis (53 gadu vecums). 1741. gada 10. jūnijs. Atklājumi. Izstrādātas matērijas struktūras atomu-molekulārās koncepcijas. Idejas. Izsvītrots phlogiston kā ķīmisks līdzeklis. Ījabs. Būdams deisma atbalstītājs, viņš materiāliski uzskatīja par dabas parādībām.

"Botāniķis Vavilovs" - Vissavienības lietišķās botānikas institūts. 1906. gadā Vavilovs Nikolajs Ivanovičs. 1924. gadā pabeidz: Babičeva Roksana un Ždanovas Ludmila, 10. B klases skolēni. Vavilova kā zinātnieka un zinātnes organizatora autoritāte auga. Mertonā (Anglijā) Dārzkopības institūta ģenētiskajā laboratorijā. N. I. Vavilovs dzimis 1887. gada 26. novembrī Maskavā.

“Projekta aktivitāte” - E. V. Alekseeva Lekcijas plāns. Skolotājs kļūst par projekta autoru. Pārlūkot papildu resursus. Izglītības procesa informācijas modeļa tehnoloģija. Bioloģijas stundas izstrāde. Projekta aktivitātes. Teorija un prakse. (Projekta metode). Skolotāja darba posmi. Teorija un prakse. Projektu galvenie bloki.

"Savvaļas dzīvības zinātne" - darba burtnīcu dizains. 3. Bioloģija ir dzīvās dabas zinātne. Bioloģija ir zinātne par dzīvo dabu. Baktērijas. Sēnes. Tās sastāv no vienas šūnas, un tām nav kodola. Marks Cicerons. Bioloģija pēta dzīvos organismus. Viņiem ir hlorofils un gaismā veido organiskas vielas, atbrīvojot skābekli. Jautājums: Ko pēta bioloģija?

Dzīvības zinātnes iet no lielas līdz mazai. Pavisam nesen bioloģija aprakstīja tikai dzīvnieku, augu, baktēriju ārējās iezīmes. Molekulārā bioloģija pēta dzīvos organismus atsevišķu molekulu mijiedarbības līmenī. Strukturālā bioloģija - pēta procesus šūnās atomu līmenī. Ja vēlaties uzzināt, kā “redzēt” atsevišķus atomus, kā darbojas un “dzīvo” strukturālā bioloģija un kādas ierīces tā izmanto, jūs esat šeit!

Cikla ģenerālais partneris ir uzņēmums: lielākais aprīkojuma, reaģentu un palīgmateriālu piegādātājs bioloģiskai izpētei un ražošanai.

Viena no galvenajām "Biomolekulas" misijām ir nokļūšana pašās saknēs. Mēs ne tikai stāstām, kādus jaunus faktus atklāja pētnieki - mēs runājam par to, kā viņi tos atklāja, mēs cenšamies izskaidrot bioloģisko metožu principus. Kā iegūt gēnu no viena organisma un to ievietot citā? Kā izsekot dažu niecīgu molekulu liktenim milzīgā šūnā? Kā jūs atlaidat vienu niecīgu neironu grupu milzīgās smadzenēs?

Un tāpēc mēs nolēmām sistemātiskāk runāt par laboratorijas metodēm, vienā pozīcijā apkopot vissvarīgākās, modernākās bioloģiskās metodes. Lai padarītu to interesantāku un skaidrāku, mēs biezi ilustrējām rakstus un pat pievienojām animācijas šeit un tur. Mēs vēlamies, lai jaunās sadaļas raksti būtu interesanti un saprotami pat gadījuma rakstura garāmgājējiem. Un, no otras puses, lai tie būtu tik detalizēti, ka pat profesionālis varētu tajos atklāt kaut ko jaunu. Mēs esam apkopojuši paņēmienus 12 lielās grupās un gatavojamies uz tiem balstīt biomedicīnas kalendāru. Gaidiet atjauninājumus!

Kāpēc strukturālā bioloģija?

Kā jūs zināt, bioloģija ir dzīves zinātne. Tas parādījās 19. gadsimta pašā sākumā un pirmajiem simts pastāvēšanas gadiem bija tīri aprakstošs. Par galveno bioloģijas uzdevumu tajā laikā uzskatīja iespēju atrast un raksturot pēc iespējas vairāk dažādu dzīvo organismu sugu, bet nedaudz vēlāk - noteikt savstarpējās attiecības. Laika gaitā un attīstoties citām zinātnes jomām, no bioloģijas parādījās vairākas filiāles ar prefiksu "molekulārie": molekulārā ģenētika, molekulārā bioloģija un bioķīmija - zinātnes, kas dzīvas lietas pēta atsevišķu molekulu līmenī, nevis pēc organisma parādīšanās vai tā iekšējo orgānu mijiedarbības. Visbeidzot, diezgan nesen (pagājušā gadsimta 50. gados) parādījās tāds zināšanu lauks kā strukturālā bioloģija - zinātne, kas pēta dzīvu organismu procesus pārmaiņu līmenī telpiskā struktūra atsevišķas makromolekulas. Faktiski strukturālā bioloģija atrodas trīs dažādu zinātņu krustojumā. Pirmkārt, tā ir bioloģija, jo zinātne pēta dzīvus objektus, otrkārt, fiziku, jo tiek izmantots visplašākais fizikāli eksperimentālo metožu arsenāls, un, treškārt, ķīmija, jo šīs īpašās disciplīnas priekšmets ir molekulu struktūras maiņa.

Strukturālajā bioloģijā tiek pētītas divas galvenās savienojumu klases - olbaltumvielas (visu zināmo organismu galvenais "darba ķermenis") un nukleīnskābes (galvenās "informācijas" molekulas). Tieši pateicoties strukturālajai bioloģijai, mēs zinām, ka DNS ir dubultā spirāles struktūra, tRNS būtu jāattēlo kā vintage burts "G", un ribosomā ir lielas un mazas apakšvienības, kas sastāv no olbaltumvielām un RNS noteiktā konformācijā.

Globālais mērķis strukturālā bioloģija, tāpat kā jebkura cita zinātne - "saprast, kā viss darbojas". Kādā formā ir saritināta olbaltumvielu ķēde, kuras dēļ šūnas dalās, kā fermenta iepakojums mainās tā veiktā ķīmiskā procesa laikā, kur mijiedarbojas augšanas hormons un tā receptori - tie ir jautājumi, uz kuriem šī zinātne atbild. Turklāt atsevišķs mērķis ir šāda apjoma datu uzkrāšana, lai uz šiem jautājumiem (vēl neizpētītam objektam) varētu atbildēt datorā, neizmantojot dārgu eksperimentu.

Piemēram, jums ir jāsaprot, kā bioluminiscences sistēma darbojas tārpos vai sēnītēs - viņi dekodēja genomu, pamatojoties uz šiem datiem, viņi atrada nepieciešamo olbaltumvielu un paredzēja tā telpisko struktūru kopā ar darbības mehānismu. Tomēr ir vērts atzīt, ka, kaut arī šādas metodes pastāv tikai to embrionālajā stadijā, joprojām nav iespējams precīzi paredzēt olbaltumvielu struktūru, kam ir tikai tā gēns. No otras puses, strukturālās bioloģijas rezultātiem ir pielietojums medicīnā. Daudzi pētnieki cer, ka zināšanas par biomolekulu struktūru un viņu darba mehānismiem ļaus racionāli attīstīt jaunas zāles, nevis izmantojot izmēģinājumus un kļūdas (skrīnings ar augstu caurlaides spēju, stingri runājot), kā tas tiek darīts visbiežāk tagad. Un tā nav zinātniskā fantastika: jau tagad ir daudz zāļu, kas izveidotas vai optimizētas, izmantojot strukturālo bioloģiju.

Strukturālās bioloģijas vēsture

Strukturālās bioloģijas vēsture (1. att.) Ir diezgan īsa un sākas pagājušā gadsimta 50. gadu sākumā, kad Džeimss Vatsons un Fransiss Kriks, balstoties uz Rosalind Franklin datiem par rentgenstaru difrakciju uz DNS kristāliem, no vintage konstruktora salika tagad labi zināmās dubultās spirāles modeli. Nedaudz agrāk Linuss Paulings konstruēja pirmo ticamo α-spirāles modeli, kas ir viens no olbaltumvielu sekundārās struktūras pamatelementiem (2. att.).

Pēc pieciem gadiem, 1958. gadā, tika noteikta pasaulē pirmā olbaltumvielu struktūra - spermas vaļa mioglobīns (muskuļu šķiedru proteīns) (3. att.). Tas, protams, izskatījās ne tik skaisti kā mūsdienu struktūras, bet tas bija nozīmīgs pagrieziena punkts mūsdienu zinātnes attīstībā.

3.b attēls. Pirmā olbaltumvielu molekulas telpiskā struktūra. John Kendrew un Max Perutz demonstrē mioglobīna telpisko struktūru, kas salikta no īpaša konstruktora.

Pēc desmit gadiem, 1984.-1985. Gadā, pirmās struktūras tika noteiktas ar kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopiju. Kopš šī brīža ir notikuši vairāki galvenie atklājumi: 1985. gadā mēs ieguvām fermenta pirmā kompleksa struktūru ar tā inhibitoru, 1994. gadā mēs noteicām ATP sintāzes struktūru, kas ir mūsu šūnu elektrostaciju galvenā mitrāža (mitohondriji), un jau 2000. gadā mēs ieguvām pirmo telpisko struktūru Olbaltumvielu “rūpnīcas” - ribosomas, kas sastāv no olbaltumvielām un RNS (6. att.). 21. gadsimtā strukturālās bioloģijas attīstība ir notikusi ļoti strauji, un tai pievienojās sprādzienbīstams telpisko struktūru skaita pieaugums. Tika iegūtas daudzu olbaltumvielu klašu struktūras: hormonu un citokīnu receptori, ar G-olbaltumvielām konjugēti receptori, līdzīgi receptori, imūnsistēmas proteīni un daudzi citi.

Līdz ar jauno tehnoloģiju parādīšanos krioelektronu mikroskopijas attēlu ierakstīšanai un apstrādei 2010. gadā parādījās daudzas sarežģītas membrānas olbaltumvielu struktūras īpaši augstā izšķirtspējā. Strukturālās bioloģijas progress nepalika nepamanīts: par atklājumiem šajā jomā tika piešķirtas 14 Nobela prēmijas, piecas no tām - 21. gadsimtā.

Bioloģiskās strukturālās metodes

Pētījumus strukturālās bioloģijas jomā veic, izmantojot vairākas fizikālās metodes, no kurām tikai trīs ļauj iegūt biomolekulu telpiskās struktūras atomu izšķirtspējā. Strukturālās bioloģijas metožu pamatā ir testējamās vielas mijiedarbības mērīšana ar dažāda veida elektromagnētiskajiem viļņiem vai elementārdaļiņām. Visām metodēm nepieciešami ievērojami finanšu resursi - aprīkojuma izmaksas bieži vien ir pārsteidzošas.

Vēsturiski pirmā strukturālās bioloģijas metode ir rentgenstaru struktūras analīze (XRD) (7. att.). 20. gadsimta sākumā tika noskaidrots, ka pēc kristālu rentgenstaru difrakcijas modeļa var izpētīt to īpašības - šūnu simetrijas veidu, saišu garumu starp atomiem utt. , šo molekulu ķīmiskā un telpiskā struktūra. Tādējādi 1949. gadā tika iegūta penicilīna struktūra, bet 1953. gadā - DNS dubultās spirāles struktūra.

Liekas, ka viss ir vienkārši, taču ir nianses.

Pirmkārt, kristāli kaut kādā veidā jāiegūst, un to izmēram jābūt pietiekami lielam (8. att.). Ja tas ir iespējams ne ļoti sarežģītām molekulām (atcerieties, kā kristalizējas galda sāls vai vara sulfāts!), Tad olbaltumvielu kristalizācija ir vissarežģītākais uzdevums, kam optimālu apstākļu atrašanai nepieciešama neuzkrītoša procedūra. Tagad tas tiek darīts, izmantojot īpašus robotus, kas sagatavo un uzrauga simtiem dažādu risinājumu, meklējot "sadīgušus" olbaltumvielu kristālus. Tomēr kristalogrāfijas pirmajās dienās olbaltumvielu kristāla iegūšana varētu prasīt daudz vērtīga laika.

Otrkārt, pamatojoties uz iegūtajiem datiem ("neapstrādātiem" difrakcijas modeļiem; 8. att.), Struktūra ir "jāaprēķina". Tagad tas ir arī ikdienas uzdevums, taču pirms 60 gadiem, lampu tehnoloģijas un perforēto karšu laikmetā, tas nebija tālu no vieglajiem.

Treškārt, pat ja kristālu bija iespējams audzēt, nemaz nav nepieciešams noteikt olbaltumvielu telpisko struktūru: šim nolūkam olbaltumvielām jābūt vienādai struktūrai visās režģa vietās, kas ne vienmēr notiek.

Un, ceturtkārt, kristāls ir tālu no olbaltumvielu dabiskā stāvokļa. Olbaltumvielu izpēte kristālos ir kā cilvēku izpēte, desmit no tiem iegrūžot nelielā dūmakainā virtuvē: jūs varat uzzināt, ka cilvēkiem ir rokas, kājas un galva, taču viņu uzvedība var nebūt gluži tāda pati kā ērtā vidē. Tomēr rentgenstaru difrakcijas analīze ir visizplatītākā telpisko struktūru noteikšanas metode, un, izmantojot šo metodi, tiek iegūti 90% no PDB satura.

Rentgenstaru struktūras analīzei nepieciešami spēcīgi rentgenstaru avoti - elektronu paātrinātāji vai brīvo elektronu lāzeri (9. att.). Šādi avoti ir dārgi - vairāki miljardi ASV dolāru -, bet parasti vienu avotu par samērā nominālu samaksu izmanto simtiem vai pat tūkstošiem grupu visā pasaulē. Mūsu valstī nav spēcīgu avotu, tāpēc lielākā daļa zinātnieku dodas no Krievijas uz ASV vai Eiropu, lai analizētu iegūtos kristālus. Vairāk par šiem romantiskajiem pētījumiem lasiet rakstā “ Membrānas olbaltumvielu padziļinātu pētījumu laboratorija: no gēna līdz angstromam» .

Kā jau minēts, rentgena struktūras analīzei ir nepieciešams jaudīgs rentgena avots. Jo jaudīgāks avots, jo mazāka izmēra kristālus var iztikt, un jo mazāk mocību bioloģiem un ģenētiskajiem inženieriem nāksies piedzīvot, cenšoties iegūt neveiksmīgos kristālus. Rentgena starus visvieglāk iegūst, paātrinot elektronu staru sinhrotonos vai ciklotronos - milzu gredzenu paātrinātājos. Paātrinoties elektronam, tas izstaro elektromagnētiskos viļņus vajadzīgajā frekvenču diapazonā. Nesen parādījās jauni īpaši jaudīgi starojuma avoti - bezmaksas elektronu lāzeri (XFEL).

Lāzera darbības princips ir diezgan vienkāršs (9. att.). Vispirms elektronus paātrina līdz lielām enerģijām, izmantojot supravadošos magnētus (paātrinātāja garums ir 1–2 km), un pēc tam tie iziet cauri tā saucamajiem undulatoriem - dažādu polaritātes magnētu komplektiem.

9. attēls. Brīvā elektronu lāzera darbības princips. Elektronu stars tiek paātrināts, iet caur undulatoru un izstaro gamma kvantus, kas skar bioloģiskos paraugus.

Caur undulatoru elektroni periodiski sāk novirzīties no stara virziena, iziet paātrinājumu un izstaro rentgena starus. Tā kā visi elektroni pārvietojas vienādi, starojums tiek pastiprināts sakarā ar to, ka citi staru elektroni sāk absorbēt un atkārtoti izstarot tādas pašas frekvences rentgena viļņus. Visi elektroni izstaro starojumu sinhroni superjaudīgas un ļoti īsas pārrāvuma veidā (ilgums ir mazāks par 100 femtosekundēm). Rentgena stara jauda ir tik liela, ka viena īsa zibspuldze nelielu kristālu pārveido plazmā (10. att.), Bet dažās femtosekundēs, kamēr kristāls ir neskarts, starojuma augstas intensitātes un koherences dēļ jūs varat iegūt visaugstākās kvalitātes attēlu. Šāda lāzera izmaksas ir 1,5 miljardi dolāru, un pasaulē ir tikai četras šādas iekārtas (tās atrodas ASV (11. att.), Japānā, Korejā un Šveicē). 2017. gadā plānots nodot ekspluatācijā piekto - Eiropas - lāzeru, kura būvniecībā piedalījās arī Krievija.

10. attēls. Olbaltumvielu transformācija plazmā ar 50 fs brīva elektronu lāzera impulsa ietekmē. Femtosekunde \u003d 1/1000000000000000 no sekundes.

Aptuveni 10% no PDB pamatnē esošajām telpiskajām struktūrām ir noteikti, izmantojot NMR spektroskopiju. Krievijā ir vairāki īpaši jaudīgi sensitīvi NMR spektrometri, kurus izmanto pasaules klases darbam. Lielākā NMR laboratorija ne tikai Krievijā, bet visā kosmosā uz austrumiem no Prāgas un uz rietumiem no Seulas atrodas Krievijas Zinātņu akadēmijas Bioorganiskās ķīmijas institūtā (Maskavā).

NMR spektrometrs ir izcils piemērs tehnoloģiju triumfam saprāta dēļ. Kā mēs jau minējām, lai izmantotu NMR spektroskopijas metodi, ir nepieciešams spēcīgs magnētiskais lauks, tāpēc ierīces sirds ir supravadošs magnēts - spole, kas izgatavota no īpaša sakausējuma, kas iegremdēts šķidrā hēlijā (−269 ° C). Lai sasniegtu supravadītspēju, ir nepieciešams šķidrs hēlijs. Lai neļautu hēlijam iztvaikot, ap to tiek uzbūvēta milzīga tvertne ar šķidru slāpekli (–196 ° C). Lai arī tas ir elektromagnēts, tas nepatērē elektrību: supravadošajai spolei nav pretestības. Tomēr magnēts ir nepārtraukti jābaro ar šķidru hēliju un šķidru slāpekli (15. att.). Ja jūs nesekojat līdzi, notiek "slāpēšana": spole sakarst, hēlijs eksplozīvi iztvaiko un ierīce saplīst ( cm. video). Svarīgi ir arī tas, ka 5 cm garš parauga lauks ir ārkārtīgi vienmērīgs, tāpēc ierīcē ir pāris desmiti mazu magnētu, kas nepieciešami magnētiskā lauka precīzai noregulēšanai.

Video. Plānotais 21,14 Tesla NMR spektrometra "atdzišana".

Lai veiktu mērījumus, jums ir nepieciešams sensors - īpaša spole, kas gan rada elektromagnētisko starojumu, gan reģistrē "apgrieztu" signālu - parauga magnētiskā momenta svārstības. Lai jutīgumu palielinātu 2–4 reizes, sensoru atdzesē līdz -200 ° C temperatūrai, tādējādi atbrīvojoties no termiskā trokšņa. Šim nolūkam tiek būvēta īpaša mašīna - krioplatforma, kas hēliju atdzesē līdz vajadzīgajai temperatūrai un sūknē to blakus detektoram.

Ir vesela metožu grupa, kas balstās uz gaismas izkliedes, rentgena vai neitronu staru parādībām. Šīs metodes, kuru pamatā ir starojuma / daļiņu izkliedes intensitāte dažādos leņķos, ļauj noteikt šķīdumā esošo molekulu lielumu un formu (16. att.). Nav iespējams noteikt molekulas struktūru, izmantojot izkliedi, bet to var izmantot kā palīglīdzekli, izmantojot citu metodi, piemēram, NMR spektroskopiju. Gaismas izkliedes instrumenti ir salīdzinoši lēti un maksā "tikai" aptuveni 100 000 USD, savukārt citām metodēm ir nepieciešams daļiņu paātrinātājs uz rokas, kas var radīt neitronu vai spēcīgu rentgena staru.

Vēl viena metode, ar kuras palīdzību nevar noteikt struktūru, bet jūs varat iegūt svarīgus datus rezonanses fluorescences enerģijas pārnešana (FRET). Metode izmanto fluorescences fenomenu - dažu vielu spēju absorbēt viena viļņa garuma gaismu, vienlaikus izstarojot dažādu viļņu garumu. Jūs varat izvēlēties savienojumu pāri, no kuriem vienam (donoram) fluorescences laikā izstarotā gaisma atbildīs otrā (akceptora) raksturīgajam absorbcijas viļņa garumam. Apstarojiet donoru ar vēlamā viļņa garuma lāzeru un izmēriet akceptora fluorescenci. FRET efekts ir atkarīgs no attāluma starp molekulām, tāpēc, ja jūs ieviešat donoru un fluorescences akceptoru divu olbaltumvielu molekulās vai viena proteīna dažādos domēnos (struktūras vienībās), varat izpētīt mijiedarbību starp proteīniem vai domēnu savstarpējo izvietojumu proteīnā. Reģistrācija tiek veikta, izmantojot optisko mikroskopu, tāpēc FRET ir lēta, kaut arī neinformējoša metode, kuras izmantošana ir saistīta ar grūtībām datu interpretācijā.

Visbeidzot, nevar nepieminēt strukturālo biologu “sapņu metodi” - datormodelēšanu (17. att.). Metodes ideja ir modelēt olbaltumvielu uzvedību datora modelī, izmantojot mūsdienu zināšanas par molekulu struktūru un uzvedības likumiem. Piemēram, izmantojot molekulārās dinamikas metodi, reālā laikā ir iespējams izsekot molekulas kustībai vai olbaltumvielu "salikšanas" procesam (salocīšanai) vienā "bet": maksimālais aprēķinātais laiks nepārsniedz 1 ms, kas ir ārkārtīgi īss, bet tas prasa arī kolosālu aprēķinu. resursi (18. att.). Ir iespējams izpētīt sistēmas izturēšanos ilgākā laika posmā, tikai tas tiek panākts uz nepieņemamas precizitātes zaudēšanas rēķina.

Olbaltumvielu telpisko struktūru analīzei aktīvi izmanto datormodelēšanu. Docking tiek izmantots potenciālo zāļu meklēšanai, kurām ir liela tendence mijiedarboties ar mērķa proteīnu. Pašlaik prognožu precizitāte joprojām ir zema, taču dokstacija var ievērojami sašaurināt to potenciāli aktīvo vielu klāstu, kuras jāpārbauda jaunas zāles izstrādei.

Galvenā strukturālās bioloģijas rezultātu praktiskās pielietošanas joma ir zāļu izstrāde vai, kā tagad ir modē teikt, vilkšanas dizains. Ir divi veidi, kā noformēt narkotiku, pamatojoties uz strukturālajiem datiem: jūs varat sākt no ligamenta vai no mērķa olbaltumvielām. Ja jau ir zināmas vairākas zāles, kas iedarbojas uz mērķa proteīnu, un ir iegūtas olbaltumvielu un zāļu kompleksu struktūras, ir iespējams izveidot "ideālas zāles" modeli atbilstoši "kabatas" īpašībām, kas saistās ar olbaltumvielu molekulas virsmu, izcelt iespējamās zāles nepieciešamās īpašības un veikt meklēšanu starp visiem zināmi dabiski un ne tik savienojumi. Jūs pat varat izveidot sakarības starp zāļu struktūras īpašībām un tās darbību. Piemēram, ja molekulai ir priekšgala augšpusē, tad tās aktivitāte ir augstāka nekā molekulai bez priekšgala. Un jo vairāk loku uzlādē, jo labāk darbojas zāles. Tas nozīmē, ka no visām zināmajām molekulām jāatrod savienojums ar lielāko lādēto loku.

Vēl viens veids ir izmantot mērķa struktūru, lai datorā meklētu savienojumus, kas potenciāli spēj mijiedarboties ar to pareizajā vietā. Šajā gadījumā parasti tiek izmantota fragmentu bibliotēka - mazi vielu gabali. Ja atrodat vairākus labus fragmentus, kas dažādās vietās mijiedarbojas ar mērķi, bet atrodas tuvu viens otram, jūs varat veidot zāles no fragmentiem, "sašūstot" tos kopā. Ir daudz veiksmīgas zāļu attīstības piemēru, izmantojot strukturālo bioloģiju. Pirmais veiksmīgais gadījums datēts ar 1995. gadu: pēc tam lietošanai apstiprināja glaukomas zāles dorzolamīdu.

Bioloģisko pētījumu vispārējā tendence arvien vairāk sliecas ne tikai uz kvalitatīvu, bet arī kvantitatīvu dabas aprakstu. Strukturālā bioloģija ir lielisks piemērs tam. Un ir pamats uzskatīt, ka tas arī turpmāk dos labumu ne tikai fundamentālajai zinātnei, bet arī medicīnai un biotehnoloģijai.

Kalendārs

Balstoties uz īpašā projekta rakstiem, mēs nolēmām izveidot kalendāru ar “12 bioloģijas metodēm” 2019. gadam. Šajā rakstā aprakstīts marts.

Literatūra

1. Bioluminiscence: atdzimšana;
2. Datormetožu triumfs: olbaltumvielu struktūras prognozēšana;
3. Hepings Džengs, Katarzyna B Handing, Metjū D Zimmermans, Ivans G Šabalins, Stīvens C Almo, Mazais Wladek. (2015).

Mērķi

• Akadēmiskais: veicināt zināšanu veidošanos par bioloģiju kā zinātni; sniegt priekšstatus par galvenajām bioloģijas sekcijām un objektiem, kurus viņi pēta;
• Attīstīšana: veidot prasmes strādāt ar literārajiem avotiem, veidojas spēja vadīt analītisko komunikāciju;
• Izglītojoši: paplašināt redzesloku, veidot vienotu pasaules uztveri.

Uzdevumi

1. Atklāt bioloģijas lomu starp citām zinātnēm.
2. Atklāt saikni starp bioloģiju un citām zinātnēm.
3. Nosakiet, kuras dažādās bioloģijas sekcijas studē.
4. Nosakiet bioloģijas lomu dzīvē cilvēku .
5. Uzziniet interesantus faktus par tēmu no stundā iesniegtajiem video.

Termini un jēdzieni

• Bioloģija ir zinātņu komplekss, kura izpētes objekti ir dzīvās būtnes un to mijiedarbība ar vidi.
• Dzīvība ir aktīva matērijas esamības forma, savā ziņā augstāka par tās fizikālajām un ķīmiskajām eksistences formām; fizikālo un ķīmisko procesu kopums, kas notiek šūnā, ļaujot metabolismam un dalīšanai.
• Zinātne - Šī ir cilvēka darbības sfēra, kuras mērķis ir objektīvu zināšanu par realitāti attīstīšana un teorētiska sistematizēšana.

Nodarbību laikā

Zināšanu atjaunināšana

Atcerieties, kādi ir bioloģijas pētījumi.
Nosauciet jums zināmās bioloģijas sadaļas.
Atrodiet pareizo atbildi:
1. Botānikas pētījumi:
UN) augi
B) dzīvnieki
C) tikai aļģes
2. Sēņu izpēte notiek:
A) botānika;
B) virusoloģija;
C) mikoloģija.
3. Bioloģijā izšķir vairākas karalistes, proti:
A) 4
B) 5
AT 7
4. Cilvēks bioloģijā atsaucas uz:
A) Dzīvnieku valstība
B) zīdītāju apakšklase;
C) Homo sapiens ir laipni

Ar 1. attēla palīdzību atcerieties, cik daudz valstību bioloģijā izšķir:

Att. 1 Dzīvo organismu valstības

Jauna materiāla apgūšana

Pirmoreiz terminu "bioloģija" 1797. gadā ierosināja vācu profesors T. Rūzs. Bet to sāka aktīvi izmantot tikai 1802. gadā pēc šī termina Zh-B lietošanas. Lamarks savos darbos.

Mūsdienās bioloģija ir zinātņu komplekss, ko veido neatkarīgas zinātnes disciplīnas, kas nodarbojas ar noteiktiem pētniecības objektiem.

Starp bioloģijas "nozarēm" var minēt tādas zinātnes kā:
- botānika - zinātne, kas pēta augus un to apakšnodaļas: mikoloģiju, lichenoloģiju, bryoloģiju, ģeobotaniku, paleobotaniku;
- zooloģija - zinātne, kas pēta dzīvniekus, un tā apakšnodaļas: ichtioloģija, arachnoloģija, ornitoloģija, etoloģija;
- ekoloģija - zinātne par dzīvo organismu attiecībām ar ārējo vidi;
- anatomija - zinātne par visu dzīvo lietu iekšējo struktūru;
- morfoloģija - zinātne, kas pēta dzīvo organismu ārējo struktūru;
- citoloģija - zinātne, kas nodarbojas ar šūnu izpēti;
-, kā arī histoloģija, ģenētika, fizioloģija, mikrobioloģija un citas.

Kopumā bioloģisko zinātņu kopumu var redzēt 2. attēlā:

Att. 2 Bioloģijas zinātnes

Tajā pašā laikā tiek izdalītas arī vairākas zinātnes, kas izveidojās ciešas bioloģijas mijiedarbības rezultātā ar citām zinātnēm, un tās sauc par integrētām. Šīs zinātnes var droši attiecināt: bioķīmija, biofizika, bioģeogrāfija, biotehnoloģija, radiobioloģija, kosmosa bioloģija un citas. 3. attēlā parādītas galvenās neatņemamās zinātnes ar bioloģiju

Att. 3. Integrālās bioloģiskās zinātnes

Cilvēkam ir svarīgas zināšanas par bioloģiju.
1. uzdevums: mēģiniet sev formulēt, kāda tieši ir bioloģisko zināšanu nozīme cilvēkiem?
2. darbība: Noskatieties šo video par evolūciju un nosakiet, kādas zināšanas bioloģijas zinātnēs bija vajadzīgas, lai to izveidotu.

Un tagad atcerēsimies, kādas zināšanas un kāpēc cilvēkam ir vajadzīgas:
- noteikt dažādas ķermeņa slimības. Viņu ārstēšanai un profilaksei ir vajadzīgas zināšanas par cilvēka ķermeni, kas nozīmē zināšanas par: anatomiju, fizioloģiju, ģenētiku, citoloģiju. Pateicoties sasniegumiem bioloģijā, rūpniecība sāka izstrādāt zāles, vitamīnus, bioloģiski aktīvās vielas;

Pārtikas rūpniecībā jums jāzina botānika, bioķīmija, cilvēka fizioloģija;
- lauksaimniecībā ir nepieciešamas zināšanas par botāniku un bioķīmiju. Izpētot augu un dzīvnieku organismu attiecības, ir kļuvis iespējams radīt bioloģiskas metodes lauksaimniecības kultūru kaitēkļu apkarošanai. Piemēram, botānikas un zooloģijas zināšanu komplekss izpaužas lauksaimniecībā, un to var redzēt īsā video

Un tas ir tikai īss saraksts ar “bioloģisko zināšanu noderīgo lomu” cilvēka dzīvē.
Šis video palīdzēs jums labāk izprast bioloģijas lomu dzīvē.

Zināšanas par bioloģiju no obligātajām nevar noņemt, jo bioloģija pēta mūsu dzīvi, bioloģija sniedz zināšanas, kuras tiek izmantotas lielākajā daļā cilvēku dzīves sfēru.

3. uzdevums. Izskaidrojiet, kāpēc mūsdienu bioloģiju sauc par sarežģītu zinātni.

Zināšanu nostiprināšana

1. Kas ir bioloģija?
2. Nosauciet botānikas apakšnodaļas.
3. Kāda ir anatomijas zināšanu loma cilvēka dzīvē?
4. Zināšanas par to, kādas zinātnes ir nepieciešamas medicīnai?
5. Kurš vispirms identificēja bioloģijas jēdzienu?
6. Apskatiet 4. attēlu un nosakiet, kura zinātne pēta attēloto objektu:

4. att. Kāda zinātne pēta šo objektu

7. Izskatiet 5. attēlu, nosauciet visus dzīvos organismus un zinātni, kas to pēta

Att. 5. Dzīvi organismi

Mājasdarbs

1. Apstrādājiet mācību grāmatas materiālu - 1. punkts
2. Rakstiet piezīmju grāmatiņā un apgūstiet terminus: bioloģija, dzīve, zinātne.
3. Piezīmjdatorā pierakstiet visas bioloģijas kā zinātnes sadaļas un apakšiedaļas, tos īsi raksturojot.

Nesen bez parastajām zivīm Phreatichthys andruzzii tika atklāts, dzīvojot pazemes alās, kuru iekšējais pulkstenis nav iestatīts uz 24 (tāpat kā citiem dzīvniekiem), bet uz 47 stundām. Vainīgais ir mutācija, kas atspējoja visus gaismas jutīgos receptorus uz šo zivju ķermeņa.

Zinātnieki lēš, ka kopējais bioloģisko sugu skaits, kas apdzīvo mūsu planētu, ir 8,7 miljoni, un šobrīd ne vairāk kā 20% no šī skaita ir atklāti klasificēti.

Ledus zivtiņa jeb baltā zivs dzīvo Antarktikas ūdeņos. Šī ir vienīgā mugurkaulnieku suga, kuras asinīs nav eritrocītu un hemoglobīna - tāpēc ledus zivju asinis ir bezkrāsainas. Viņu metabolisms balstās tikai uz skābekli, kas izšķīdināts tieši asinīs.

Vārds "bastard" nāk no darbības vārda "fornicate" un sākotnēji nozīmēja tikai tīršķirnes dzīvnieka nelikumīgo pēcnācēju. Laika gaitā bioloģijā šis vārds tika aizstāts ar terminu "hibrīds", bet tas cilvēkiem kļuva ļaunprātīgs.

Izmantoto avotu saraksts

1. Nodarbība "Bioloģija - dzīves zinātne" Konstantinova E. A., Tveras 3. skolas bioloģijas skolotāja
2. Nodarbība “Ievads. Bioloģija ir dzīves zinātne ”Titorov Yu.I., bioloģijas skolotājs, Kemerova KL direktors.
3. Nodarbība "Bioloģija - dzīves zinātne" Ņikitina OV, bioloģijas skolotāja, 8. vidusskola, Čerepoveca.
4. Zakharov V.B., Kozlova T.A., Mamontov S.G. "Bioloģija" (4. izdevums) -L .: Akadēmija, 2011.- 512s.
5. Matyash N.Yu., Shabatura N.N. Bioloģijas 9. klase - K .: Genesa, 2009. - 253 lpp.

Rediģējis un nosūtījis Borisenko I.N.

Strādāja stundā

Borisenko I.N.

Konstantinova E.A.

Titorova Y.I.

Ņikitina O.V.

Bioloģija - zinātne par savvaļas dzīvniekiem.

Bioloģija pēta dzīvo būtņu daudzveidību, ķermeņa uzbūvi un orgānu darbu, organismu pavairošanu un attīstību, kā arī cilvēka ietekmi uz dzīvo dabu.

Šīs zinātnes nosaukums cēlies no diviem grieķu vārdiem “ bios"-" dzīve un " logotipi"-" zinātne, vārds ".

Viens no dzīvo organismu zinātnes pamatlicējiem bija lielais senās grieķu zinātnieks (384. - 322. g. Pirms mūsu ēras). Viņš bija pirmais, kurš vispārināja bioloģiskās zināšanas, ko cilvēce ieguvusi pirms viņa. Zinātnieks ierosināja pirmo dzīvnieku klasifikāciju, apvienojot grupās dzīvos organismus, kuru struktūra ir līdzīga, un tajā izraudzījās vietu cilvēkiem.

Pēc tam daudzi zinātnieki, kuri pētīja dažādus dzīvu organismu veidus, kas apdzīvo mūsu planētu, sniedza ieguldījumu bioloģijas attīstībā.

Bioloģisko zinātņu saime

Bioloģija ir dabaszinātne. Biologu pētījumu lauks ir milzīgs: tie ir dažādi mikroorganismi, augi, sēnītes, dzīvnieki (ieskaitot cilvēkus), organismu uzbūve un darbība utt.

Tādējādi bioloģija nav tikai zinātne, bet arī visa ģimene, kas sastāv no daudzām atsevišķām zinātnēm.

Izpētiet interaktīvu diagrammu par dzīvības zinātņu ģimeni un uzziniet, ko mācās dažādas bioloģijas jomas.

Anatomija - zinātne par atsevišķu orgānu, sistēmu un ķermeni kopumā un formu.

Fizioloģija - zinātne par organismu, to sistēmu, orgānu un audu dzīvi, kā arī par procesiem organismā.

Citoloģija - zinātne par šūnas struktūru un dzīvi.

Zooloģija - zinātne par dzīvniekiem.

Zooloģijas sekcijas:

• Entomoloģija ir zinātne par kukaiņiem.

Tajā izdalītas vairākas sadaļas: coleopteroloģija (pēta vaboles), lepidopteroloģija (pēta tauriņus), mirmekoloģija (pēta skudras).

• Ichtioloģija ir zivju zinātne.
• Ornitoloģija ir putnu zinātne.
• Terioloģija ir zīdītāju zinātne.

Botānika - zinātne, kas pēta augus.

Mikoloģija - zinātne, kas pēta sēnes.

Protistoloģija - zinātne, kas pēta visvienkāršāko.

Viroloģija - zinātne, kas pēta vīrusus.

Bakterioloģija - zinātne par baktērijām.

Bioloģijas vērtība

Bioloģija ir cieši saistīta ar daudziem cilvēka prakses aspektiem - lauksaimniecību, dažādām nozarēm, medicīnu.

Lauksaimniecības veiksmīga attīstība šobrīd lielā mērā ir atkarīga no selekcionāra biologiem, kuri nodarbojas ar esošo kultivēto augu un mājdzīvnieku šķirņu uzlabošanu un jaunu izveidi.

Pateicoties sasniegumiem bioloģijā, tika izveidota un veiksmīgi attīstās mikrobioloģiskā rūpniecība. Piemēram, kefīru, jogurtu, jogurtus, sierus, kvasu un daudzus citus produktus cilvēks iegūst, veicot noteiktu sēņu un baktēriju veidu darbību. Ar mūsdienu biotehnoloģijas palīdzību uzņēmumi ražo zāles, vitamīnus, barības piedevas, augu aizsardzības līdzekļus no kaitēkļiem un slimībām, mēslojumu un daudz ko citu.

Zināšanas par bioloģijas likumiem palīdz ārstēt un novērst cilvēku slimības.

Katru gadu cilvēks arvien vairāk izmanto dabas resursus. Jaudīgas tehnoloģijas tik ātri pārveido pasauli, ka tagad uz Zemes gandrīz nav palikuši stūri ar neskartu dabu.

Lai uzturētu normālus apstākļus cilvēka dzīvībai, ir nepieciešams atjaunot iznīcināto dabisko vidi. To var izdarīt tikai cilvēki, kuri labi pārzina dabas likumus. Zināšanas par bioloģiju, kā arī bioloģisko zinātni ekoloģija palīdz mums atrisināt dzīves apstākļu saglabāšanas un uzlabošanas problēmu uz planētas.

Pabeidziet interaktīvo uzdevumu -

Bioloģiskās zīmēšanas specifika vidusskolēniem

Bioloģiskā zīmēšana ir viens no vispārpieņemtajiem instrumentiem bioloģisko objektu un struktūru izpētei. Ir daudz labu vadlīniju, kā risināt šo problēmu.

Piemēram, Grīna, Stouta un Teilora trīs sējumu bioloģijā ir formulēti šādi bioloģiskās zīmēšanas noteikumi.

1. Jāizmanto piemērota biezuma un kvalitātes zīmēšanas papīrs. Zīmuļa līnijas no tā ir labi jāizdzēš.

2. Zīmuļiem jābūt asiem, ar cietību HB (mūsu sistēmā - TM), tiem nav jābūt krāsainiem.

3. Zīmējumam jābūt:

- pietiekami liels - jo vairāk elementu veido pētāmo objektu, jo lielākam zīmējumam jābūt;
- vienkārši - iekļaujiet struktūras izklāstu un citas svarīgas detaļas, lai parādītu atsevišķu elementu atrašanās vietu un attiecības;
- novilktas ar plānām un atšķirīgām līnijām - katra līnija ir jāpārdomā un pēc tam jānovelk, nenoņemot zīmuli no papīra; neperēt un nekrāsot;
- uzrakstiem jābūt pēc iespējas pilnīgiem, līnijas, kas stiepjas no tām, nedrīkst krustoties; atstājiet vietu parakstiem ap zīmējumu.

4. Ja nepieciešams, izveidojiet divus zīmējumus: shematisks zīmējums, kurā parādītas galvenās funkcijas, un sīks sīku detaļu rasējums. Piemēram, ar mazu palielinājumu uzzīmējiet auga šķērsgriezuma plānu un ar lielu palielinājumu - detalizētu šūnu struktūru (plāna lieluma zīmējuma daļa ir iezīmēta ar ķīli vai kvadrātu).

5. Zīmējiet tikai to, ko jūs patiešām redzat, nevis to, ko domājat redzat, un, protams, nekopējiet zīmējumu no grāmatas.

6. Katrā zīmējumā jābūt nosaukumam, norādei par parauga palielinājumu un projekciju.

Lapa no grāmatas "Ievads zooloģijā" (vācu izdevums 19. gadsimta beigās)

No pirmā acu uzmetiena diezgan vienkāršs un nav iebilstams. Tomēr mums bija jāpārskata dažas tēzes. Fakts ir tāds, ka šādu rokasgrāmatu autori bioloģiskās zīmēšanas specifiku apsver jau institūta vai speciālo skolu vecāko klašu līmenī, viņu ieteikumi ir adresēti diezgan pieaugušiem cilvēkiem ar analītisku (jau) domāšanu. Vidējā (6-8) klasē - gan parastajā, gan bioloģiskajā - lietas nav tik vienkārši.

Ļoti bieži laboratorijas skices pārvēršas savstarpējās "mokās". Ne pašiem bērniem patīk neglīti un ne visai saprotami zīmējumi - viņi vienkārši vēl neprot zīmēt, kā arī skolotājs -, jo vairums bērnu ļoti bieži pamana tās struktūras detaļas, kuru dēļ viss tika sākts. Tikai mākslinieciski apdāvināti bērni parasti tiek galā ar šādiem uzdevumiem (un nesāc viņus ienīst!). Īsāk sakot, problēma ir tā, ka ir objekti, bet nav atbilstošas \u200b\u200btehnikas. Starp citu, zīmēšanas skolotāji dažreiz saskaras ar pretēju problēmu - ir tehnika un ar objektu atlasi ir grūti. Varbūt ir vērts apvienoties?

Maskavas 57. skolā, kur es strādāju, ilgu laiku ir integrēts bioloģiskās zīmēšanas kurss vidējās klasēs un turpina attīstīties šobrīd, kurā bioloģijas un zīmēšanas skolotāji strādā pāros. Mēs esam izstrādājuši daudz interesantu projektu. Viņu rezultāti atkārtoti tika eksponēti Maskavas muzejos - Maskavas Zooloģiskajā universitātē, Paleontoloģiskajā, Dārziņā un dažādos bērnu radošuma festivālos. Bet galvenais ir tas, ka parastie bērni, kas nav izvēlēti nedz mākslas, nedz bioloģiskajās nodarbībās, labprāt pabeidz šos projekta uzdevumus, lepojas ar savu darbu un, kā mums šķiet, sāk daudz tuvāk un pārdomātāk iejusties dzīvo pasaulē. Protams, ne katrā skolā ir iespēja strādāt kopā bioloģijas un zīmēšanas skolotājiem, taču daži no mūsu atklājumiem, iespējams, būs interesanti un noderīgi, pat ja jūs strādājat tikai bioloģijas programmas ietvaros.

Motivācija: vispirms emocijas

Protams, mēs zīmējam, lai labāk izpētītu un izprastu struktūras pazīmes, iepazītu to organismu daudzveidību, kurus mēs pētām stundās. Bet neatkarīgi no tā, kādu uzdevumu jūs dodat, atcerieties, ka šī vecuma bērniem pirms darba uzsākšanas ir ļoti svarīgi emocionāli iemūžināt objekta skaistumu un lietderību. Mēs cenšamies sākt strādāt pie jauna projekta ar spilgtiem iespaidiem. Tam vispiemērotākais ir īss video klips vai neliels (ne vairāk kā 7–10!) Slaidu klāsts. Mūsu komentāri ir vērsti uz priekšmetu unikalitāti, skaistumu, apbrīnojamību, pat ja tas ir kaut kas parasts: piemēram, koku ziemas silueti, pētot dzinumu sazarošanos - tie var būt vai nu salni un līdzināties koraļļiem, vai arī uzsvērti grafiski - melni uz balta sniega. Šim ievadam nav jābūt ilgstošam - tikai dažas minūtes -, bet tas ir ļoti svarīgi motivēšanai.

Darba gaita: analītiskā konstrukcija

Pēc tam pārejiet pie uzdevuma formulēšanas. Šeit ir svarīgi vispirms izcelt tās strukturālās pazīmes, kas nosaka objekta izskatu un parāda to bioloģisko nozīmi. Protams, tas viss ir jānoraksta uz tāfeles un jāpieraksta piezīmju grāmatiņā. Patiesībā tagad jūs nosakāt darba uzdevumu studentiem - redzēt un parādīt.

Un tad dēļa otrajā pusē jūs aprakstāt zīmējuma veidošanas posmus, papildinot tos ar diagrammām, t.i. izklāstīta metodika un darba kārtība. Būtībā jūs pats tekoši izpildāt uzdevumu bērnu priekšā, turot uz tāfeles visu palīg- un starpposma konstrukciju sēriju.

Šajā posmā ir ļoti labi parādīt bērniem pabeigtus zīmējumus, ko veidojuši mākslinieki, kas attēlo vienus un tos pašus objektus, vai veiksmīgus iepriekšējo studentu darbus. Nepieciešams pastāvīgi uzsvērt, ka labs un skaists bioloģiskais zīmējums būtībā ir pētījums - t.i. atbildi uz jautājumu, kā objekts ir sakārtots, un laika gaitā iemāciet bērniem pašiem formulēt šos jautājumus.

Proporcijas, palīglīnijas, detalizēti, vadošie jautājumi

Attēla uzzīmēšana - un objekta izpēte! - Sākumā izdomājat tā proporcijas: garuma un platuma attiecība, detaļas pret veselu, noteikti iestatiet attēla formātu diezgan stingri. Tas ir formāts, kas automātiski noteiks detalizācijas pakāpi: mazā izzudīs liels skaits detaļu, lielam būs nepieciešams piesātinājums ar detaļām un tāpēc būs vairāk laika darbam. Iepriekš padomājiet, kas jums ir svarīgāks katrā konkrētajā gadījumā.

1) uzzīmē simetrijas asi;

2) izveido divus simetrisku taisnstūru pārus - augšējiem un apakšējiem spārniem (piemēram, spāre), vispirms nosakot to proporcijas;

3) šajos taisnstūros izkārtojiet spārnu izliektās līnijas

Att. 1. 7. klase. Tēma ir "Kukaiņu kārtība". Tinte, pildspalva uz zīmuļa, no satīna

(Es atceros smieklīgu, skumju un parastu stāstu, kas notika, kad es pirmo reizi izdarīju šo darbu. Septītās klases audzēknis vispirms saprata vārdu “rakstīt”, cik viegli ir iederēties iekšā, un taisnstūros iekšpusē zīmēja izliektus apļus - visi četri ir atšķirīgi! Tad pēc mana mājiena, ko rakstīt - nozīmē pieskarties palīglīnijām, viņš atnesa tauriņu ar taisnstūrveida spārniem, tikai nedaudz izlīdzinātus stūros. Un tikai tad es domāju viņam izskaidrot, ka uzrakstītā līkne pieskaras abām taisnstūra pusēm tikai vienā brīdī. Un mums zīmējums bija jāpārskata vēlreiz ...)

4) ... Šis punkts var atrasties sānu vidū vai vienas trešdaļas attālumā no stūra, un tas arī ir jānosaka!

Bet cik priecīgs viņš bija, kad viņa zīmējums nokļuva skolas izstādē - pirmo reizi - tas darbojās! Un tagad es atkārtoju visus posmus, kad mēs ar viņu mocījāmies, aprakstot “Darba gaitu”.

Tālāka zīmējuma izstrāde ved pie diskusijas par objekta daudzo pazīmju bioloģisko nozīmi. Turpinot piemēru ar kukaiņu spārniem (2. att.), Mēs apspriežam, kas ir vēnas, kā tās ir sakārtotas, kāpēc tās obligāti saplūst vienā tīklā, kā venācijas raksturs atšķiras dažādu taksonomijas grupu kukaiņos (piemēram, senajos un novopterans), kāpēc ekstrēmi priekšējo spārnu vēnas ir sabiezētas utt. Un mēģiniet dot lielāko daļu savu norādījumu jautājumu veidā, uz kuriem bērniem ir jāatbild.

Att. 2. "Spāre un skudru lauva". 7.klase, tēma “Kukaiņu kārtība”. Tinte, pildspalva uz zīmuļa, no satīna

Starp citu, mēģiniet uzņemt vairāk tāda paša veida priekšmetu, dodot bērniem izvēli. Darba beigās klase redzēs gan grupas bioloģisko daudzveidību, gan svarīgas struktūras vispārējās iezīmes, un, visbeidzot, atšķirīgās zīmēšanas spējas bērniem nebūs tik nozīmīgas.

Diemžēl skolas skolotāja rīcībā ne vienmēr ir pietiekams skaits dažādu grupas objektu. Varbūt mūsu pieredze jums būs noderīga: pētot grupu, mēs vispirms uzzīmējam no dabas viegli pieejama objekta frontālo zīmējumu, bet pēc tam individuāli - dažādu objektu zīmējumus no fotogrāfijām vai pat profesionālu mākslinieku zīmējumus.

Att. 3. Garneles. 7.klase, tēma “Vēžveidīgie”. Zīmulis, no dabas

Piemēram, tēmā “Vēžveidīgie” laboratorijas darbā “Vēžveidīgo ārējā struktūra” mēs visi vispirms zīmējam garneles (vēžu vietā), kas nopirktas saldētas pārtikas veikalā (3. att.), Un pēc tam, pēc īsa video klipa noskatīšanās, individuāli - dažādas planktoniskās vēžveidīgo kāpurus (4. att.), Kas attēlots filmā "Dzīvnieku dzīve": uz lielām (A3) loksnēm, kas tonētas ar akvareļiem vēsos pelēkos, zilos, zaļganos toņos; ar krītu vai baltu guašu, ar tinti un pildspalvu apstrādājot smalkas detaļas. (Izskaidrojot, kā nodot planktona vēžveidīgo caurspīdīgumu, mēs varam piedāvāt vienkāršāko modeli - stikla burku ar tajā iestrādātu priekšmetu.)

Att. 4. Planktons. 7.klase, tēma “Vēžveidīgie”. Tonēts papīrs (A3 formāts), krīts vai balta guaša, melna tinte no satīna

8. klasē, studējot zivis, laboratorijas darbā "Kaulu zivju ārējā struktūra" vispirms mēs uzzīmējam parastu voblu, un pēc tam bērni no krāšņajām krāsu tabulām "Zvejojošās zivis", kas mums ir skolā, zīmē dažādu sugu zivju akvareļus.

Att. 5. Vardes skelets. 8.klase, tēma "Abinieki". Zīmulis ar apmācības zālēm

Pētot abiniekus, vispirms - laboratorijas darbs "Vardes skeleta struktūra", zīmējums ar vienkāršu zīmuli (5. att.). Pēc tam, pēc īsa videoklipa noskatīšanās, - dažādu eksotisku varžu - lapu rāpuļu utt. - akvareļu zīmējums (Kopējam no kalendāriem ar augstas kvalitātes fotogrāfijām, par laimi, tie tagad nav retums.)

Izmantojot šo shēmu, tā paša objekta diezgan garlaicīgie zīmuļu zīmējumi tiek uztverti kā parasts sagatavošanās posms spilgtam un individuālam darbam.

Svarīgi: tehnika

Paņēmiena izvēle ir būtiska veiksmīgai darba pabeigšanai. Klasiskajā versijā jums vajadzētu ņemt vienkāršu zīmuli un baltu papīru, bet ... Mūsu pieredze saka, ka no bērnu viedokļa šāds zīmējums izskatīsies nepabeigts, viņi paliks neapmierināti ar darbu.

Tikmēr pietiek ar zīmuļa skici izdarīt tintes un pat ņemt tonētu papīru (printeriem mēs bieži izmantojam krāsainu papīru) - un rezultāts tiks uztverts pavisam savādāk (6., 7. att.). Nepilnības sajūtu bieži rada precīzi izstrādāta fona trūkums, un vienkāršākais veids, kā atrisināt šo problēmu, ir ar tonēta papīra palīdzību. Turklāt, izmantojot parastu krītu vai baltu zīmuli, jūs gandrīz uzreiz varat sasniegt uzliesmojuma vai caurspīdīguma efektu, kas bieži ir vajadzīgs.

Att. 6. Radiolaria. 7. klase, tēma "Vienkāršākais". Tonēts papīrs (A3 formāts) akvareļiem (ar raupju tekstūru), tinti, pasteli vai krītu no satīna

Att. 7. Bite. 7.klase, tēma “Kukaiņu kārtība”. Tinte, pildspalva uz zīmuļa, tilpums - ar otu un atšķaidītu tinti, smalkas detaļas ar pildspalvu, no satīna

Ja jums ir grūti organizēt darbu ar skropstu tušu, izmantojiet mīkstus melnus oderējumus vai rullīšu bumbiņas (sliktākajā gadījumā - gēla pildspalvas) - tie dod tādu pašu efektu (8., 9. attēls). Izmantojot šo paņēmienu, noteikti parādiet, cik daudz informācijas tiek iegūts, izmantojot dažāda svara un spiediena līnijas - gan lai izceltu vissvarīgāko, gan radītu skaļuma efektu (priekšplānā un fonā). Varat arī izmantot mērenu vai vieglu ēnojumu.

Att. 8. Auzas. 6.klase, tēma "Ziedošo augu daudzveidība, labības ģimene". Tinte, tonēts papīrs no herbārija

Att. 9. Korsete un balodis. 6.klase, tēma “Spora augi”. Tinte, balts papīrs no herbārija

Turklāt atšķirībā no klasiskajiem zinātniskajiem zīmējumiem mēs bieži strādājam ar krāsu vai izmantojam gaismas tonēšanu, lai parādītu apjomu (10. att.).

Att. 10. Elkoņa locītava. 9. klase, tēma "Skeleta-muskuļu sistēma". Zīmulis ar apmetumu

Mēs esam izmēģinājuši daudzus krāsu paņēmienus - akvareli, guašu, pasteli, un beigās mēs apmetāmies uz mīkstiem krāsainiem zīmuļiem, tikai uz neapstrādāta papīra. Ja jūs nolemjat izmēģināt šo paņēmienu, atcerieties dažas svarīgas lietas.

1. Paņemiet labas firmas, piemēram, "Kohinoor", mīkstas kvalitātes zīmuļus, bet nedodiet bērniem plašu krāsu gammu (pietiekami pamata): šajā gadījumā viņi parasti cenšas izvēlēties gatavu krāsu, kas, protams, neizdodas. Parādiet, kā panākt pareizo nokrāsu, sajaucot 2–3 krāsas. Lai to izdarītu, jums jāstrādā ar paleti - papīra lapu, uz kuras viņi izvēlas vēlamās kombinācijas un spiedienu.

2. Neapstrādāts papīrs ievērojami atvieglos vāju un spēcīgu krāsu izmantošanu.

3. Viegliem īsiem triepieniem it kā vajadzētu būt skulpturāliem objekta formai: t.i. atkārtojiet galvenās līnijas (un nekrāsojiet, pretrunā ar formu un kontūrām).

4. Tad, kad pareizās krāsas jau ir saskaņotas, nepieciešami apdares darbi, sulīgi un spēcīgi. Bieži vien ir vērts pievienot izcēlumus, lai zīmējums būtu ļoti dzīvs. Vienkāršākais ir izmantot parasto krītu (uz tonēta papīra) vai iet caur mīkstu dzēšgumiju (uz balta). Starp citu, ja izmantojat brīvi plūstošas \u200b\u200btehnikas - krītu vai pasteli -, tad darbu varat salabot ar matu laku.

Apgūstot šo paņēmienu, jūs varēsit to izmantot dabā, ar laika trūkumu, burtiski uz ceļiem (vienkārši neaizmirstiet par tabletēm - pietiek ar iepakojuma kartona gabalu!).

Un, protams, sava darba panākumiem mēs noteikti rīkojam izstādes - dažreiz klasē, dažreiz skolas gaiteņos. Diezgan bieži bērnu ziņojumi par vienu un to pašu tēmu - gan mutiski, gan rakstiski - tiek izstādīti laikā. Kopumā šāds projekts jums un bērniem atstāj liela un skaista darba sajūtu, kurai ir vērts sagatavoties. Droši vien, sazinoties un savstarpēji interesējoties ar zīmēšanas skolotāju, jūs varat sākt darbu bioloģijas stundās: analītiski sagatavošanās posmā objekta izpētei, zīmuļa skices izveidošanai un pabeigt to kopā izvēlētajā tehnikā - viņa stundās.

Šeit ir piemērs. Botānika, tēma "Escape - pumpurs, zarojums, dzinuma struktūra". Priekšplānā ir zars ar pumpuriem, fonā ir koku vai krūmu silueti uz balta sniega un melnām debesīm. Tehnika - melna tinte, balts papīrs. Nozares - no dabas, koku silueti - no fotogrāfijām vai grāmatu zīmējumiem. Nosaukums ir "Koki ziemā" vai "Ziemas ainava".

Vēl viens piemērs. Pētot tēmu "Kukaiņu pavēles", mēs veicam īslaicīgu darbu "Vaboļu forma un apjoms". Jebkurš paņēmiens, kas rada gaismu, ēnu un atspīdumu (akvarelis, tinte ar ūdeni, suka), bet vienkrāsains, lai nenovirzītu uzmanību no formas apsvēruma un attēla (11. att.). Labāk ir izstrādāt detaļas ar pildspalvu vai gēla pildspalvu (ja jūs izmantojat palielināmo stiklu, kājas un galva izrādīsies labāk).

Att. 11. vaboles. Tinte, pildspalva uz zīmuļa, tilpums - ar otu un atšķaidītu tinti, smalkas detaļas ar pildspalvu, no satīna

Pietiekami 1–2 skaistu darbu ceturksnī - un dzīva zīmēšana priecēs visus šī grūtā procesa dalībniekus.