علوم زیستی مسیری از بزرگ به کوچک را دنبال می کنند. اخیراً، زیست شناسی منحصراً ویژگی های بیرونی حیوانات، گیاهان و باکتری ها را توصیف می کند. زیست شناسی مولکولی موجودات زنده را در سطح برهمکنش مولکول های منفرد مطالعه می کند. زیست شناسی ساختاری - فرآیندهای سلولی را در سطح اتمی مطالعه می کند. اگر می‌خواهید بیاموزید چگونه اتم‌های منفرد را «دیدن» کنید، زیست‌شناسی ساختاری چگونه کار می‌کند و «زندگی» می‌کند، و از چه ابزاری استفاده می‌کند، این مکان برای شماست!

شریک عمومی چرخه این شرکت است: بزرگترین تامین کننده تجهیزات، معرف ها و مواد مصرفی برای تحقیقات و تولید بیولوژیکی.

یکی از ماموریت های اصلی Biomolecules رسیدن به ریشه ها است. ما فقط به شما نمی گوییم که محققان چه حقایق جدیدی را کشف کردند - ما در مورد چگونگی کشف آنها صحبت می کنیم، ما سعی می کنیم اصول تکنیک های بیولوژیکی را توضیح دهیم. چگونه می توان یک ژن را از یک موجود زنده خارج کرد و آن را به موجودی دیگر وارد کرد؟ چگونه می توان سرنوشت چندین مولکول کوچک را در یک سلول بزرگ ردیابی کرد؟ چگونه یک گروه کوچک از نورون ها را در یک مغز بزرگ تحریک کنیم؟

و بنابراین تصمیم گرفتیم در مورد روش های آزمایشگاهی به طور سیستماتیک صحبت کنیم تا مهم ترین و مدرن ترین تکنیک های بیولوژیکی را در یک بخش گرد هم آوریم. برای اینکه آن را جالب تر و واضح تر کنیم، مقالات را به شدت به تصویر کشیدیم و حتی انیمیشن را اینجا و آنجا اضافه کردیم. ما می خواهیم مقالات در بخش جدید حتی برای یک رهگذر عادی جالب و قابل درک باشد. و از طرف دیگر، آنها باید آنقدر دقیق باشند که حتی یک حرفه ای بتواند چیز جدیدی را در آنها کشف کند. ما روش‌ها را در ۱۲ گروه بزرگ جمع‌آوری کرده‌ایم و قرار است یک تقویم زیست‌متدولوژیکی بر اساس آنها بسازیم. منتظر به روز رسانی ها باشید!

چرا زیست شناسی ساختاری مورد نیاز است؟

همانطور که می دانید زیست شناسی علم زندگی است. در همان آغاز قرن نوزدهم ظاهر شد و در صد سال اول وجود خود صرفاً توصیفی بود. وظیفه اصلی زیست شناسی در آن زمان این بود که تا حد امکان گونه های مختلف موجودات زنده مختلف را پیدا و مشخص کند و کمی بعد - شناسایی روابط خانوادگی بین آنها. با گذشت زمان و با توسعه سایر رشته های علوم، چندین شاخه با پیشوند "مولکولی" از زیست شناسی پدید آمد: ژنتیک مولکولی، زیست شناسی مولکولی و بیوشیمی - علومی که موجودات زنده را در سطح مولکول های منفرد مطالعه می کنند، نه با ظاهر. ارگانیسم یا موقعیت نسبی اندام های داخلی آن. سرانجام، اخیراً (در دهه 50 قرن گذشته) چنین زمینه ای از دانش به عنوان زیست شناسی ساختاری- علمی که فرآیندهای موجودات زنده را در سطح تغییر مطالعه می کند ساختار فضاییماکرومولکول های فردی اساساً زیست شناسی ساختاری در تقاطع سه علم مختلف قرار دارد. اولاً ، این زیست شناسی است ، زیرا علم به مطالعه اشیاء زنده می پردازد ، ثانیاً ، فیزیک را مطالعه می کند ، زیرا از گسترده ترین زرادخانه روش های تجربی فیزیکی استفاده می شود ، و سوم ، شیمی ، زیرا تغییر ساختار مولکول ها موضوع این رشته خاص است.

زیست شناسی ساختاری دو دسته اصلی از ترکیبات را مطالعه می کند - پروتئین ها ("بدن کار" اصلی همه موجودات شناخته شده) و اسیدهای نوکلئیک (مولکول های اصلی "اطلاعات"). به لطف زیست شناسی ساختاری است که می دانیم DNA دارای ساختار مارپیچ دوگانه است، tRNA باید به عنوان یک حرف قدیمی "L" به تصویر کشیده شود، و ریبوزوم دارای یک زیر واحد بزرگ و کوچک متشکل از پروتئین ها و RNA در یک ترکیب خاص است.

هدف جهانیزیست شناسی ساختاری، مانند هر علم دیگری، «درک چگونگی کارکرد همه چیز است». زنجیره پروتئینی که باعث تقسیم سلول‌ها می‌شود به چه شکل است، بسته‌بندی آنزیم در طی فرآیند شیمیایی که انجام می‌دهد چگونه تغییر می‌کند، هورمون رشد و گیرنده آن در چه مکان‌هایی با هم تعامل دارند - اینها سؤالاتی است که علم جواب می دهد علاوه بر این، یک هدف جداگانه جمع آوری حجمی از داده ها است که به این سؤالات (در مورد یک شی هنوز مطالعه نشده) بدون توسل به آزمایش گران قیمت در رایانه پاسخ داده شود.

به عنوان مثال، شما باید بدانید که چگونه سیستم بیولومینسانس در کرم ها یا قارچ ها کار می کند - آنها ژنوم را رمزگشایی کردند، بر اساس این داده ها پروتئین مورد نظر را پیدا کردند و ساختار فضایی آن را همراه با مکانیسم عملکرد پیش بینی کردند. با این حال، شایان ذکر است که تا کنون چنین روش‌هایی فقط در مراحل ابتدایی وجود داشته‌اند و هنوز نمی‌توان ساختار پروتئین را به‌طور دقیق پیش‌بینی کرد، زیرا فقط ژن آن را دارد. از طرفی نتایج زیست شناسی ساختاری در پزشکی کاربرد دارد. همانطور که بسیاری از محققان امیدوارند، دانش در مورد ساختار مولکول های زیستی و مکانیسم های کار آنها به توسعه داروهای جدید بر اساس منطقی اجازه دهد، و نه با آزمون و خطا (غربالگری با توان بالا، به طور دقیق)، همانطور که اغلب انجام می شود. اکنون. و این داستان علمی تخیلی نیست: در حال حاضر داروهای زیادی با استفاده از زیست شناسی ساختاری ایجاد یا بهینه شده اند.

تاریخچه زیست شناسی ساختاری

تاریخچه زیست شناسی ساختاری (شکل 1) بسیار کوتاه است و از اوایل دهه 1950 شروع می شود، زمانی که جیمز واتسون و فرانسیس کریک، بر اساس داده های روزالیند فرانکلین در مورد پراش پرتو ایکس از کریستال های DNA، مدلی از ساختار کنونی را به خوبی مونتاژ کردند. مارپیچ دوگانه شناخته شده از یک مجموعه ساخت و ساز قدیمی. کمی زودتر، لینوس پاولینگ اولین مدل قابل قبول مارپیچ، یکی از عناصر اساسی ساختار ثانویه پروتئین ها را ساخت (شکل 2).

پنج سال بعد، در سال 1958، اولین ساختار پروتئینی جهان مشخص شد - میوگلوبین (پروتئین فیبر ماهیچه ای) نهنگ اسپرم (شکل 3). البته به زیبایی ساختارهای مدرن نبود، اما نقطه عطف مهمی در توسعه علم مدرن بود.

شکل 3b. اولین ساختار فضایی یک مولکول پروتئین.جان کندرو و ماکس پروتز ساختار فضایی میوگلوبین را نشان می‌دهند که از یک مجموعه ساختمانی خاص مونتاژ شده است.

ده سال بعد، در سال های 1984-1985، اولین ساختارها توسط طیف سنجی تشدید مغناطیسی هسته ای تعیین شدند. از آن لحظه، چندین اکتشاف کلیدی رخ داده است: در سال 1985، ساختار اولین مجموعه آنزیم با مهار کننده آن به دست آمد، در سال 1994، ساختار ATP سنتاز، "ماشین" اصلی نیروگاه های سلول های ما ( میتوکندری)، مشخص شد، و در سال 2000، اولین ساختار فضایی "کارخانه" پروتئین ها - ریبوزوم ها، متشکل از پروتئین ها و RNA به دست آمد (شکل 6). در قرن بیست و یکم، توسعه زیست شناسی ساختاری با جهش و محدودیت هایی همراه با رشد انفجاری در تعداد ساختارهای فضایی پیشرفت کرده است. ساختارهای بسیاری از کلاس های پروتئین به دست آمده است: گیرنده های هورمونی و سیتوکین، گیرنده های جفت شده با پروتئین G، گیرنده های شبه تلفات، پروتئین های سیستم ایمنی، و بسیاری دیگر.

با ظهور فناوری‌های جدید تصویربرداری و تصویربرداری میکروسکوپ کرایوالکترونی در دهه 2010، بسیاری از ساختارهای پیچیده فوق‌الرزش پروتئین‌های غشایی پدیدار شدند. پیشرفت زیست شناسی ساختاری بی توجه نبوده است: 14 جایزه نوبل برای اکتشافات در این زمینه اعطا شده است که پنج مورد از آنها در قرن بیست و یکم است.

روش های زیست شناسی ساختاری

تحقیقات در زمینه زیست شناسی ساختاری با استفاده از چندین روش فیزیکی انجام می شود که تنها سه مورد آن امکان به دست آوردن ساختارهای فضایی مولکول های زیستی در وضوح اتمی را فراهم می کند. روش های زیست شناسی ساختاری بر اساس اندازه گیری برهمکنش ماده مورد مطالعه با انواع امواج الکترومغناطیسی یا ذرات بنیادی است. همه روش ها به منابع مالی قابل توجهی نیاز دارند - هزینه تجهیزات اغلب شگفت انگیز است.

از نظر تاریخی، اولین روش زیست شناسی ساختاری، آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) است (شکل 7). در اوایل قرن بیستم، کشف شد که با استفاده از الگوی پراش اشعه ایکس بر روی کریستال ها، می توان خواص آنها را مطالعه کرد - نوع تقارن سلولی، طول پیوند بین اتم ها و غیره. اگر ترکیبات آلی در کریستال وجود داشته باشد. سلول های شبکه کریستالی، سپس مختصات اتم ها را می توان محاسبه کرد و بنابراین، ساختار شیمیایی و فضایی این مولکول ها را محاسبه کرد. این دقیقاً چگونه ساختار پنی سیلین در سال 1949 و در سال 1953 - ساختار مارپیچ دوگانه DNA به دست آمد.

به نظر می رسد که همه چیز ساده است، اما تفاوت های ظریف وجود دارد.

ابتدا باید کریستال ها را به نحوی بدست آورید و اندازه آنها باید به اندازه کافی بزرگ باشد (شکل 8). در حالی که این امر برای مولکول های نه چندان پیچیده امکان پذیر است (به یاد داشته باشید که نمک خوراکی یا سولفات مس چگونه متبلور می شوند!)، کریستالیزاسیون پروتئین یک کار پیچیده است که برای یافتن شرایط بهینه نیاز به یک روش غیر واضح دارد. اکنون این کار با کمک ربات‌های ویژه‌ای انجام می‌شود که صدها راه‌حل مختلف را در جستجوی کریستال‌های پروتئینی «جوانه‌زده» آماده و نظارت می‌کنند. با این حال، در روزهای اولیه کریستالوگرافی، به دست آوردن یک کریستال پروتئین می تواند سال ها زمان ارزشمندی را ببرد.

ثانیاً، بر اساس داده های به دست آمده (الگوهای پراش "خام"؛ شکل 8)، ساختار باید "محاسبه" شود. امروزه این نیز یک کار معمولی است، اما 60 سال پیش، در عصر فناوری لامپ و کارت های پانچ، این کار چندان ساده نبود.

ثالثاً، حتی اگر امکان رشد یک کریستال وجود داشت، اصلاً لازم نیست که ساختار فضایی پروتئین مشخص شود: برای این کار، پروتئین باید در همه مکان‌های شبکه ساختار یکسانی داشته باشد، که همیشه اینطور نیست. .

و چهارم اینکه کریستال از حالت طبیعی پروتئین فاصله دارد. مطالعه پروتئین ها در کریستال ها مانند مطالعه افراد با جمع کردن ده تا از آنها در یک آشپزخانه کوچک و دودی است: می توانید متوجه شوید که افراد دست، پا و سر دارند، اما رفتار آنها ممکن است دقیقاً شبیه به یک محیط راحت نباشد. با این حال، پراش اشعه ایکس رایج ترین روش برای تعیین ساختارهای فضایی است و 90 درصد محتوای PDB با استفاده از این روش به دست می آید.

SAR به منابع قدرتمند پرتو ایکس - شتاب دهنده های الکترونی یا لیزرهای الکترون آزاد نیاز دارد (شکل 9). چنین منابعی گران هستند - چندین میلیارد دلار - اما معمولاً صدها یا حتی هزاران گروه در سراسر جهان از یک منبع واحد با هزینه نسبتاً اسمی استفاده می کنند. هیچ منبع قدرتمندی در کشور ما وجود ندارد، بنابراین بیشتر دانشمندان برای تجزیه و تحلیل بلورهای حاصل از روسیه به ایالات متحده یا اروپا سفر می کنند. اطلاعات بیشتر در مورد این مطالعات عاشقانه را می توانید در مقاله " آزمایشگاه تحقیقات پیشرفته پروتئین های غشایی: از ژن تا آنگستروم» .

همانطور که قبلا ذکر شد، تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس به منبع قدرتمندی از تابش اشعه ایکس نیاز دارد. هرچه منبع قدرتمندتر باشد، کریستال‌ها کوچک‌تر می‌شوند و زیست‌شناسان و مهندسان ژنتیک در تلاش برای به دست آوردن کریستال‌های ناگوار باید درد کمتری را تحمل کنند. تشعشعات پرتو ایکس به آسانی با شتاب دادن پرتوی الکترون در سنکروترون ها یا سیکلوترون ها - شتاب دهنده های حلقه ای غول پیکر - تولید می شود. هنگامی که یک الکترون شتاب را تجربه می کند، امواج الکترومغناطیسی را در محدوده فرکانسی مورد نظر ساطع می کند. اخیراً منابع تابش فوق العاده با قدرت جدید ظاهر شده اند - لیزرهای الکترون آزاد (XFEL).

اصل عملکرد لیزر بسیار ساده است (شکل 9). ابتدا، الکترون‌ها با استفاده از آهن‌رباهای ابررسانا (طول شتاب‌دهنده 1-2 کیلومتر) به انرژی‌های بالا شتاب می‌گیرند، و سپس از به‌اصطلاح موج‌سوزها - مجموعه‌ای از آهن‌رباها با قطبیت‌های مختلف عبور می‌کنند.

شکل 9. اصل عملکرد لیزر الکترون آزاد.پرتو الکترونی شتاب می گیرد، از موج شکن عبور می کند و پرتوهای گاما را ساطع می کند که روی نمونه های بیولوژیکی می افتد.

الکترون‌ها با عبور از موج‌دهنده شروع به انحراف دوره‌ای از جهت پرتو می‌کنند و شتاب را تجربه می‌کنند و تابش اشعه ایکس ساطع می‌کنند. از آنجایی که همه الکترون ها به یک شکل حرکت می کنند، تابش به دلیل این واقعیت تقویت می شود که الکترون های دیگر در پرتو شروع به جذب و انتشار مجدد امواج پرتو ایکس با فرکانس مشابه می کنند. همه الکترون ها به صورت همزمان و به صورت فلاش فوق العاده قدرتمند و بسیار کوتاه (که کمتر از 100 فمتوثانیه طول می کشد) تابش ساطع می کنند. قدرت پرتو اشعه ایکس آنقدر زیاد است که یک فلاش کوتاه یک کریستال کوچک را به پلاسما تبدیل می کند (شکل 10)، اما در آن چند فمتوثانیه در حالی که کریستال دست نخورده است، به دلیل شدت بالا می توان با بالاترین کیفیت تصاویر را به دست آورد. و انسجام پرتو هزینه چنین لیزری 1.5 میلیارد دلار است و تنها چهار دستگاه از این نوع در جهان وجود دارد (واقع در ایالات متحده آمریکا (شکل 11)، ژاپن، کره و سوئیس). در سال 2017، برنامه ریزی شده است که پنجمین لیزر اروپایی - که روسیه نیز در ساخت آن مشارکت داشته است، به بهره برداری برسد.

شکل 10. تبدیل پروتئین ها به پلاسما در 50 fs تحت تأثیر یک پالس لیزر الکترون آزاد.فمتوثانیه = 1/1000000000000000م ثانیه.

با استفاده از طیف سنجی NMR، حدود 10 درصد از ساختارهای فضایی در PDB تعیین شده است. در روسیه چندین طیف سنج حساس NMR بسیار قدرتمند وجود دارد که کار در سطح جهانی را انجام می دهند. بزرگترین آزمایشگاه NMR نه تنها در روسیه، بلکه در کل فضای شرق پراگ و غرب سئول، در موسسه شیمی بیورگانیک آکادمی علوم روسیه (مسکو) واقع شده است.

طیف سنج NMR نمونه شگفت انگیزی از پیروزی فناوری بر هوش است. همانطور که قبلاً ذکر کردیم، برای استفاده از روش طیف‌سنجی NMR، به یک میدان مغناطیسی قدرتمند نیاز است، بنابراین قلب دستگاه یک آهنربای ابررسانا است - یک سیم پیچ ساخته شده از آلیاژ خاصی غوطه‌ور در هلیوم مایع (269- درجه سانتیگراد). هلیوم مایع برای دستیابی به ابررسانایی مورد نیاز است. برای جلوگیری از تبخیر هلیوم، مخزن عظیمی از نیتروژن مایع (-196 درجه سانتیگراد) در اطراف آن ساخته شده است. اگرچه این یک آهنربای الکتریکی است، اما برق مصرف نمی کند: سیم پیچ ابررسانا هیچ مقاومتی ندارد. با این حال، آهنربا باید دائماً با هلیوم مایع و نیتروژن مایع تغذیه شود (شکل 15). اگر ردیابی نکنید، یک "خاموش" رخ می دهد: سیم پیچ گرم می شود، هلیوم به طور انفجاری تبخیر می شود و دستگاه می شکند ( سانتی متر.ویدئو). همچنین مهم است که میدان در نمونه 5 سانتی متری بسیار یکنواخت باشد، بنابراین دستگاه حاوی چند دوجین آهنربای کوچک است که برای تنظیم دقیق میدان مغناطیسی لازم است.

ویدئو. خاموش کردن برنامه ریزی شده طیف سنج NMR 21.14 تسلا.

برای انجام اندازه گیری ها، به یک سنسور نیاز دارید - یک سیم پیچ مخصوص که هم تشعشع الکترومغناطیسی تولید می کند و هم سیگنال "معکوس" - نوسان گشتاور مغناطیسی نمونه را ثبت می کند. برای افزایش حساسیت 2 تا 4 برابر، سنسور تا دمای 200- درجه سانتیگراد خنک می شود و در نتیجه نویز حرارتی را حذف می کند. برای انجام این کار، آنها یک ماشین ویژه می سازند - یک سکوی کرایو، که هلیوم را تا دمای مورد نیاز خنک می کند و آن را در کنار آشکارساز پمپ می کند.

یک گروه کامل از روش ها وجود دارد که بر پدیده پراکندگی نور، اشعه ایکس یا پرتو نوترونی تکیه دارند. این روش ها بر اساس شدت تابش/پراکندگی ذرات در زوایای مختلف، تعیین اندازه و شکل مولکول ها در محلول را ممکن می سازد (شکل 16). پراکندگی نمی تواند ساختار یک مولکول را تعیین کند، اما می تواند به عنوان کمکی برای روش دیگری مانند طیف سنجی NMR استفاده شود. ابزارهای اندازه گیری پراکندگی نور نسبتاً ارزان هستند و "فقط" حدود 100000 دلار هزینه دارند، در حالی که روش های دیگر نیاز به یک شتاب دهنده ذرات در دسترس دارند که می تواند پرتوی از نوترون ها یا جریان قدرتمندی از اشعه ایکس را تولید کند.

روش دیگری که با آن ساختار را نمی توان تعیین کرد، اما می توان برخی از داده های مهم را به دست آورد، این است انتقال انرژی فلورسانس تشدید کننده(فروت). این روش از پدیده فلورسانس استفاده می کند - توانایی برخی از مواد برای جذب نور یک طول موج در حالی که نور با طول موج دیگر ساطع می کنند. می توانید یک جفت ترکیب را انتخاب کنید که برای یکی از آنها (اهداکننده) نور ساطع شده در طول فلورسانس با طول موج جذب مشخصه دوم (گیرنده) مطابقت دارد. تابش لیزری با طول موج مورد نیاز اهداکننده و اندازه گیری فلورسانس گیرنده. اثر FRET به فاصله بین مولکول‌ها بستگی دارد، بنابراین اگر یک دهنده و گیرنده فلورسانس را به مولکول‌های دو پروتئین یا حوزه‌های مختلف (واحدهای ساختاری) یک پروتئین وارد کنید، می‌توانید برهمکنش‌های بین پروتئین‌ها یا موقعیت‌های نسبی دامنه‌ها را مطالعه کنید. یک پروتئین ثبت با استفاده از یک میکروسکوپ نوری انجام می شود، بنابراین FRET یک روش ارزان و البته کم اطلاعات است که استفاده از آن با مشکلاتی در تفسیر داده ها همراه است.

در نهایت، ما نمی توانیم به "روش رویایی" زیست شناسان ساختاری - مدل سازی کامپیوتری اشاره نکنیم (شکل 17). ایده روش استفاده از دانش مدرن در مورد ساختار و قوانین رفتار مولکول ها برای شبیه سازی رفتار یک پروتئین در یک مدل کامپیوتری است. به عنوان مثال، با استفاده از روش دینامیک مولکولی، می توانید حرکات یک مولکول یا فرآیند "مجموعه" یک پروتئین (تاکردن) را با یک "اما" در زمان واقعی نظارت کنید: حداکثر زمانی که می توان محاسبه کرد از 1 میلی ثانیه تجاوز نمی کند. ، که بسیار کوتاه است، اما در عین حال به منابع محاسباتی عظیمی نیاز دارد (شکل 18). مطالعه رفتار سیستم در مدت زمان طولانی‌تری امکان‌پذیر است، اما این امر به قیمت از دست دادن غیرقابل قبول دقت به دست می‌آید.

مدل سازی کامپیوتری به طور فعال برای تجزیه و تحلیل ساختارهای فضایی پروتئین ها استفاده می شود. آنها با استفاده از داکینگ به دنبال داروهای بالقوه ای می گردند که تمایل زیادی به تعامل با پروتئین هدف دارند. در حال حاضر، دقت پیش‌بینی‌ها هنوز پایین است، اما اتصال می‌تواند به طور قابل‌توجهی محدوده مواد فعال بالقوه را که برای ساخت داروی جدید باید آزمایش شوند، محدود کند.

زمینه اصلی کاربرد عملی نتایج زیست‌شناسی ساختاری، توسعه داروها یا، همانطور که امروزه مد شده است، طراحی کشیدن است. دو راه برای طراحی دارو بر اساس داده های ساختاری وجود دارد: می توانید از یک لیگاند یا از یک پروتئین هدف شروع کنید. اگر چندین داروی موثر بر روی پروتئین هدف قبلاً شناخته شده باشد و ساختارهای مجتمع های پروتئین-دارو به دست آمده باشد، می توانید مدلی از "داروی ایده آل" مطابق با ویژگی های "جیب" اتصال بر روی سطح ایجاد کنید. مولکول پروتئین، ویژگی های ضروری داروی بالقوه را شناسایی کرده و در میان تمام ترکیبات شناخته شده طبیعی و نه چندان شناخته شده جستجو کنید. حتی می توان بین خواص ساختاری یک دارو و فعالیت آن رابطه ایجاد کرد. به عنوان مثال، اگر یک مولکول دارای یک کمان در بالا باشد، فعالیت آن بیشتر از یک مولکول بدون کمان است. و هر چه کمان بیشتر شارژ شود، دارو بهتر عمل می کند. این بدان معنی است که از بین تمام مولکول های شناخته شده، شما باید ترکیبی را با بزرگترین کمان باردار پیدا کنید.

راه دیگر استفاده از ساختار هدف برای جستجو در رایانه برای ترکیباتی است که به طور بالقوه قادر به تعامل با آن در مکان مناسب هستند. در این مورد معمولاً از کتابخانه ای از قطعات - قطعات کوچک مواد - استفاده می شود. اگر چندین قطعه خوب پیدا کردید که با هدف در مکان‌های مختلف، اما نزدیک به یکدیگر تعامل دارند، می‌توانید با «دوختن» آنها به هم، دارویی از قطعات بسازید. نمونه های زیادی از توسعه موفق دارو با استفاده از زیست شناسی ساختاری وجود دارد. اولین مورد موفقیت آمیز به سال 1995 برمی گردد: سپس دورزولامید، دارویی برای گلوکوم، برای استفاده مورد تایید قرار گرفت.

روند کلی در تحقیقات بیولوژیکی به طور فزاینده ای به سمت توصیف های کیفی، بلکه کمی از طبیعت نیز گرایش پیدا می کند. زیست شناسی ساختاری نمونه بارز این موضوع است. و دلایل زیادی وجود دارد که باور کنیم نه تنها از علوم بنیادی، بلکه پزشکی و بیوتکنولوژی نیز بهره خواهد برد.

تقویم

بر اساس مقالات پروژه ویژه، تصمیم گرفتیم یک تقویم "12 روش زیست شناسی" برای سال 2019 بسازیم. این مقاله نشان دهنده ماه مارس است.

ادبیات

1. بیولومینسانس: تولد دوباره.
2. پیروزی روش های کامپیوتری: پیش بینی ساختار پروتئین.
3. هپینگ ژنگ، کاتارزینا بی هندینگ، متیو دی زیمرمن، ایوان جی شابالین، استیون سی آلمو، ولادک مینور. (2015).

زیست شناسی- علم طبیعت زنده

زیست شناسی تنوع موجودات زنده، ساختار بدن و عملکرد اندام های آنها، تولید مثل و رشد موجودات و همچنین تأثیر انسان بر طبیعت زنده را مطالعه می کند.

نام این علم از دو کلمه یونانی گرفته شده است. بایوس" - "زندگی و" لوگو"-"علم، کلمه."

یکی از پایه گذاران علم موجودات زنده دانشمند بزرگ یونان باستان (384 - 322 قبل از میلاد) بود. او اولین کسی بود که دانش زیستی را که بشر قبل از خود به دست آورده بود تعمیم داد. این دانشمند اولین طبقه بندی حیوانات را پیشنهاد کرد و موجودات زنده مشابه ساختار را در گروه ها ترکیب کرد و مکانی را برای انسان در آن تعیین کرد.

پس از آن، بسیاری از دانشمندان که انواع مختلف موجودات زنده ساکن سیاره ما را مورد مطالعه قرار دادند، به توسعه زیست شناسی کمک کردند.

خانواده علوم زندگی

زیست شناسی علم طبیعت است. زمینه تحقیقات زیست شناسان بسیار زیاد است: شامل میکروارگانیسم های مختلف، گیاهان، قارچ ها، حیوانات (از جمله انسان)، ساختار و عملکرد موجودات و غیره است.

بدین ترتیب، زیست شناسی فقط یک علم نیست، بلکه یک خانواده کامل متشکل از بسیاری از علوم جداگانه است.

نمودار تعاملی در مورد خانواده علوم زیستی را کاوش کنید و دریابید که شاخه های مختلف زیست شناسی چه چیزی را مطالعه می کنند.

آناتومی- علم شکل و ساختار اندام ها، سیستم ها و بدن به طور کلی.

فیزیولوژی- علم عملکردهای حیاتی موجودات، سیستم‌ها، اندام‌ها و بافت‌های آنها و فرآیندهایی که در بدن اتفاق می‌افتد.

سیتولوژی- علم ساختار و عملکرد سلول ها.

جانور شناسی - علمی که حیوانات را مطالعه می کند.

بخش های جانورشناسی:

• حشره شناسی علم حشرات است.

چندین بخش در آن وجود دارد: کولئوپترولوژی (سوسک ها را مطالعه می کند)، لپیدوپترولوژی (مطالعه پروانه ها)، میرمکولوژی (مورچه ها را مطالعه می کند).

• ایکتیولوژی علم ماهی است.
• پرنده شناسی علم پرندگان است.
• نظریه شناسی علم پستانداران است.

گیاه شناسی - علمی که گیاهان را مطالعه می کند.

قارچ شناسی- علمی که قارچ ها را مطالعه می کند.

پروتیستولوژی - علمی که تک یاخته ها را مطالعه می کند.

ویروس شناسی - علمی که ویروس ها را مطالعه می کند.

باکتری شناسی - علمی که باکتری ها را مطالعه می کند.

معنی زیست شناسی

زیست شناسی ارتباط نزدیکی با بسیاری از جنبه های فعالیت عملی انسان - کشاورزی، صنایع مختلف، پزشکی دارد.

توسعه موفقیت آمیز کشاورزی امروزه تا حد زیادی به بیولوژیست-پرورش دهندگانی بستگی دارد که در بهبود موجود و ایجاد انواع جدید گیاهان زراعی و نژادهای حیوانات اهلی نقش دارند.

به لطف دستاوردهای زیست شناسی، صنعت میکروبیولوژی ایجاد شد و با موفقیت در حال توسعه است. به عنوان مثال، مردم کفیر، ماست، ماست، پنیر، کواس و بسیاری از محصولات دیگر را به لطف فعالیت انواع خاصی از قارچ ها و باکتری ها به دست می آورند. با استفاده از بیوتکنولوژی مدرن، شرکت ها داروها، ویتامین ها، مواد افزودنی خوراک، محصولات محافظت از گیاهان در برابر آفات و بیماری ها، کودها و موارد دیگر را تولید می کنند.

آگاهی از قوانین زیست شناسی به درمان و پیشگیری از بیماری های انسان کمک می کند.

هر ساله مردم بیشتر و بیشتر از منابع طبیعی استفاده می کنند. فناوری قدرتمند جهان را چنان سریع متحول می کند که اکنون تقریباً هیچ گوشه ای از طبیعت دست نخورده روی زمین باقی نمانده است.

برای حفظ شرایط عادی برای زندگی انسان، احیای محیط طبیعی تخریب شده ضروری است. این کار را فقط افرادی می توانند انجام دهند که قوانین طبیعت را به خوبی می دانند. دانش زیست شناسی و همچنین علم زیست شناسی بوم شناسیبه ما کمک می کند تا مشکل حفظ و بهبود شرایط زندگی در این سیاره را حل کنیم.

کار تعاملی را کامل کنید -

ویژگی های نقاشی زیستی برای دانش آموزان دوره راهنمایی

ترسیم بیولوژیکی یکی از ابزارهای پذیرفته شده برای مطالعه اشیاء و سازه های بیولوژیکی است. تکنیک های خوب زیادی وجود دارد که این مشکل را برطرف می کند.

به عنوان مثال، در کتاب سه جلدی "زیست شناسی" نوشته گرین، استات و تیلور قوانین زیر برای ترسیم بیولوژیکی تدوین شده است.

1. استفاده از کاغذ طراحی با ضخامت و کیفیت مناسب ضروری است. خطوط مداد باید به راحتی از روی آن پاک شوند.

2. مداد باید تیز، سختی HB (در سیستم ما - TM)، رنگی نباشد.

3. نقاشی باید به صورت زیر باشد:

- به اندازه کافی بزرگ - هر چه عناصر بیشتر شی مورد مطالعه را تشکیل دهند، طراحی باید بزرگتر باشد.
- ساده - شامل خطوط کلی ساختار و سایر جزئیات مهم برای نشان دادن مکان و رابطه عناصر جداگانه.
- با خطوط نازک و متمایز کشیده شده - هر خط باید فکر شود و سپس بدون برداشتن مداد از روی کاغذ کشیده شود. از دریچه یا رنگ آمیزی خودداری کنید.
- کتیبه ها باید تا حد امکان کامل باشند، خطوطی که از آنها می آیند نباید قطع شوند. در اطراف نقاشی فضایی برای امضا بگذارید.

4. در صورت لزوم، دو نقشه بکشید: یک نقشه شماتیک که ویژگی های اصلی را نشان می دهد، و یک نقشه دقیق از قطعات کوچک. به عنوان مثال، در بزرگنمایی کم، طرحی از سطح مقطع یک گیاه و در بزرگنمایی زیاد، ساختار دقیق سلول ها را رسم کنید (قسمت کشیده شده بزرگ نقاشی روی پلان با گوه یا مربع مشخص شده است).

5. شما فقط باید چیزی را بکشید که واقعاً می بینید و نه آنچه فکر می کنید می بینید و البته از یک کتاب کپی نکنید.

6. هر نقاشی باید دارای عنوان، نشانه ای از بزرگنمایی و طرح ریزی نمونه باشد.

صفحه ای از کتاب "درآمدی بر جانورشناسی" (نسخه آلمانی اواخر قرن نوزدهم)

در نگاه اول بسیار ساده است و ایرادی ندارد. با این حال، مجبور شدیم در برخی تزها تجدید نظر کنیم. واقعیت این است که نویسندگان چنین کتابچه هایی ویژگی های ترسیم بیولوژیکی را قبلاً در سطح یک مؤسسه یا کلاس های ارشد مدارس ویژه در نظر می گیرند. در کلاس های میانی (6 تا 8) - چه معمولی و چه بیولوژیکی - همه چیز چندان ساده نیست.

اغلب، طرح های آزمایشگاهی به "عذاب" متقابل تبدیل می شوند. نقاشی های زشت و نامفهوم نه توسط خود کودکان - آنها به سادگی نمی دانند چگونه نقاشی کنند - و نه توسط معلم - دوست ندارند، زیرا آن جزئیات ساختار، که به دلیل آن همه چیز شروع شده است، اغلب توسط اکثر کودکان نادیده گرفته می شود. فقط کودکان با استعداد هنری با چنین وظایفی به خوبی کنار می آیند (و شروع به متنفر شدن از آنها نکنید!). به طور خلاصه، مشکل این است که امکانات وجود دارد، اما تکنولوژی کافی وجود ندارد. به هر حال، معلمان هنر گاهی اوقات با مشکل مخالف روبرو می شوند - آنها تکنیک دارند و انتخاب اشیا دشوار است. شاید باید متحد شویم؟

در مدرسه 57 مسکو که من در آن کار می کنم، یک دوره یکپارچه طراحی بیولوژیکی در مقاطع متوسط ​​​​برای مدت طولانی وجود داشته است و همچنان در حال توسعه است، که در آن معلمان زیست شناسی و طراحی به صورت جفت کار می کنند. ما پروژه های جالب زیادی را توسعه داده ایم. نتایج آنها بارها و بارها در موزه های مسکو - دانشگاه دولتی جانورشناسی مسکو، دیرینه شناسی، داروین و در جشنواره های مختلف خلاقیت کودکان به نمایش گذاشته شد. اما نکته اصلی این است که کودکان عادی که برای کلاس های هنر یا زیست شناسی انتخاب نشده اند، این وظایف پروژه را با لذت انجام می دهند، به کارهای خود افتخار می کنند و همانطور که به نظر ما می رسد، شروع به دیدن دنیای زنده می کنند. و متفکرانه البته، هر مدرسه ای این فرصت را ندارد که معلمان زیست شناسی و هنر با هم کار کنند، اما برخی از یافته های ما احتمالا جالب و مفید خواهند بود، حتی اگر فقط در برنامه زیست شناسی کار کنید.

انگیزه: احساسات حرف اول را می زند

البته برای مطالعه و درک بهتر ویژگی های ساختاری، برای آشنایی با تنوع موجوداتی که در کلاس مطالعه می کنیم، نقاشی می کشیم. اما مهم نیست که چه وظیفه ای می دهید، به یاد داشته باشید که برای کودکان در این سن بسیار مهم است که قبل از شروع کار، شیفته زیبایی و هدفمندی آن شی شوند. ما سعی می کنیم کار را روی یک پروژه جدید با برداشت های روشن شروع کنیم. بهترین راه برای انجام این کار، یک قطعه ویدیوی کوتاه یا یک انتخاب کوچک (بیش از 7-10!) از اسلایدها است. هدف نظرات ما غیرمعمول بودن، زیبایی، شگفت‌انگیز بودن اشیا است، حتی اگر چیزی معمولی باشد: به عنوان مثال، شبح‌های زمستانی درختان هنگام مطالعه شاخه‌های شاخه‌ها - آنها می‌توانند یخ زده و یادآور مرجان‌ها باشند، یا به شدت گرافیکی - سیاه و سفید روی برف سفید این مقدمه لازم نیست طولانی باشد - فقط چند دقیقه، اما برای ایجاد انگیزه بسیار مهم است.

پیشرفت کار: ساخت و ساز تحلیلی

سپس به بیانیه وظیفه می روید. در اینجا مهم است که ابتدا آن ویژگی های ساختاری را برجسته کنیم که ظاهر یک شی را تعیین می کند و معنای بیولوژیکی آنها را نشان می دهد. البته همه اینها باید روی تابلو نوشته شود و در دفترچه یادداشت شود. در واقع، اکنون است که شما برای دانش آموزان یک وظیفه کاری تعیین می کنید - دیدن و نمایش.

و سپس، در نیمه دوم تابلو، مراحل ساخت نقاشی را شرح می دهید، آنها را با نمودارها تکمیل می کنید، یعنی. روش و ترتیب کار را مشخص کنید. در اصل، شما خودتان به سرعت کار را جلوی بچه ها انجام می دهید و کل سری ساخت های کمکی و میانی را روی تخته نگه می دارید.

در این مرحله، بسیار خوب است که نقاشی های تکمیل شده توسط هنرمندانی که همان اشیاء را به تصویر کشیده اند یا آثار موفق دانش آموزان قبلی را به کودکان نشان دهیم. لازم است دائماً تأکید شود که یک نقاشی بیولوژیکی خوب و زیبا اساساً تحقیقاتی است - یعنی. به این سؤال پاسخ دهید که شیء چگونه کار می کند و به مرور زمان به کودکان بیاموزید که این سؤالات را خودشان فرموله کنند.

تناسبات، خطوط کمکی، جزئیات، سوالات پیشرو

ساختن یک نقاشی - و مطالعه شی! - با تعیین نسبت های آن شروع می کنید: نسبت طول به عرض، قسمت ها به کل، و مطمئن شوید که فرمت نقاشی را کاملاً سفت و سخت تنظیم می کنید. این قالبی است که به طور خودکار سطح جزئیات را تعیین می کند: یک قالب کوچک تعداد زیادی از جزئیات را از دست می دهد، یک قالب بزرگ به اشباع با جزئیات و بنابراین زمان بیشتری برای کار نیاز دارد. از قبل به این فکر کنید که در هر مورد خاص چه چیزی برای شما مهمتر است.

1) محور تقارن را رسم کنید.

2) دو جفت مستطیل متقارن بسازید - برای بال های بالایی و پایینی (به عنوان مثال، سنجاقک)، ابتدا نسبت آنها را تعیین کنید.

3) خطوط منحنی بال ها را در این مستطیل ها قرار دهید

برنج. 1. کلاس هفتم. موضوع: "دستورات حشرات." جوهر، خودکار روی مداد، از ساتن

(یک داستان خنده دار، غم انگیز و معمولی را به یاد می آورم که وقتی برای اولین بار این کار را انجام می دادم اتفاق افتاد. یک پسر کلاس هفتم برای اولین بار کلمه "fit" را به راحتی درک کرد و دایره های کج را در داخل مستطیل ها کشید - هر چهار با هم متفاوت بودند. سپس، پس از اشاره من، چه چیزی را به تناسب - یعنی لمس خطوط کمکی، او یک پروانه با بال های مستطیلی، فقط کمی صاف در گوشه ها و تنها پس از آن متوجه شدم که به او توضیح دهد که منحنی حکاکی شده است مستطیل فقط در یک نقطه بود و مجبور شدیم دوباره نقاشی را انجام دهیم...)

4) ... این نقطه می تواند در وسط پهلو یا در فاصله یک سوم از گوشه قرار گیرد و این نیز نیاز به تعیین دارد!

اما چقدر خوشحال شد که نقاشی‌اش وارد نمایشگاه مدرسه شد - برای اولین بار - درست شد! و اکنون تمام مراحل عذاب خود را با او در شرح "پیشرفت کار" توضیح می دهم.

جزئیات بیشتر نقاشی ما را به بحث در مورد معنای بیولوژیکی بسیاری از ویژگی های جسم هدایت می کند. در ادامه مثال با بال‌های حشرات (شکل 2)، رگه‌ها چیست، ساختار آنها چگونه است، چرا لزوماً در یک شبکه ادغام می‌شوند، چگونه ماهیت هواگیری در حشرات گروه‌های مختلف سیستماتیک متفاوت است (مثلاً در دوران باستان). و حشرات جدید بالدار)، چرا رگه بالهای جلویی ضخیم شده است و غیره. و سعی کنید بیشتر دستورات خود را در قالب سوالاتی ارائه دهید که کودکان باید پاسخ آنها را بیابند.

برنج. 2. سنجاقک و مورچه. پایه هفتم، مبحث "نظام حشرات". جوهر، خودکار روی مداد، از ساتن

به هر حال، سعی کنید اشیاء بیشتری را از همان نوع انتخاب کنید و به کودکان فرصت انتخاب بدهید. در پایان کار، کلاس تنوع زیستی گروه و ویژگی‌های مهم ساختاری مشترک را مشاهده می‌کند و در نهایت، توانایی‌های مختلف نقاشی کودکان چندان مهم نخواهد بود.

متأسفانه معلم مدرسه همیشه تعداد کافی از اشیاء متنوع یک گروه را در اختیار ندارد. ممکن است تجربه ما برای شما مفید باشد: هنگام مطالعه گروهی، ابتدا یک طراحی جلویی از یک شی به راحتی در دسترس از زندگی و سپس به صورت جداگانه - نقاشی هایی از اشیاء مختلف از عکس ها یا حتی از نقاشی های هنرمندان حرفه ای انجام می دهیم.

برنج. 3. میگو. پایه هفتم مبحث سخت پوستان. مداد، از زندگی

به عنوان مثال، در مبحث "سخت پوستان" در کار آزمایشگاهی "ساختار خارجی سخت پوستان" ابتدا میگوهایی (به جای خرچنگ) را که در یک فروشگاه مواد غذایی منجمد خریده ایم (شکل 3) و سپس پس از تماشای یک ویدیوی کوتاه ترسیم می کنیم. گیره، لاروهای مختلف سخت پوستان پلانکتون را به صورت جداگانه بکشید (شکل 4)، که در "زندگی حیوانات" به تصویر کشیده شده است: روی صفحات بزرگ (A3)، رنگ آمیزی شده با آبرنگ به رنگ های خاکستری، آبی، مایل به سبز سرد. گچ یا گواش سفید، جزئیات دقیق را با جوهر و قلم کار می کند. (هنگام توضیح نحوه انتقال شفافیت سخت پوستان پلانکتونیک، می توانیم ساده ترین مدل را ارائه دهیم - یک شیشه شیشه ای با یک جسم قرار داده شده در آن.)

برنج. 4. پلانکتون. پایه هفتم مبحث سخت پوستان. کاغذ رنگی (فرمت A3)، گچ یا گواش سفید، جوهر سیاه، از ساتن

در کلاس هشتم ، هنگام مطالعه ماهی ، در کار آزمایشگاهی "ساختار خارجی ماهی استخوانی" ابتدا یک سوسک معمولی ترسیم می کنیم و سپس بچه ها با استفاده از آبرنگ نمایندگانی از راسته های مختلف ماهی را از جداول رنگی باشکوه "ماهی های تجاری" ترسیم می کنند. ” که در مدرسه داریم.

برنج. 5. اسکلت قورباغه. پایه هشتم مبحث دوزیستان. مداد، با آمادگی آموزشی

هنگام مطالعه دوزیستان، اولین کار آزمایشگاهی "ساختار اسکلت قورباغه"، نقاشی با یک مداد ساده (شکل 5). سپس، پس از تماشای یک قطعه ویدیوی کوتاه، یک نقاشی آبرنگ از قورباغه های عجیب و غریب مختلف - کوه نوردان برگ و غیره (ما از تقویم ها با عکس های با کیفیت بالا کپی کردیم، خوشبختانه اکنون آنها غیر معمول نیستند.)

با این طرح، نقاشی های مداد نسبتا خسته کننده از همان شی به عنوان یک مرحله آماده سازی عادی برای کارهای روشن و فردی تلقی می شود.

به همان اندازه مهم: فناوری

انتخاب تکنولوژی برای تکمیل موفقیت آمیز کار بسیار مهم است. در نسخه کلاسیک، باید یک مداد ساده و کاغذ سفید بردارید، اما... . تجربه ما می گوید که از دیدگاه کودکان چنین نقاشی ناتمام به نظر می رسد و آنها از کار ناراضی می مانند.

در همین حال، کافی است یک طرح مداد با جوهر درست کنید و حتی کاغذ رنگی بگیرید (ما اغلب از کاغذ رنگی برای چاپگرها استفاده می کنیم) - و نتیجه کاملاً متفاوت درک می شود (شکل 6، 7). احساس ناقص بودن اغلب به دلیل نداشتن پس زمینه دقیق ایجاد می شود و ساده ترین راه برای حل این مشکل استفاده از کاغذ رنگی است. علاوه بر این، با استفاده از گچ معمولی یا مداد سفید، می توانید تقریباً فوراً به اثر خیره کننده یا شفافیت دست پیدا کنید که اغلب مورد نیاز است.

برنج. 6. رادیولاریا. پایه هفتم، مبحث "ساده ترین ها". کاغذ رنگی (فرمت A3) برای آبرنگ (با بافت خشن)، جوهر، پاستل یا گچ، از ساتن

برنج. 7. زنبور عسل. پایه هفتم، مبحث "نظام حشرات". جوهر، خودکار روی مداد، حجم - با قلم مو و جوهر رقیق شده، جزئیات ظریف با خودکار، از ساتن

اگر سازماندهی کار با ریمل برای شما دشوار است، از آسترها یا غلطک های سیاه نرم استفاده کنید (در بدترین حالت، قلم های ژله ای) - آنها همان اثر را می دهند (شکل 8، 9). هنگام استفاده از این تکنیک، مطمئن شوید که با استفاده از خطوط با ضخامت و فشارهای مختلف، چه مقدار اطلاعات ارائه می شود - هم برای برجسته کردن مهمترین چیزها و هم برای ایجاد جلوه حجم (پیش زمینه و پس زمینه). همچنین می توانید از سایه های متوسط ​​تا روشن استفاده کنید.

برنج. 8. جو. پایه ششم، مبحث تنوع گیاهان گلدار، غلات خانواده. جوهر، کاغذ رنگی، از هرباریوم

برنج. 9. خزه دم اسبی و کلابی. پایه ششم، مبحث گیاهان اسپوردار. جوهر، کاغذ سفید، از هرباریوم

علاوه بر این، بر خلاف نقشه های علمی کلاسیک، ما اغلب کار را رنگی انجام می دهیم یا از رنگ روشن برای نشان دادن حجم استفاده می کنیم (شکل 10).

برنج. 10. مفصل آرنج. پایه نهم مبحث "سیستم اسکلتی عضلانی". مداد، از کمک گچ

ما تکنیک های رنگی زیادی را امتحان کردیم - آبرنگ، گواش، پاستل و در نهایت روی مدادهای رنگی ملایم، اما همیشه روی کاغذ خشن قرار گرفتیم. اگر تصمیم دارید این تکنیک را امتحان کنید، چند نکته مهم وجود دارد که باید در نظر داشته باشید.

1. مدادهای نرم و باکیفیت را از یک شرکت خوب مانند کوهینور انتخاب کنید، اما طیف رنگی گسترده ای (به اندازه کافی اساسی) به کودکان ندهید: در این صورت معمولا سعی می کنند رنگی آماده انتخاب کنند که کدام یک دوره شکست می خورد نحوه دستیابی به سایه مناسب را با مخلوط کردن 2-3 رنگ نشان دهید. برای انجام این کار، آنها باید با یک پالت کار کنند - یک تکه کاغذ که روی آن ترکیب ها و فشار مورد نظر را انتخاب می کنند.

2. کاغذ خشن کار استفاده از رنگ های ضعیف و قوی را بسیار آسان می کند.

3. ضربات کوتاه سبک باید، همانطور که بود، شکل شیء را مجسمه سازی کند: i.e. خطوط اصلی را تکرار کنید (به جای رنگ، در تضاد با شکل و خطوط).

4. سپس زمانی که رنگ های مناسب از قبل انتخاب شده اند، به کارهای تکمیلی، غنی و قوی نیاز دارید. اغلب ارزش افزودن نکات برجسته را دارد که نقاشی را بسیار زنده می کند. ساده ترین کار استفاده از گچ معمولی (روی کاغذ رنگی) یا استفاده از یک پاک کن نرم (روی کاغذ سفید) است. به هر حال، اگر از تکنیک های شل استفاده می کنید - گچ یا پاستل - می توانید کار را با اسپری مو درست کنید.

پس از تسلط بر این تکنیک، می توانید از آن در طبیعت استفاده کنید، اگر زمان کافی ندارید، به معنای واقعی کلمه "روی زانوهای خود" (فقط قرص ها را فراموش نکنید - یک تکه مقوا بسته بندی کافی است!).

و، البته، برای موفقیت کارمان، ما قطعا نمایشگاه هایی برگزار می کنیم - گاهی در کلاس درس، گاهی در راهروهای مدرسه. اغلب اوقات، گزارش های کودکان در مورد یک موضوع همزمان با نمایشگاه - هم شفاهی و هم کتبی - تنظیم می شود. به طور کلی، چنین پروژه ای احساس یک شغل بزرگ و زیبا را برای شما و کودکان ایجاد می کند. احتمالاً، با تماس و علاقه متقابل با یک معلم هنر، می توانید کار در درس زیست شناسی را شروع کنید: مرحله مقدماتی تحلیلی مطالعه یک شی، ایجاد یک طرح مداد، و آن را در تکنیکی که با هم انتخاب کرده اید - در درس های او به پایان برسانید.

در اینجا یک مثال است. گیاه شناسی، موضوع "فرار - جوانه، شاخه، ساختار ساقه." شاخه ای با جوانه ها در پیش زمینه بزرگ است، در پس زمینه شبح هایی از درختان یا بوته ها در برابر پس زمینه برف سفید و آسمان سیاه وجود دارد. تکنیک: جوهر سیاه، کاغذ سفید. شاخه ها - از زندگی، سایه های درختان - از عکس ها یا نقاشی های کتاب. عنوان "درختان در زمستان" یا "منظره زمستانی" است.

مثالی دیگر. هنگام مطالعه مبحث " راسته حشرات " کار کوتاهی در "شکل و حجم سوسک ها" انجام می دهیم. هر تکنیکی که نور و سایه و هایلایت را منتقل کند (آبرنگ، جوهر با آب، قلم مو)، اما تک رنگ، تا از بررسی و به تصویر کشیدن فرم منحرف نشود (شکل 11). بهتر است جزئیات را با خودکار یا خودکار ژل کار کنید (اگر از ذره بین استفاده کنید، پاها و سر بهتر می شوند).

برنج. 11. سوسک. جوهر، خودکار روی مداد، حجم - با قلم مو و جوهر رقیق شده، جزئیات ظریف با خودکار، از ساتن

1-2 کار زیبا در یک چهارم کافی است - و کشیدن یک موجود زنده همه شرکت کنندگان در این روند دشوار را خوشحال می کند.

زیست شناسی چیست؟ زیست شناسی علم زندگی است، در مورد موجودات زنده که روی زمین زندگی می کنند.

تصویر 3 از ارائه "علم"برای درس زیست شناسی با موضوع "زیست شناسی"

ابعاد: 720 x 540 پیکسل، فرمت: jpg. برای دانلود رایگان عکس درس زیست شناسی، روی تصویر کلیک راست کرده و روی "ذخیره تصویر به عنوان..." کلیک کنید. برای نمایش تصاویر در درس، می توانید کل ارائه "Science.ppt" را به همراه تمام تصاویر در یک آرشیو فشرده به صورت رایگان دانلود کنید. حجم آرشیو 471 کیلوبایت است.

دانلود ارائه

زیست شناسی

"روش های تحقیق در زیست شناسی"- تاریخچه توسعه زیست شناسی به عنوان یک علم. برنامه ریزی یک آزمایش، انتخاب یک تکنیک. طرح درس: برای حل کدام مشکلات جهانی بشریت نیاز به دانش زیست شناسی است؟ موضوع: رشته های مرزی: تکلیف: مورفولوژی، آناتومی، فیزیولوژی، سیستماتیک، دیرینه شناسی. معنی زیست شناسی." زیست شناسی علم زندگی است.

"دانشمند لومونوسوف"- بر اهمیت کاوش در مسیر دریای شمال و توسعه سیبری تاکید کرد. 19 نوامبر 1711 - 15 آوریل 1765 (53 ساله). 10 ژوئن 1741. اکتشافات او مفاهیم اتمی و مولکولی را در مورد ساختار ماده توسعه داد. ایده ها. فلوژیستون از لیست عوامل شیمیایی حذف شد. کار. او که از طرفداران دئیسم بود، به پدیده های طبیعی مادی گرایانه می نگریست.

"گیاه شناس واویلف"- مؤسسه همه اتحادیه گیاه شناسی کاربردی. در سال 1906، نیکولای ایوانوویچ واویلوف. در سال 1924 تکمیل شده توسط: بابیچوا رکسانا و ژدانوا لیودمیلا، دانش آموزان کلاس 10B. اقتدار واویلف به عنوان یک دانشمند و سازمان دهنده علم رشد کرد. در مرتون (انگلستان)، در آزمایشگاه ژنتیک موسسه باغبانی. N. I. Vavilov در 26 نوامبر 1887 در مسکو متولد شد.

"فعالیت پروژه"- الکسیوا E.V. طرح سخنرانی. معلم نویسنده پروژه می شود. منابع اضافی را مرور کنید. فن آوری مدل اطلاعاتی فرآیند آموزشی. طراحی درس زیست شناسی. فعالیت های پروژه تئوری و عمل. (روش پروژه). مراحل کار معلم. تئوری و عمل. بلوک های اصلی در پروژه ها

"علم حیات وحش"- تهیه کتاب کار. 3. زیست شناسی - علم طبیعت زنده. زیست شناسی علم طبیعت زنده است. باکتری ها قارچ. آنها از یک سلول تشکیل شده اند و هسته ندارند. مارک سیسرو. زیست شناسی موجودات زنده را مطالعه می کند. آنها دارای کلروفیل هستند و در نور مواد آلی تشکیل می دهند و اکسیژن آزاد می کنند. سوال: زیست شناسی چه چیزی را مطالعه می کند؟

"ریاضیات در زیست شناسی"- "شناسایی کف پای صاف." خواندن نمودارها مفهوم تقارن؛ انواع تقارن. مفهوم نمودار یک تابع. زیست شناسی عمومی پایه دهم. "ساخت یک سری تغییرات و منحنی." در نقاط تماس گوش وجود خواهد داشت. دایره، بیضی شکل. یک دیدگاه عمومی پذیرفته شده وجود دارد که بر اساس آن ریاضیات به علوم دقیق تعلق دارد. تناسب.

در مجموع 14 ارائه در این موضوع وجود دارد