Ang mga agham ng buhay ay sumusunod sa isang landas mula malaki hanggang maliit. Kamakailan lamang, eksklusibong inilarawan ng biology ang mga panlabas na katangian ng mga hayop, halaman, at bakterya. Pinag-aaralan ng molecular biology ang mga buhay na organismo sa antas ng pakikipag-ugnayan ng mga indibidwal na molekula. Structural biology - pag-aaral ng mga proseso sa mga cell sa atomic level. Kung gusto mong matutunan kung paano "makita" ang mga indibidwal na atomo, kung paano gumagana ang structural biology at "mga buhay," at kung anong mga instrumento ang ginagamit nito, ito ang lugar para sa iyo!

Ang pangkalahatang kasosyo ng cycle ay ang kumpanya: ang pinakamalaking supplier ng kagamitan, reagents at consumable para sa biological na pananaliksik at produksyon.

Isa sa mga pangunahing misyon ng Biomolecules ay ang makarating sa pinaka-ugat. Hindi lang namin sasabihin sa iyo kung anong mga bagong katotohanan ang natuklasan ng mga mananaliksik - pinag-uusapan namin kung paano nila natuklasan ang mga ito, sinusubukan naming ipaliwanag ang mga prinsipyo ng mga biological na pamamaraan. Paano kunin ang isang gene mula sa isang organismo at ipasok ito sa isa pa? Paano mo matutunton ang kapalaran ng ilang maliliit na molekula sa isang malaking cell? Paano pukawin ang isang maliit na grupo ng mga neuron sa isang malaking utak?

At kaya nagpasya kaming pag-usapan ang tungkol sa mga pamamaraan ng laboratoryo nang mas sistematiko, upang pagsamahin sa isang seksyon ang pinakamahalaga, pinaka-modernong biological na pamamaraan. Upang gawin itong mas kawili-wili at malinaw, mabigat naming inilarawan ang mga artikulo at nagdagdag pa ng animation dito at doon. Nais naming maging kawili-wili at mauunawaan ang mga artikulo sa bagong seksyon kahit sa isang kaswal na dumadaan. At sa kabilang banda, dapat silang maging detalyado na kahit na ang isang propesyonal ay maaaring makatuklas ng bago sa kanila. Nakolekta namin ang mga pamamaraan sa 12 malalaking grupo at gagawa kami ng isang biomethodological na kalendaryo batay sa mga ito. Manatiling nakatutok para sa mga update!

Bakit kailangan ang structural biology?

Tulad ng alam mo, ang biology ay ang agham ng buhay. Ito ay lumitaw sa pinakadulo simula ng ika-19 na siglo at sa unang daang taon ng pagkakaroon nito ay puro naglalarawan. Ang pangunahing gawain ng biology sa oras na iyon ay itinuturing na hanapin at kilalanin ang maraming mga species ng iba't ibang mga nabubuhay na organismo hangga't maaari, at ilang sandali pa - upang makilala ang mga relasyon ng pamilya sa pagitan nila. Sa paglipas ng panahon at sa pag-unlad ng iba pang mga larangan ng agham, maraming sangay na may prefix na "molekular" ang lumitaw mula sa biology: molecular genetics, molecular biology at biochemistry - mga agham na nag-aaral ng mga buhay na bagay sa antas ng indibidwal na mga molekula, at hindi sa hitsura ng ang organismo o ang relatibong posisyon ng mga panloob na organo nito. Sa wakas, medyo kamakailan (sa 50s ng huling siglo) tulad ng isang larangan ng kaalaman bilang structural biology- isang agham na nag-aaral ng mga proseso sa mga buhay na organismo sa antas ng pagbabago spatial na istraktura indibidwal na macromolecules. Sa esensya, ang structural biology ay nasa intersection ng tatlong magkakaibang agham. Una, ito ay biology, dahil pinag-aaralan ng agham ang mga buhay na bagay, pangalawa, pisika, dahil ginagamit ang pinakamalawak na arsenal ng mga pisikal na eksperimentong pamamaraan, at pangatlo, kimika, dahil ang pagbabago ng istraktura ng mga molekula ay ang object ng partikular na disiplina na ito.

Pinag-aaralan ng Structural biology ang dalawang pangunahing klase ng mga compound - mga protina (ang pangunahing "nagtatrabahong katawan" ng lahat ng kilalang organismo) at mga nucleic acid (ang pangunahing "impormasyon" na mga molekula). Ito ay salamat sa structural biology na alam natin na ang DNA ay may double helix na istraktura, na ang tRNA ay dapat ilarawan bilang isang vintage letter na "L", at na ang ribosome ay may malaki at maliit na subunit na binubuo ng mga protina at RNA sa isang tiyak na conformation.

Pandaigdigang layunin structural biology, tulad ng ibang agham, ay "upang maunawaan kung paano gumagana ang lahat." Sa anong anyo ang kadena ng protina na nagiging sanhi ng paghati ng mga cell na nakatiklop, paano nagbabago ang packaging ng enzyme sa panahon ng proseso ng kemikal na isinasagawa nito, sa anong mga lugar nakikipag-ugnayan ang growth hormone at ang receptor nito - ito ang mga tanong na ito sagot ng agham. Bukod dito, ang isang hiwalay na layunin ay ang makaipon ng ganoong dami ng data na ang mga tanong na ito (sa isang bagay na hindi pa napag-aaralan) ay masasagot sa isang computer nang hindi gumagamit ng mamahaling eksperimento.

Halimbawa, kailangan mong maunawaan kung paano gumagana ang bioluminescence system sa mga worm o fungi - natukoy nila ang genome, batay sa data na ito natagpuan nila ang nais na protina at hinulaan ang spatial na istraktura nito kasama ang mekanismo ng operasyon. Ito ay nagkakahalaga ng pagkilala, gayunpaman, na sa ngayon ang gayong mga pamamaraan ay umiiral lamang sa kanilang pagkabata, at imposible pa ring tumpak na mahulaan ang istraktura ng isang protina, na mayroon lamang gene nito. Sa kabilang banda, ang mga resulta ng structural biology ay may mga aplikasyon sa medisina. Tulad ng inaasahan ng maraming mga mananaliksik, ang kaalaman tungkol sa istruktura ng mga biomolecule at ang mga mekanismo ng kanilang trabaho ay magbibigay-daan sa pagbuo ng mga bagong gamot sa isang makatwirang batayan, at hindi sa pamamagitan ng pagsubok at pagkakamali (high-throughput screening, mahigpit na pagsasalita), tulad ng madalas na ginagawa. ngayon. At hindi ito science fiction: marami nang gamot na nilikha o na-optimize gamit ang structural biology.

Kasaysayan ng structural biology

Ang kasaysayan ng structural biology (Fig. 1) ay medyo maikli at nagsimula noong unang bahagi ng 1950s, nang sina James Watson at Francis Crick, batay sa data mula kay Rosalind Franklin sa X-ray diffraction mula sa mga kristal ng DNA, ay nagtipon ng isang modelo ng well- kilalang double helix mula sa isang vintage construction set. Medyo mas maaga, itinayo ni Linus Pauling ang unang posibleng modelo ng -helix, isa sa mga pangunahing elemento ng pangalawang istraktura ng mga protina (Larawan 2).

Pagkalipas ng limang taon, noong 1958, ang unang istraktura ng protina sa mundo ay natukoy - myoglobin (muscle fiber protein) ng sperm whale (Larawan 3). Hindi ito mukhang kasing ganda ng mga modernong istruktura, siyempre, ngunit ito ay isang makabuluhang milestone sa pag-unlad ng modernong agham.

Larawan 3b. Ang unang spatial na istraktura ng isang molekula ng protina. Ipinakita nina John Kendrew at Max Perutz ang spatial na istraktura ng myoglobin, na binuo mula sa isang espesyal na hanay ng konstruksiyon.

Pagkalipas ng sampung taon, noong 1984–1985, ang mga unang istruktura ay natukoy ng nuclear magnetic resonance spectroscopy. Mula noong sandaling iyon, maraming mga pangunahing pagtuklas ang naganap: noong 1985, nakuha ang istraktura ng unang complex ng isang enzyme kasama ang inhibitor nito, noong 1994, ang istraktura ng ATP synthase, ang pangunahing "machine" ng mga power plant ng ating mga cell ( mitochondria), ay natukoy, at na noong 2000, ang unang spatial na istraktura ay nakuha na "mga pabrika" ng mga protina - ribosome, na binubuo ng mga protina at RNA (Larawan 6). Sa ika-21 siglo, ang pag-unlad ng structural biology ay sumulong nang mabilis, na sinamahan ng isang paputok na paglaki sa bilang ng mga spatial na istruktura. Ang mga istruktura ng maraming klase ng mga protina ay nakuha: hormone at cytokine receptors, G-protein-coupled receptors, toll-like receptors, immune system proteins, at marami pang iba.

Sa pagdating ng mga bagong cryoelectron microscopy imaging at imaging na teknolohiya noong 2010s, maraming kumplikadong super-resolution na istruktura ng mga protina ng lamad ang lumitaw. Ang pag-unlad ng structural biology ay hindi napapansin: 14 na Nobel Prize ang iginawad para sa mga pagtuklas sa larangang ito, lima sa kanila noong ika-21 siglo.

Mga pamamaraan ng structural biology

Ang pananaliksik sa larangan ng structural biology ay isinasagawa gamit ang ilang mga pisikal na pamamaraan, kung saan tatlo lamang ang ginagawang posible upang makuha ang spatial na istruktura ng biomolecules sa atomic resolution. Ang mga pamamaraan ng istrukturang biology ay batay sa pagsukat ng interaksyon ng sangkap na pinag-aaralan sa iba't ibang uri ng mga electromagnetic wave o elementarya na particle. Ang lahat ng mga pamamaraan ay nangangailangan ng makabuluhang mapagkukunan sa pananalapi - ang halaga ng kagamitan ay madalas na kamangha-manghang.

Sa kasaysayan, ang unang paraan ng structural biology ay X-ray diffraction analysis (XRD) (Fig. 7). Noong unang bahagi ng ika-20 siglo, natuklasan na sa pamamagitan ng paggamit ng pattern ng X-ray diffraction sa mga kristal, maaaring pag-aralan ang kanilang mga katangian - ang uri ng simetrya ng cell, ang haba ng mga bono sa pagitan ng mga atomo, atbp. Kung mayroong mga organikong compound sa kristal sala-sala na mga cell, pagkatapos ay ang mga coordinate ng mga atom ay maaaring kalkulahin, at, samakatuwid, , kemikal at spatial na istraktura ng mga molekula. Ito ay eksakto kung paano nakuha ang istraktura ng penicillin noong 1949, at noong 1953 - ang istraktura ng double helix ng DNA.

Tila ang lahat ay simple, ngunit may mga nuances.

Una, kailangan mong makakuha ng mga kristal, at ang kanilang sukat ay dapat na sapat na malaki (Larawan 8). Bagama't ito ay magagawa para sa hindi masyadong kumplikadong mga molekula (tandaan kung paano nag-kristal ang table salt o copper sulfate!), ang pagkikristal ng protina ay isang kumplikadong gawain na nangangailangan ng hindi halatang pamamaraan para sa paghahanap ng mga pinakamainam na kondisyon. Ngayon ito ay ginagawa sa tulong ng mga espesyal na robot na naghahanda at sumusubaybay sa daan-daang iba't ibang solusyon sa paghahanap ng "sprouted" na mga kristal na protina. Gayunpaman, sa mga unang araw ng crystallography, ang pagkuha ng isang kristal na protina ay maaaring tumagal ng mga taon ng mahalagang oras.

Pangalawa, batay sa nakuha na data ("raw" na mga pattern ng diffraction; Fig. 8), ang istraktura ay kailangang "kinakalkula". Sa ngayon, isa na rin itong nakagawiang gawain, ngunit 60 taon na ang nakalilipas, sa panahon ng teknolohiya ng lampara at mga punched card, ito ay malayo sa napakasimple.

Pangatlo, kahit na posible na lumaki ang isang kristal, hindi kinakailangan na matukoy ang spatial na istraktura ng protina: para dito, ang protina ay dapat magkaroon ng parehong istraktura sa lahat ng mga site ng sala-sala, na hindi palaging nangyayari. .

At pang-apat, ang kristal ay malayo sa natural na estado ng protina. Ang pag-aaral ng mga protina sa mga kristal ay parang pag-aaral ng mga tao sa pamamagitan ng paglalagay ng sampu sa kanila sa isang maliit, mausok na kusina: malalaman mo na ang mga tao ay may mga braso, binti at ulo, ngunit ang kanilang pag-uugali ay maaaring hindi eksaktong kapareho ng sa isang komportableng kapaligiran. Gayunpaman, ang X-ray diffraction ay ang pinakakaraniwang paraan para sa pagtukoy ng mga spatial na istruktura, at 90% ng nilalaman ng PDB ay nakuha gamit ang pamamaraang ito.

Ang SAR ay nangangailangan ng makapangyarihang mga mapagkukunan ng X-ray - mga electron accelerator o libreng electron laser (Larawan 9). Ang mga naturang mapagkukunan ay mahal - ilang bilyong US dollars - ngunit kadalasan ang isang mapagkukunan ay ginagamit ng daan-daan o kahit libu-libong mga grupo sa buong mundo para sa isang medyo nominal na bayad. Walang makapangyarihang mga mapagkukunan sa ating bansa, kaya karamihan sa mga siyentipiko ay naglalakbay mula sa Russia patungo sa USA o Europa upang pag-aralan ang mga nagresultang kristal. Maaari mong basahin ang higit pa tungkol sa mga romantikong pag-aaral na ito sa artikulong " Laboratory para sa Advanced na Pananaliksik ng Membrane Protein: Mula sa Gene hanggang Angstrom» .

Tulad ng nabanggit na, ang pagsusuri ng X-ray diffraction ay nangangailangan ng isang malakas na mapagkukunan ng X-ray radiation. Kung mas malakas ang pinagmulan, mas maliit ang mga kristal, at mas kaunting sakit ang kailangang tiisin ng mga biologist at genetic engineer sa pagsisikap na makuha ang mga kapus-palad na kristal. Ang X-ray radiation ay pinakamadaling magawa sa pamamagitan ng pagpapabilis ng isang sinag ng mga electron sa mga synchrotron o cyclotrons - higanteng mga accelerator ng singsing. Kapag ang isang electron ay nakakaranas ng acceleration, ito ay naglalabas ng mga electromagnetic wave sa nais na frequency range. Kamakailan lamang, lumitaw ang mga bagong ultra-high-power radiation source - libreng electron lasers (XFEL).

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng laser ay medyo simple (Larawan 9). Una, ang mga electron ay pinabilis sa mataas na enerhiya gamit ang mga superconducting magnet (haba ng accelerator 1-2 km), at pagkatapos ay dumaan sa tinatawag na undulators - mga hanay ng mga magnet na may iba't ibang polarities.

Figure 9. Operating prinsipyo ng isang libreng electron laser. Ang electron beam ay pinabilis, dumadaan sa undulator at naglalabas ng gamma ray, na nahuhulog sa mga biological sample.

Ang pagpasa sa undulator, ang mga electron ay nagsisimulang pana-panahong lumihis mula sa direksyon ng sinag, nakakaranas ng acceleration at naglalabas ng X-ray radiation. Dahil ang lahat ng mga electron ay gumagalaw sa parehong paraan, ang radiation ay pinalaki dahil sa ang katunayan na ang iba pang mga electron sa beam ay nagsisimulang sumipsip at muling naglalabas ng mga X-ray wave ng parehong dalas. Ang lahat ng mga electron ay naglalabas ng radiation nang sabay-sabay sa anyo ng isang napakalakas at napakaikling flash (na tumatagal ng mas mababa sa 100 femtoseconds). Ang kapangyarihan ng X-ray beam ay napakataas na ang isang maikling flash ay ginagawang plasma ang isang maliit na kristal (Larawan 10), ngunit sa ilang mga femtosecond habang ang kristal ay buo, ang pinakamataas na kalidad ng mga imahe ay maaaring makuha dahil sa mataas na intensity. at pagkakaugnay-ugnay ng sinag. Ang halaga ng naturang laser ay $1.5 bilyon, at mayroon lamang apat na ganoong pag-install sa mundo (na matatagpuan sa USA (Larawan 11), Japan, Korea at Switzerland). Noong 2017, pinlano na isagawa ang ikalimang - European - laser, sa pagtatayo kung saan lumahok din ang Russia.

Figure 10. Conversion ng mga protina sa plasma sa 50 fs sa ilalim ng impluwensya ng isang libreng electron laser pulse. Femtosecond = 1/1000000000000000th ng isang segundo.

Gamit ang NMR spectroscopy, halos 10% ng mga spatial na istruktura sa PDB ang natukoy. Sa Russia mayroong ilang napakalakas na sensitibong NMR spectrometer, na nagsasagawa ng world-class na gawain. Ang pinakamalaking laboratoryo ng NMR hindi lamang sa Russia, ngunit sa buong espasyo sa silangan ng Prague at kanluran ng Seoul, ay matatagpuan sa Institute of Bioorganic Chemistry ng Russian Academy of Sciences (Moscow).

Ang NMR spectrometer ay isang magandang halimbawa ng tagumpay ng teknolohiya laban sa katalinuhan. Tulad ng nabanggit na namin, upang magamit ang paraan ng spectroscopy ng NMR, kinakailangan ang isang malakas na magnetic field, kaya ang puso ng aparato ay isang superconducting magnet - isang coil na gawa sa isang espesyal na haluang metal na nahuhulog sa likidong helium (−269 °C). Ang likidong helium ay kailangan upang makamit ang superconductivity. Upang maiwasan ang pagsingaw ng helium, isang malaking tangke ng likidong nitrogen (−196 °C) ang itinayo sa paligid nito. Kahit na ito ay isang electromagnet, hindi ito kumonsumo ng kuryente: ang superconducting coil ay walang resistensya. Gayunpaman, ang magnet ay dapat na patuloy na "pinakain" ng likidong helium at likidong nitrogen (Larawan 15). Kung hindi mo susubaybayan, ang isang "pawi" ay magaganap: ang coil ay mag-iinit, ang helium ay sumingaw ng paputok, at ang aparato ay masisira ( cm. video). Mahalaga rin na ang field sa sample na 5 cm ang haba ay lubos na pare-pareho, kaya ang device ay naglalaman ng ilang dosenang maliliit na magnet na kailangan para maayos ang magnetic field.

Video. Nakaplanong pawiin ng 21.14 Tesla NMR spectrometer.

Upang magsagawa ng mga sukat, kailangan mo ng isang sensor - isang espesyal na coil na parehong bumubuo ng electromagnetic radiation at nagrerehistro ng "reverse" signal - oscillation ng magnetic moment ng sample. Upang mapataas ang sensitivity ng 2-4 na beses, ang sensor ay pinalamig sa temperatura na −200 °C, sa gayon ay inaalis ang thermal noise. Upang gawin ito, bumuo sila ng isang espesyal na makina - isang cryoplatform, na nagpapalamig ng helium sa kinakailangang temperatura at nagbomba nito sa tabi ng detektor.

Mayroong isang buong pangkat ng mga pamamaraan na umaasa sa hindi pangkaraniwang bagay ng pagkalat ng liwanag, X-ray o isang neutron beam. Ang mga pamamaraang ito, batay sa intensity ng radiation/particle scattering sa iba't ibang anggulo, ay ginagawang posible upang matukoy ang laki at hugis ng mga molekula sa isang solusyon (Larawan 16). Hindi matukoy ng scattering ang istraktura ng isang molekula, ngunit maaari itong magamit bilang tulong sa ibang paraan, tulad ng NMR spectroscopy. Ang mga instrumento para sa pagsukat ng light scattering ay medyo mura, na nagkakahalaga ng "lamang" ng humigit-kumulang $100,000, habang ang ibang mga pamamaraan ay nangangailangan ng particle accelerator sa kamay, na maaaring makagawa ng isang sinag ng mga neutron o isang malakas na stream ng X-ray.

Ang isa pang paraan kung saan ang istraktura ay hindi maaaring matukoy, ngunit ang ilang mahalagang data ay maaaring makuha, ay resonant fluorescence paglipat ng enerhiya(FRET). Ang pamamaraan ay gumagamit ng phenomenon ng fluorescence - ang kakayahan ng ilang mga substance na sumipsip ng liwanag ng isang wavelength habang nagpapalabas ng liwanag ng isa pang wavelength. Maaari kang pumili ng isang pares ng mga compound, para sa isa kung saan (donor) ang ilaw na ibinubuga sa panahon ng fluorescence ay tumutugma sa katangian ng wavelength ng pagsipsip ng pangalawa (acceptor). I-irradiate ang donor gamit ang isang laser ng kinakailangang wavelength at sukatin ang fluorescence ng acceptor. Ang epekto ng FRET ay nakasalalay sa distansya sa pagitan ng mga molekula, kaya kung magpapasok ka ng isang fluorescence donor at acceptor sa mga molekula ng dalawang protina o magkaibang mga domain (mga istrukturang yunit) ng parehong protina, maaari mong pag-aralan ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga protina o ang mga kamag-anak na posisyon ng mga domain sa isang protina. Ang pagpaparehistro ay isinasagawa gamit ang isang optical microscope, kaya ang FRET ay isang mura, kahit na mababang-impormasyon na pamamaraan, ang paggamit nito ay nauugnay sa mga kahirapan sa pagbibigay-kahulugan sa data.

Sa wakas, hindi natin mabibigo na banggitin ang "paraan ng panaginip" ng mga structural biologist - pagmomodelo ng computer (Larawan 17). Ang ideya ng pamamaraan ay ang paggamit ng modernong kaalaman tungkol sa istraktura at mga batas ng pag-uugali ng mga molekula upang gayahin ang pag-uugali ng isang protina sa isang modelo ng computer. Halimbawa, gamit ang molecular dynamics method, maaari mong subaybayan sa real time ang mga paggalaw ng isang molecule o ang proseso ng "assembling" ng isang protina (folding) na may isang "pero": ang maximum na oras na maaaring kalkulahin ay hindi hihigit sa 1 ms , na napakaikli, ngunit sa parehong oras ay nangangailangan ng napakalaking mapagkukunan ng computational (Larawan 18). Posibleng pag-aralan ang pag-uugali ng system sa mas mahabang panahon, ngunit ito ay nakakamit sa gastos ng isang hindi katanggap-tanggap na pagkawala ng katumpakan.

Ang pagmomodelo ng computer ay aktibong ginagamit upang pag-aralan ang mga spatial na istruktura ng mga protina. Gamit ang docking, naghahanap sila ng mga potensyal na gamot na may mataas na posibilidad na makipag-ugnayan sa target na protina. Sa ngayon, ang katumpakan ng mga hula ay mababa pa rin, ngunit ang docking ay maaaring makabuluhang paliitin ang hanay ng mga potensyal na aktibong sangkap na kailangang masuri para sa pagbuo ng isang bagong gamot.

Ang pangunahing larangan ng praktikal na aplikasyon ng mga resulta ng structural biology ay ang pag-unlad ng mga gamot o, gaya ng uso ngayon na sabihin, drag design. Mayroong dalawang paraan upang magdisenyo ng isang gamot batay sa data ng istruktura: maaari kang magsimula sa isang ligand o mula sa isang target na protina. Kung ang ilang mga gamot na kumikilos sa target na protina ay kilala na, at ang mga istruktura ng mga protina-drug complex ay nakuha na, maaari kang lumikha ng isang modelo ng "perpektong gamot" alinsunod sa mga katangian ng nagbubuklod na "bulsa" sa ibabaw ng ang molekula ng protina, tukuyin ang mga kinakailangang katangian ng potensyal na gamot, at hanapin ang lahat ng kilalang natural at hindi kilalang mga compound. Posible pa ring bumuo ng mga ugnayan sa pagitan ng mga istrukturang katangian ng isang gamot at aktibidad nito. Halimbawa, kung ang isang molekula ay may bow sa itaas, kung gayon ang aktibidad nito ay mas mataas kaysa sa isang molekula na walang bow. At kung mas sinisingil ang busog, mas mahusay na gumagana ang gamot. Nangangahulugan ito na sa lahat ng mga kilalang molekula, kailangan mong hanapin ang tambalang may pinakamalaking sisingilin na busog.

Ang isa pang paraan ay ang paggamit ng istraktura ng target upang maghanap sa isang computer ng mga compound na posibleng makipag-ugnayan dito sa tamang lugar. Sa kasong ito, ang isang library ng mga fragment - maliliit na piraso ng mga sangkap - ay karaniwang ginagamit. Kung makakita ka ng maraming magagandang fragment na nakikipag-ugnayan sa target sa iba't ibang lugar, ngunit malapit sa isa't isa, maaari kang bumuo ng isang gamot mula sa mga fragment sa pamamagitan ng "pagtatahi" sa kanila. Maraming mga halimbawa ng matagumpay na pagbuo ng gamot gamit ang structural biology. Ang unang matagumpay na kaso ay nagsimula noong 1995: pagkatapos ay ang dorzolamide, isang gamot para sa glaucoma, ay inaprubahan para magamit.

Ang pangkalahatang kalakaran sa biyolohikal na pananaliksik ay lalong nakasandal sa hindi lamang husay, kundi pati na rin sa dami ng mga paglalarawan ng kalikasan. Ang Structural biology ay isang pangunahing halimbawa nito. At mayroong lahat ng dahilan upang maniwala na ito ay patuloy na makikinabang hindi lamang sa pangunahing agham, kundi pati na rin sa medisina at bioteknolohiya.

Kalendaryo

Batay sa mga artikulo ng espesyal na proyekto, nagpasya kaming gumawa ng kalendaryong "12 pamamaraan ng biology" para sa 2019. Ang artikulong ito ay kumakatawan sa Marso.

Panitikan

1. Bioluminescence: Muling pagsilang;
2. Ang tagumpay ng mga pamamaraan ng computer: hula ng istraktura ng protina;
3. Heping Zheng, Katarzyna B Handing, Matthew D Zimmerman, Ivan G Shabalin, Steven C Almo, Wladek Minor. (2015).

Biology- agham ng buhay na kalikasan.

Pinag-aaralan ng biology ang pagkakaiba-iba ng mga nabubuhay na nilalang, ang istraktura ng kanilang mga katawan at ang paggana ng kanilang mga organo, ang pagpaparami at pag-unlad ng mga organismo, pati na rin ang impluwensya ng mga tao sa buhay na kalikasan.

Ang pangalan ng agham na ito ay nagmula sa dalawang salitang Griyego na " bios" - "buhay at " logo"-"agham, salita."

Ang isa sa mga tagapagtatag ng agham ng mga buhay na organismo ay ang dakilang sinaunang siyentipikong Griyego (384 - 322 BC). Siya ang unang nag-generalize ng biological na kaalaman na nakuha ng sangkatauhan bago siya. Iminungkahi ng siyentipiko ang unang pag-uuri ng mga hayop, pagsasama-sama ng mga buhay na organismo na magkatulad sa istraktura sa mga grupo, at itinalaga ang isang lugar para sa mga tao dito.

Kasunod nito, maraming mga siyentipiko na nag-aral ng iba't ibang uri ng mga buhay na organismo na naninirahan sa ating planeta ay nagbigay ng kontribusyon sa pag-unlad ng biology.

Pamilya ng Life Sciences

Ang biology ay ang agham ng kalikasan. Ang larangan ng pananaliksik ng mga biologist ay napakalaki: kabilang dito ang iba't ibang microorganism, halaman, fungi, hayop (kabilang ang mga tao), ang istraktura at paggana ng mga organismo, atbp.

kaya, ang biology ay hindi lamang isang agham, ngunit isang buong pamilya na binubuo ng maraming magkakahiwalay na agham.

Galugarin ang interactive na diagram tungkol sa pamilya ng biological science at alamin kung ano ang pinag-aaralan ng iba't ibang sangay ng biology.

Anatomy- ang agham ng anyo at istraktura ng mga indibidwal na organo, sistema at katawan sa kabuuan.

Pisyolohiya- ang agham ng mahahalagang tungkulin ng mga organismo, ang kanilang mga sistema, organo at tisyu, at ang mga prosesong nagaganap sa katawan.

Cytology- ang agham ng istraktura at paggana ng mga selula.

Zoology - ang agham na nag-aaral ng mga hayop.

Mga Seksyon ng Zoology:

• Ang Entomology ay ang agham ng mga insekto.

Mayroong ilang mga seksyon sa loob nito: coleopterology (pag-aaral ng mga salagubang), lepidopterology (pag-aaral ng mga butterflies), myrmecology (pag-aaral ng mga langgam).

• Ang Ichthyology ay ang agham ng isda.
• Ang Ornithology ay ang agham ng mga ibon.
• Ang theriology ay ang agham ng mga mammal.

Botany - ang agham na nag-aaral ng mga halaman.

Mycology- ang agham na nag-aaral ng mushroom.

Protistolohiya - ang agham na nag-aaral ng protozoa.

Virology - ang agham na nag-aaral ng mga virus.

Bacteriology - ang agham na nag-aaral ng bacteria.

Ang kahulugan ng biology

Ang biology ay malapit na nauugnay sa maraming aspeto ng praktikal na aktibidad ng tao - agrikultura, iba't ibang industriya, gamot.

Ang matagumpay na pag-unlad ng agrikultura ngayon ay higit na nakasalalay sa mga biologist-breeders na kasangkot sa pagpapabuti ng mga umiiral at paglikha ng mga bagong uri ng mga nilinang na halaman at lahi ng mga alagang hayop.

Salamat sa mga tagumpay ng biology, nilikha ang industriya ng microbiological at matagumpay na umuunlad. Halimbawa, ang mga tao ay nakakakuha ng kefir, yogurt, yoghurt, keso, kvass at marami pang ibang produkto salamat sa aktibidad ng ilang uri ng fungi at bacteria. Gamit ang mga modernong biotechnologies, ang mga negosyo ay gumagawa ng mga gamot, bitamina, feed additives, mga produkto ng proteksyon ng halaman mula sa mga peste at sakit, mga pataba at marami pang iba.

Ang kaalaman sa mga batas ng biology ay nakakatulong upang gamutin at maiwasan ang mga sakit ng tao.

Taun-taon, mas maraming tao ang gumagamit ng likas na yaman. Napakabilis na binabago ng makapangyarihang teknolohiya ang mundo na ngayon ay halos wala nang mga sulok ng hindi nagalaw na kalikasan na natitira sa Earth.

Upang mapanatili ang normal na mga kondisyon para sa buhay ng tao, kinakailangan upang maibalik ang nawasak na likas na kapaligiran. Magagawa lamang ito ng mga taong lubos na nakakaalam ng mga batas ng kalikasan. Kaalaman sa biology pati na rin sa biological science ekolohiya tumutulong sa amin na malutas ang problema ng pangangalaga at pagpapabuti ng mga kondisyon ng pamumuhay sa planeta.

Kumpletuhin ang interactive na gawain -

Mga detalye ng biological drawing para sa mga mag-aaral sa middle school

Ang biological drawing ay isa sa mga karaniwang tinatanggap na tool para sa pag-aaral ng mga biological na bagay at istruktura. Maraming magagandang pamamaraan na tumutugon sa problemang ito.

Halimbawa, sa tatlong-volume na aklat na "Biology" ni Green, Stout, at Taylor, ang mga sumusunod na tuntunin ng biological drawing ay nabuo.

1. Kinakailangang gumamit ng drawing paper ng naaangkop na kapal at kalidad. Ang mga linya ng lapis ay dapat na madaling mabura mula dito.

2. Ang mga lapis ay dapat na matalas, tigas HB (sa aming sistema - TM), hindi may kulay.

3. Ang pagguhit ay dapat na:

– sapat na malaki – mas maraming elemento ang bumubuo sa bagay na pinag-aaralan, mas malaki dapat ang pagguhit;
– simple – isama ang mga balangkas ng istraktura at iba pang mahahalagang detalye upang ipakita ang lokasyon at kaugnayan ng mga indibidwal na elemento;
– iginuhit na may manipis at natatanging mga linya – ang bawat linya ay dapat pag-isipan at pagkatapos ay iguguhit nang hindi inaalis ang lapis mula sa papel; huwag magpisa o magpinta;
- ang mga inskripsiyon ay dapat na kumpleto hangga't maaari, ang mga linya na nagmumula sa kanila ay hindi dapat magsalubong; Mag-iwan ng espasyo sa paligid ng drawing para sa mga lagda.

4. Kung kinakailangan, gumawa ng dalawang guhit: isang guhit na eskematiko na nagpapakita ng mga pangunahing tampok, at isang detalyadong pagguhit ng maliliit na bahagi. Halimbawa, sa mababang magnification, gumuhit ng isang plano ng cross section ng isang halaman, at sa mataas na magnification, gumuhit ng isang detalyadong istraktura ng mga cell (ang malaking iginuhit na bahagi ng drawing ay nakabalangkas sa plano na may isang wedge o square).

5. Dapat mo lamang iguhit ang talagang nakikita mo, at hindi ang sa tingin mo ay nakikita mo, at, siyempre, huwag kopyahin ang isang guhit mula sa isang libro.

6. Ang bawat guhit ay dapat may pamagat, isang indikasyon ng paglaki at pagpapakita ng sample.

Isang pahina mula sa aklat na "Introduction to Zoology" (German na edisyon ng huling bahagi ng ika-19 na siglo)

Sa unang sulyap, ito ay medyo simple at hindi nagtataas ng anumang pagtutol. Gayunpaman, kinailangan naming muling isaalang-alang ang ilang mga tesis. Ang katotohanan ay isinasaalang-alang ng mga may-akda ng naturang mga manwal ang mga detalye ng pagguhit ng biyolohikal na nasa antas ng isang instituto o mga senior na klase ng mga espesyal na paaralan ang kanilang mga rekomendasyon ay tinutugunan sa mga taong may sapat na gulang na may (na) analytical mindset; Sa gitna (6–8th) na baitang – parehong karaniwan at biyolohikal – ang mga bagay ay hindi gaanong simple.

Kadalasan, ang mga sketch sa laboratoryo ay nagiging "pagdurusa." Ang mga pangit at hindi maintindihan na mga guhit ay hindi nagustuhan ng mga bata mismo - hindi pa nila alam kung paano gumuhit - o ng guro - dahil ang mga detalye ng istraktura, kung saan nagsimula ang lahat, ay madalas na napalampas ng karamihan sa mga bata. Tanging ang mga batang may talento sa sining ay mahusay na nakayanan ang gayong mga gawain (at huwag magsimulang mapoot sa kanila!). Sa madaling salita, ang problema ay mayroong mga pasilidad, ngunit walang sapat na teknolohiya. Sa pamamagitan ng paraan, ang mga guro ng sining kung minsan ay nahaharap sa kabaligtaran na problema - mayroon silang pamamaraan at mahirap pumili ng mga bagay. Siguro dapat tayong magkaisa?

Sa ika-57 na paaralan sa Moscow kung saan ako nagtatrabaho, isang pinagsama-samang kurso ng biological na pagguhit sa gitnang mga baitang ay umiral nang medyo matagal at patuloy na umuunlad, kung saan ang mga guro ng biology at pagguhit ay nagtatrabaho nang magkapares. Nakagawa kami ng maraming kawili-wiling proyekto. Ang kanilang mga resulta ay paulit-ulit na ipinakita sa mga museo ng Moscow - Zoological Moscow State University, Paleontological, Darwin, at sa iba't ibang mga pagdiriwang ng pagkamalikhain ng mga bata. Ngunit ang pangunahing bagay ay ang mga ordinaryong bata, na hindi napili para sa alinman sa mga klase sa sining o biology, ay isinasagawa ang mga gawaing ito ng proyekto nang may kasiyahan, ipinagmamalaki ang kanilang sariling mga gawa at, tulad ng sa tingin natin, ay nagsisimulang sumilip sa buhay na mundo nang mas malapit. at nag-iisip. Siyempre, hindi lahat ng paaralan ay may pagkakataon para sa mga guro ng biology at sining na magtulungan, ngunit ang ilan sa aming mga natuklasan ay malamang na magiging kawili-wili at kapaki-pakinabang, kahit na nagtatrabaho ka lamang sa loob ng programa ng biology.

Pagganyak: nauuna ang emosyon

Siyempre, gumuhit tayo upang mas mapag-aralan at maunawaan ang mga tampok na istruktura, upang makilala ang pagkakaiba-iba ng mga organismo na pinag-aaralan natin sa klase. Ngunit, kahit na anong gawain ang ibigay mo, tandaan na napakahalaga para sa mga bata sa ganitong edad na maakit ng damdamin sa kagandahan at layunin ng bagay bago magsimula sa trabaho. Sinusubukan naming simulan ang trabaho sa isang bagong proyekto na may maliliwanag na mga impression. Ang pinakamahusay na paraan upang gawin ito ay alinman sa isang maikling video fragment o isang maliit (hindi hihigit sa 7-10!) na seleksyon ng mga slide. Ang aming mga komento ay naglalayong sa hindi pangkaraniwan, kagandahan, kamangha-manghang mga bagay, kahit na ito ay isang bagay na karaniwan: halimbawa, ang mga silhouette ng taglamig ng mga puno kapag pinag-aaralan ang mga sumasanga ng mga shoots - maaari silang maging alinman sa mayelo at nakapagpapaalaala ng mga korales, o mariin na graphic - itim sa puting niyebe. Ang pagpapakilala na ito ay hindi kailangang mahaba - ilang minuto lamang, ngunit ito ay napakahalaga para sa pagganyak.

Pag-unlad ng trabaho: analytical construction

Pagkatapos ay lumipat ka sa pahayag ng gawain. Dito mahalagang i-highlight muna ang mga tampok na istruktura na tumutukoy sa hitsura ng isang bagay at nagpapakita ng kanilang biological na kahulugan. Siyempre, ang lahat ng ito ay dapat isulat sa pisara at isulat sa isang kuwaderno. Sa totoo lang, ngayon ay itinakda mo ang mga mag-aaral ng isang gawaing gumagana - upang makita at ipakita.

At pagkatapos, sa ikalawang kalahati ng board, inilalarawan mo ang mga yugto ng pagbuo ng pagguhit, pagdaragdag sa kanila ng mga diagram, i.e. balangkasin ang pamamaraan at pagkakasunud-sunod ng trabaho. Mahalaga, ikaw mismo ay mabilis na nakumpleto ang gawain sa harap ng mga bata, na pinapanatili ang buong serye ng mga auxiliary at intermediate constructions sa board.

Sa yugtong ito, napakahusay na ipakita sa mga bata ang nakumpletong mga guhit alinman ng mga artist na naglalarawan ng parehong mga bagay, o matagumpay na mga gawa ng mga nakaraang mag-aaral. Kinakailangan na patuloy na bigyang-diin na ang isang mahusay at magandang biological na pagguhit ay mahalagang pananaliksik - i.e. sagutin ang tanong kung paano gumagana ang bagay, at sa paglipas ng panahon turuan ang mga bata na bumalangkas ng mga tanong na ito sa kanilang sarili.

Mga proporsyon, pantulong na linya, pagdedetalye, nangungunang mga tanong

Paggawa ng isang guhit - at pag-aaral ng bagay! – simulan mo sa pamamagitan ng pag-uunawa ng mga proporsyon nito: ang ratio ng haba sa lapad, mga bahagi sa kabuuan, siguraduhing itakda ang format ng pagguhit nang medyo mahigpit. Ito ang format na awtomatikong matukoy ang antas ng detalye: ang isang maliit ay mawawala ang isang malaking bilang ng mga detalye, ang isang malaki ay mangangailangan ng saturation na may mga detalye at, samakatuwid, mas maraming oras upang gumana. Mag-isip nang maaga tungkol sa kung ano ang mas mahalaga sa iyo sa bawat partikular na kaso.

1) iguhit ang axis ng simetrya;

2) bumuo ng dalawang pares ng simetriko na mga parihaba - para sa itaas at mas mababang mga pakpak (halimbawa, isang tutubi), unang tinutukoy ang kanilang mga proporsyon;

3) magkasya ang mga hubog na linya ng mga pakpak sa mga parihaba na ito

kanin. 1. ika-7 baitang. Tema: "Mga order ng mga insekto." Tinta, panulat sa lapis, mula sa satin

(Naaalala ko ang isang nakakatawa, malungkot at ordinaryong kuwento na nangyari noong unang beses kong ginagawa ang gawaing ito. Unang naunawaan ng isang batang lalaki sa ikapitong baitang ang salitang "magkasya" na madaling magkasya sa loob at gumuhit ng mga baluktot na bilog sa loob ng mga parihaba - lahat ng apat na magkakaibang Pagkatapos, pagkatapos ng aking pahiwatig, kung ano ang magkasya - nangangahulugan ng pagpindot sa mga pantulong na linya, nagdala siya ng isang paru-paro na may mga hugis-parihaba na pakpak, na bahagyang pinakinis sa mga sulok At saka ko lang napagtanto na ipaliwanag sa kanya na ang nakaukit na kurba ay dumampi sa bawat panig ng ang parihaba lamang sa isang punto at kailangan naming gawing muli ang pagguhit...)

4) ... Ang puntong ito ay maaaring matatagpuan sa gitna ng gilid o sa layo na isang ikatlo mula sa sulok, at kailangan din itong matukoy!

Ngunit gaano siya kasaya nang ang kanyang pagguhit ay pumasok sa eksibisyon ng paaralan - sa unang pagkakataon - ito ay gumana! At ngayon ipinapaliwanag ko ang lahat ng mga yugto ng aming pagdurusa sa kanya sa paglalarawan ng "Progreso ng Trabaho."

Ang karagdagang detalye ng pagguhit ay humahantong sa amin sa isang talakayan ng biyolohikal na kahulugan ng marami sa mga tampok ng bagay. Ang pagpapatuloy ng halimbawa sa mga pakpak ng insekto (Larawan 2), tinatalakay namin kung ano ang mga ugat, kung paano sila nakabalangkas, kung bakit kinakailangang sumanib sa isang solong network, kung paano naiiba ang likas na katangian ng venation sa mga insekto ng iba't ibang sistematikong grupo (halimbawa, sa sinaunang panahon. at mga bagong pakpak na insekto), bakit ang sukdulan ng ugat ng mga pakpak sa unahan ay lumapot, atbp. At subukang ibigay ang karamihan sa iyong mga tagubilin sa anyo ng mga tanong kung saan kailangan ng mga bata na makahanap ng mga sagot.

kanin. 2. “Dragonfly and Antlion.” Ika-7 baitang, paksang "Mga order ng mga insekto." Tinta, panulat sa lapis, mula sa satin

Sa pamamagitan ng paraan, subukang pumili ng higit pang mga bagay ng parehong uri, na nagbibigay sa mga bata ng pagkakataong pumili. Sa pagtatapos ng gawain, makikita ng klase ang pagkakaiba-iba ng biyolohikal ng grupo, at mahahalagang karaniwang tampok na istruktura, at, sa wakas, ang iba't ibang mga kakayahan sa pagguhit ng mga bata ay hindi gaanong mahalaga.

Sa kasamaang palad, ang guro ng paaralan ay hindi palaging may sapat na bilang ng magkakaibang mga bagay ng isang grupo. Maaari mong makitang kapaki-pakinabang ang aming karanasan: kapag nag-aaral ng isang grupo, gumawa muna kami ng frontal na pagguhit ng isang madaling ma-access na bagay mula sa buhay, at pagkatapos ay isa-isa - mga guhit ng iba't ibang mga bagay mula sa mga litrato o kahit na mula sa mga guhit ng mga propesyonal na artist.

kanin. 3. Hipon. Ika-7 baitang, paksang "Crustaceans". Lapis, mula sa buhay

Halimbawa, sa paksang "Crustaceans" sa gawaing laboratoryo na "Panlabas na istraktura ng isang crustacean" lahat tayo ay unang gumuhit ng hipon (sa halip na crayfish) na binili ng frozen sa isang grocery store (Larawan 3), at pagkatapos, pagkatapos manood ng maikling video clip, indibidwal na gumuhit ng iba't ibang mga planktonic crustacean larvae (Larawan 4), na inilalarawan sa "Buhay ng mga Hayop": ​​sa malalaking (A3) na mga sheet, na may kulay na mga watercolor sa cool na kulay abo, asul, maberde na tono; chalk o puting gouache, nag-eehersisyo ng mga magagandang detalye gamit ang tinta at panulat. (Kapag ipinapaliwanag kung paano ihatid ang transparency ng mga planktonic crustacean, maaari kaming mag-alok ng pinakasimpleng modelo - isang garapon ng salamin na may isang bagay na nakalagay dito.)

kanin. 4. Plankton. Ika-7 baitang, paksang "Crustaceans". Tinted na papel (A3 format), chalk o puting gouache, itim na tinta, mula sa satin

Sa ika-8 baitang, kapag nag-aaral ng isda, sa gawaing laboratoryo na "Panlabas na istraktura ng bony fish," gumuhit muna kami ng isang ordinaryong roach, at pagkatapos ay gumagamit ang mga bata ng mga watercolor upang gumuhit ng mga kinatawan ng iba't ibang mga order ng isda mula sa mga magagandang talahanayan ng kulay na "Mga Komersyal na Isda. ” na meron tayo sa school.

kanin. 5. Balangkas ng palaka. Ika-8 baitang, paksang "Amphibians". Lapis, na may pang-edukasyon na paghahanda

Kapag nag-aaral ng mga amphibian, una - gawain sa laboratoryo na "Istruktura ng balangkas ng isang palaka", isang pagguhit sa isang simpleng lapis (Larawan 5). Pagkatapos, pagkatapos panoorin ang isang maikling video fragment, isang watercolor drawing ng iba't ibang mga kakaibang palaka - mga umaakyat sa dahon, atbp. (Kinopya namin mula sa mga kalendaryo na may mga de-kalidad na larawan, sa kabutihang palad, hindi na sila bihira ngayon.)

Sa pamamaraang ito, sa halip ang pagbubutas ng mga guhit ng lapis ng parehong bagay ay nakikita bilang isang normal na yugto ng paghahanda para sa maliwanag at indibidwal na mga gawa.

Parehong mahalaga: teknolohiya

Ang pagpili ng teknolohiya ay napakahalaga para sa matagumpay na pagkumpleto ng trabaho. Sa klasikong bersyon, kakailanganin mong kumuha ng simpleng lapis at puting papel, ngunit... . Sinasabi ng aming karanasan na mula sa pananaw ng mga bata ang gayong pagguhit ay magmumukhang hindi natapos at mananatili silang hindi nasisiyahan sa trabaho.

Samantala, ito ay sapat na upang gumawa ng isang sketch ng lapis sa tinta, at kahit na kumuha ng tinted na papel (madalas naming ginagamit ang kulay na papel para sa mga printer) - at ang resulta ay lubos na mapapansin (Larawan 6, 7). Ang pakiramdam ng hindi kumpleto ay madalas na nilikha ng kakulangan ng isang detalyadong background, at ang pinakamadaling paraan upang malutas ang problemang ito ay sa tulong ng tinted na papel. Bilang karagdagan, gamit ang regular na tisa o isang puting lapis, maaari mong halos agad na makamit ang epekto ng glare o transparency, na kadalasang kinakailangan.

kanin. 6. Radiolaria. Ika-7 baitang, paksang "Ang pinakasimpleng". Tinted na papel (A3 format) para sa mga watercolor (na may magaspang na texture), tinta, pastel o chalk, mula sa satin

kanin. 7. Pukyutan. Ika-7 baitang, paksang "Mga order ng mga insekto." Tinta, panulat sa lapis, dami - na may brush at diluted na tinta, pinong mga detalye na may panulat, mula sa satin

Kung mahirap para sa iyo na ayusin ang trabaho gamit ang mascara, gumamit ng malambot na itim na mga liner o roller (pinakamasama, gel pens) - nagbibigay sila ng parehong epekto (Larawan 8, 9). Kapag ginagamit ang diskarteng ito, siguraduhing ipakita kung gaano karaming impormasyon ang ibinibigay sa pamamagitan ng paggamit ng mga linya ng iba't ibang kapal at presyon - parehong upang i-highlight ang pinakamahalagang bagay at upang lumikha ng epekto ng lakas ng tunog (foreground at background). Maaari mo ring gamitin ang moderate to light shading.

kanin. 8. Oats. Ika-6 na baitang, paksang "Pagkakaiba-iba ng mga halamang namumulaklak, Mga Cereal ng pamilya." Tinta, tinted na papel, mula sa herbarium

kanin. 9. Horsetail at club moss. Ika-6 na baitang, paksang "Mga halamang nagtataglay ng spore." Tinta, puting papel, mula sa herbarium

Bilang karagdagan, hindi tulad ng mga klasikal na pang-agham na mga guhit, madalas naming ginagawa ang gawain sa kulay o gumagamit ng light toning upang ipahiwatig ang lakas ng tunog (Larawan 10).

kanin. 10. Kasukasuan ng siko. Ika-9 na baitang, paksang "Musculoskeletal system". Lapis, mula sa tulong sa plaster

Sinubukan namin ang maraming mga diskarte sa kulay - watercolor, gouache, pastel at sa huli ay nanirahan sa malambot na kulay na mga lapis, ngunit palaging sa magaspang na papel. Kung magpasya kang subukan ang diskarteng ito, may ilang mahahalagang bagay na dapat tandaan.

1. Pumili ng malambot, mataas na kalidad na mga lapis mula sa isang mahusay na kumpanya, tulad ng Kohinoor, ngunit huwag bigyan ang mga bata ng malawak na hanay ng mga kulay (sapat na pangunahing): sa kasong ito, kadalasang sinusubukan nilang pumili ng isang handa na kulay, kung alin sa bagsak ang kurso. Ipakita kung paano makamit ang tamang lilim sa pamamagitan ng paghahalo ng 2-3 kulay. Upang gawin ito, kailangan nilang magtrabaho kasama ang isang palette - isang piraso ng papel kung saan pipiliin nila ang nais na mga kumbinasyon at presyon.

2. Ang magaspang na papel ay gagawing mas madali ang gawain ng paggamit ng mahina at matitibay na kulay.

3. Ang mga magaan na maikling stroke ay dapat, kumbaga, magpalilok ng hugis ng bagay: i.e. ulitin ang mga pangunahing linya (sa halip na kulay, sumasalungat sa hugis at mga contour).

4. Pagkatapos ay kailangan mo ang pagtatapos touches, mayaman at malakas, kapag ang mga tamang kulay ay napili na. Kadalasan ay nagkakahalaga ng pagdaragdag ng mga highlight, na lubos na magpapasigla sa pagguhit. Ang pinakasimpleng bagay ay ang paggamit ng regular na chalk (sa tinted na papel) o gumamit ng malambot na pambura (sa puting papel). Sa pamamagitan ng paraan, kung gumamit ka ng maluwag na mga diskarte - tisa o pastel - maaari mong ayusin ang trabaho gamit ang hairspray.

Sa sandaling makabisado mo ang diskarteng ito, magagamit mo ito sa likas na katangian, kung wala kang sapat na oras, literal na "nakaluhod" (huwag kalimutan ang tungkol sa mga tablet - sapat na ang isang piraso ng karton ng packaging!).

At, siyempre, para sa tagumpay ng aming trabaho, tiyak na nag-aayos kami ng mga eksibisyon - kung minsan sa silid-aralan, kung minsan sa mga koridor ng paaralan. Kadalasan, ang mga ulat ng mga bata sa parehong paksa ay nag-time na nag-tutugma sa eksibisyon - parehong pasalita at nakasulat. Sa pangkalahatan, ang ganitong proyekto ay nag-iiwan sa iyo at sa mga bata ng pakiramdam ng isang malaki at magandang trabaho na nagkakahalaga ng paghahanda. Marahil, na may pakikipag-ugnay at kapwa interes sa isang guro ng sining, maaari kang magsimulang magtrabaho sa mga aralin sa biology: ang analytical na yugto ng paghahanda ng pag-aaral ng isang bagay, paglikha ng isang sketch ng lapis, at tapusin ito sa pamamaraan na iyong pinili nang magkasama - sa kanyang mga aralin.

Narito ang isang halimbawa. Botany, paksang "Escape - bud, branching, shoot structure." Ang isang sangay na may mga buds ay malaki sa harapan, sa background ay may mga silhouette ng mga puno o bushes laban sa isang background ng puting snow at isang itim na kalangitan. Pamamaraan: itim na tinta, puting papel. Mga sanga - mula sa buhay, mga silhouette ng mga puno - mula sa mga larawan o mga guhit ng libro. Ang pamagat ay "Trees in Winter", o "Winter Landscape".

Isa pang halimbawa. Kapag pinag-aaralan ang paksang "Mga Order ng Insekto", gumagawa kami ng maikling gawain sa "Hugis at dami ng mga salagubang". Anumang pamamaraan na naghahatid ng liwanag at lilim at mga highlight (watercolor, tinta na may tubig, brush), ngunit monochrome, upang hindi magambala sa pagsusuri at paglalarawan ng anyo (Fig. 11). Mas mainam na gawin ang mga detalye gamit ang panulat o gel pen (kung gumamit ka ng magnifying glass, ang mga binti at ulo ay magiging mas mahusay).

kanin. 11. Mga salagubang. Tinta, panulat sa lapis, dami - na may brush at diluted na tinta, pinong mga detalye na may panulat, mula sa satin

1-2 magagandang gawa sa isang quarter ay sapat na - at ang pagguhit ng isang buhay na bagay ay magpapasaya sa lahat ng mga kalahok sa mahirap na prosesong ito.

Ano ang biology? Ang biology ay ang agham ng buhay, ng mga buhay na organismo na nabubuhay sa Earth.

Larawan 3 mula sa pagtatanghal na "Science" para sa mga aralin sa biology sa paksang "Biology"

Mga Dimensyon: 720 x 540 pixels, format: jpg. Upang mag-download ng libreng larawan para sa isang aralin sa biology, i-right-click ang larawan at i-click ang “I-save ang larawan bilang...”. Upang magpakita ng mga larawan sa aralin, maaari mo ring i-download ang buong presentasyon na “Science.ppt” kasama ang lahat ng mga larawan sa isang zip archive nang libre. Ang laki ng archive ay 471 KB.

I-download ang pagtatanghal

Biology

"Mga pamamaraan ng pananaliksik sa biology"- Kasaysayan ng pag-unlad ng biology bilang isang agham. Pagpaplano ng isang eksperimento, pagpili ng isang pamamaraan. Lesson plan: Upang malutas kung anong mga pandaigdigang problema ng sangkatauhan ang nangangailangan ng kaalaman sa biology? Paksa: Borderline disciplines: Takdang Aralin: Morpolohiya, anatomy, pisyolohiya, sistematiko, paleontolohiya. Ang kahulugan ng biology." Ang biology ay ang agham ng buhay.

"Siyentipiko Lomonosov"- Binigyang-diin ang kahalagahan ng pagtuklas sa Northern Sea Route at pagpapaunlad ng Siberia. Nobyembre 19, 1711 - Abril 15, 1765 (53 taong gulang). Hunyo 10, 1741. Mga pagtuklas. Nakabuo siya ng atomic at molekular na konsepto tungkol sa istruktura ng bagay. Mga ideya. Ibinukod ang phlogiston mula sa listahan ng mga ahente ng kemikal. Trabaho. Bilang isang tagasuporta ng deism, tiningnan niya ang mga natural na phenomena na materyalistiko.

"Botanist na si Vavilov"- All-Union Institute of Applied Botany. Noong 1906, si Nikolai Ivanovich Vavilov. Noong 1924 Nakumpleto ni: Babicheva Roxana at Zhdanova Lyudmila, mga mag-aaral ng grade 10B. Ang awtoridad ni Vavilov bilang isang siyentipiko at tagapag-ayos ng agham ay lumago. Sa Merton (England), sa genetic laboratoryo ng Horticultural Institute. Si N. I. Vavilov ay ipinanganak noong Nobyembre 26, 1887 sa Moscow.

"Aktibidad ng proyekto"- Alekseeva E.V. Plano ng lecture. Ang guro ang nagiging may-akda ng proyekto. Mag-browse ng mga karagdagang mapagkukunan. Teknolohiya ng modelo ng impormasyon ng proseso ng edukasyon. Pagdidisenyo ng isang aralin sa biology. Mga aktibidad sa proyekto. Teorya at kasanayan. (Paraan ng proyekto). Mga yugto ng gawain ng isang guro. Teorya at kasanayan. Mga pangunahing bloke sa mga proyekto.

"Agham ng Wildlife"- Paghahanda ng mga workbook. 3. Biology - ang agham ng buhay na kalikasan. Ang biology ay ang agham ng buhay na kalikasan. Bakterya. Mga kabute. Binubuo sila ng isang cell at walang nucleus. Mark Cicero. Pinag-aaralan ng biology ang mga buhay na organismo. Mayroon silang chlorophyll at bumubuo ng mga organikong sangkap sa liwanag, na naglalabas ng oxygen. Tanong: Ano ang pinag-aaralan ng biology?

"Matematika sa Biology"- "Pagkilala sa mga flat feet." Pagbasa ng mga tsart. Ang konsepto ng simetrya; Mga uri ng simetrya. Ang konsepto ng isang graph ng isang function. Pangkalahatang biology, ika-10 baitang. "Pagbuo ng isang serye ng variation at curve." Magkakaroon ng mga tainga sa mga punto ng pakikipag-ugnay. Bilog, hugis-itlog. Mayroong pangkalahatang tinatanggap na pananaw ayon sa kung saan ang matematika ay nabibilang sa mga eksaktong agham. Proporsyonalidad.

Mayroong kabuuang 14 na presentasyon sa paksa