Həyat elmləri böyükdən kiçiyə doğru bir yol izləyir. Bu yaxınlarda biologiya yalnız heyvanların, bitkilərin və bakteriyaların xarici xüsusiyyətlərini təsvir etdi. Molekulyar biologiya canlı orqanizmləri ayrı-ayrı molekulların qarşılıqlı təsirləri səviyyəsində öyrənir. Struktur biologiya - hüceyrələrdəki prosesləri atom səviyyəsində öyrənir. Ayrı-ayrı atomları necə "görməyi", struktur biologiyanın necə işlədiyini və "yaşadığını" və onun hansı alətlərdən istifadə etdiyini öyrənmək istəyirsinizsə, bu sizin üçün yerdir!

Dövrün baş tərəfdaşı şirkətdir: bioloji tədqiqat və istehsal üçün avadanlıq, reagentlər və istehlak materiallarının ən böyük tədarükçüsü.

Biomolekulların əsas missiyalarından biri də köklərə çatmaqdır. Biz sizə təkcə tədqiqatçıların hansı yeni faktları kəşf etdiklərini söyləmirik - biz onların onları necə kəşf etdikləri barədə danışırıq, bioloji texnikanın prinsiplərini izah etməyə çalışırıq. Bir orqanizmdən geni çıxarıb digərinə necə daxil etmək olar? Nəhəng bir hüceyrədəki bir neçə kiçik molekulun taleyini necə izləmək olar? Böyük bir beyində kiçik bir qrup neyronu necə həyəcanlandırmaq olar?

Beləliklə, biz laboratoriya üsulları haqqında daha sistemli danışmaq, ən vacib, ən müasir bioloji texnikaları bir bölmədə toplamaq qərarına gəldik. Bunu daha maraqlı və aydın etmək üçün məqalələri ciddi şəkildə təsvir etdik və hətta burada və orada animasiya əlavə etdik. İstəyirik ki, yeni bölmədəki məqalələr hətta təsadüfi yoldan keçən şəxs üçün maraqlı və başa düşülən olsun. Digər tərəfdən, onlar o qədər təfərrüatlı olmalıdırlar ki, hətta bir mütəxəssis də onlarda yeni bir şey kəşf edə bilsin. Biz metodları 12 böyük qrupa topladıq və onların əsasında biometodoloji təqvim hazırlayacağıq. Yeniliklər üçün bizi izləyin!

Struktur biologiya nə üçün lazımdır?

Bildiyiniz kimi, biologiya həyat haqqında elmdir. O, 19-cu əsrin əvvəllərində yaranıb və mövcudluğunun ilk yüz ilində sırf təsvir xarakterli olub. O dövrdə biologiyanın əsas vəzifəsi müxtəlif canlı orqanizmlərin mümkün qədər çox növünü tapmaq və xarakterizə etmək, bir az sonra isə onlar arasında ailə münasibətlərini müəyyən etmək hesab olunurdu. Zamanla və digər elm sahələrinin inkişafı ilə biologiyadan "molekulyar" prefiksi olan bir neçə sahə meydana çıxdı: molekulyar genetika, molekulyar biologiya və biokimya - canlıları görünüşü ilə deyil, ayrı-ayrı molekullar səviyyəsində öyrənən elmlər. orqanizm və ya onun daxili orqanlarının nisbi mövqeyi. Nəhayət, bu yaxınlarda (keçən əsrin 50-ci illərində) belə bir bilik sahəsi struktur biologiya- canlı orqanizmlərdə gedən prosesləri dəyişmə səviyyəsində öyrənən elm məkan quruluşu fərdi makromolekullar. Əslində, struktur biologiya üç fərqli elmin kəsişməsindədir. Birincisi, bu biologiyadır, çünki elm canlı obyektləri öyrənir, ikincisi, fizikanı, çünki fiziki eksperimental metodların ən geniş arsenalı istifadə olunur, üçüncüsü, kimya, çünki molekulların quruluşunu dəyişdirmək bu xüsusi intizamın obyektidir.

Struktur biologiya birləşmələrin iki əsas sinfini öyrənir - zülallar (bütün məlum orqanizmlərin əsas "iş orqanı") və nuklein turşuları (əsas "məlumat" molekulları). Məhz struktur biologiya sayəsində DNT-nin ikiqat sarmal quruluşa malik olduğunu, tRNT-nin vintage "L" hərfi kimi təsvir edilməli olduğunu və ribosomun müəyyən bir konformasiyada zülal və RNT-dən ibarət böyük və kiçik bir alt vahidə sahib olduğunu bilirik.

Qlobal məqsəd Struktur biologiya, hər hansı digər elm kimi, "hər şeyin necə işlədiyini anlamaqdır". Hüceyrələrin bölünməsinə səbəb olan zülal zənciri hansı formada bükülür, həyata keçirdiyi kimyəvi proses zamanı fermentin qablaşdırması necə dəyişir, böyümə hormonu və onun reseptoru hansı yerlərdə qarşılıqlı əlaqədə olur - bu suallardır elm cavab verir. Üstəlik, ayrı bir məqsəd o qədər məlumat toplamaqdır ki, bu suallara (hələ öyrənilməmiş obyektdə) bahalı təcrübəyə müraciət etmədən kompüterdə cavab vermək olar.

Məsələn, qurdlarda və ya göbələklərdə bioluminescence sisteminin necə işlədiyini başa düşməlisiniz - onlar genomu deşifrə etdilər, bu məlumatlara əsasən istədikləri zülalı tapdılar və iş mexanizmi ilə birlikdə məkan quruluşunu proqnozlaşdırdılar. Bununla belə, etiraf etmək lazımdır ki, bu günə qədər bu cür üsullar yalnız körpəlik dövründə mövcuddur və yalnız geninə sahib olan bir zülalın quruluşunu dəqiq proqnozlaşdırmaq hələ də mümkün deyil. Digər tərəfdən, struktur biologiyanın nəticələrinin tibbdə tətbiqi var. Bir çox tədqiqatçının ümid etdiyi kimi, biomolekulların quruluşu və onların iş mexanizmləri haqqında biliklər, ən çox görüldüyü kimi, sınaq və səhv (yüksək məhsuldarlıqlı skrininq) ilə deyil, rasional əsaslarla yeni dərmanların hazırlanmasına imkan verəcəkdir. İndi. Və bu elmi fantastika deyil: artıq struktur biologiyadan istifadə edərək yaradılmış və ya optimallaşdırılmış bir çox dərman var.

Struktur biologiyanın tarixi

Struktur biologiyanın tarixi (Şəkil 1) kifayət qədər qısadır və 1950-ci illərin əvvəllərində, Ceyms Uotson və Frensis Krik Rozalind Franklinin DNT kristallarından rentgen şüalarının difraksiyasına dair məlumatlarına əsaslanaraq, indi yaxşı olan biologiyanın modelini yığdıqları zaman başlayır. üzüm konstruksiya dəstindən məlum ikiqat sarmal. Bir az əvvəl Linus Pauling zülalların ikincil strukturunun əsas elementlərindən biri olan -heliksin ilk ağlabatan modelini qurdu (şək. 2).

Beş il sonra, 1958-ci ildə, dünyada ilk zülal strukturu müəyyən edildi - sperma balinasının mioqlobini (əzələ lifi proteini) (şəkil 3). Bu, əlbəttə ki, müasir strukturlar qədər gözəl görünmürdü, lakin müasir elmin inkişafında əhəmiyyətli bir mərhələ idi.

Şəkil 3b. Zülal molekulunun ilk məkan quruluşu. Con Kendrew və Maks Perutz xüsusi konstruksiya dəstindən yığılmış miyoqlobinin məkan quruluşunu nümayiş etdirirlər.

On il sonra, 1984-1985-ci illərdə ilk strukturlar nüvə maqnit rezonans spektroskopiyası ilə müəyyən edildi. Həmin andan etibarən bir sıra əsas kəşflər baş verdi: 1985-ci ildə onun inhibitoru ilə fermentin ilk kompleksinin quruluşu, 1994-cü ildə hüceyrələrimizin elektrik stansiyalarının əsas "maşını" olan ATP sintazasının quruluşu əldə edildi ( mitoxondriya) müəyyən edildi və artıq 2000-ci ildə ilk məkan quruluşu zülalların "fabrikləri" - zülallar və RNT-dən ibarət ribosomlar əldə edildi (Şəkil 6). 21-ci əsrdə struktur biologiyasının inkişafı fəza strukturlarının sayında kəskin artımla müşayiət olunan sıçrayış və həddə irəliləmişdir. Zülalların bir çox siniflərinin strukturları əldə edilmişdir: hormon və sitokin reseptorları, G-zülal ilə əlaqəli reseptorlar, pullu reseptorlar, immun sistem zülalları və bir çox başqaları.

2010-cu illərdə yeni krioelektron mikroskop təsviri və görüntüləmə texnologiyalarının meydana çıxması ilə membran zülallarının bir çox mürəkkəb super rezolyusiyaya malik strukturları meydana çıxdı. Struktur biologiyanın tərəqqisi diqqətdən kənarda qalmayıb: 14 Nobel mükafatı bu sahədə kəşflərə görə verilib, onlardan beşi 21-ci əsrdə.

Struktur biologiyanın üsulları

Struktur biologiya sahəsində tədqiqatlar bir neçə fiziki metoddan istifadə etməklə həyata keçirilir, onlardan yalnız üçü atom həllində biomolekulların məkan strukturlarını əldə etməyə imkan verir. Struktur biologiya üsulları tədqiq olunan maddənin müxtəlif növ elektromaqnit dalğaları və ya elementar hissəciklərlə qarşılıqlı təsirinin ölçülməsinə əsaslanır. Bütün üsullar əhəmiyyətli maliyyə resursları tələb edir - avadanlıqların dəyəri çox vaxt heyrətamizdir.

Tarixən struktur biologiyanın ilk üsulu rentgen şüalarının difraksiya analizidir (XRD) (şək. 7). Hələ 20-ci əsrin əvvəllərində məlum olmuşdur ki, kristallar üzərində rentgen şüalarının difraksiya nümunəsindən istifadə etməklə onların xassələrini - hüceyrə simmetriyasının növünü, atomlar arasındakı bağların uzunluğunu və s. öyrənmək olar. Əgər kristallarda üzvi birləşmələr varsa. kristal qəfəs hüceyrələri, daha sonra atomların koordinatları hesablana bilər və buna görə də, bu molekulların kimyəvi və məkan quruluşu. 1949-cu ildə penisilinin strukturu, 1953-cü ildə isə DNT cüt spiralının quruluşu məhz beləcə əldə edilmişdir.

Hər şeyin sadə olduğu görünür, amma nüanslar var.

Birincisi, bir şəkildə kristalları əldə etməlisiniz və onların ölçüsü kifayət qədər böyük olmalıdır (şək. 8). Bu, çox mürəkkəb olmayan molekullar üçün mümkün olsa da (xörək duzunun və ya mis sulfatın necə kristallaşdığını unutmayın!), zülalın kristallaşması optimal şərtləri tapmaq üçün qeyri-aşkar prosedur tələb edən mürəkkəb bir işdir. İndi bu, "cücərmiş" zülal kristallarının axtarışında yüzlərlə müxtəlif həllər hazırlayan və nəzarət edən xüsusi robotların köməyi ilə edilir. Bununla belə, kristalloqrafiyanın ilk günlərində zülal kristalının əldə edilməsi qiymətli illər tələb edə bilərdi.

İkincisi, əldə edilmiş məlumatlar əsasında (“xam” difraksiya nümunələri; Şəkil 8) strukturu “hesablamaq” lazımdır. İndiki vaxtda bu, həm də adi bir işdir, lakin 60 il əvvəl, lampa texnologiyası və perfokartlar dövründə bu qədər sadə deyildi.

Üçüncüsü, bir kristal yetişdirmək mümkün olsa belə, zülalın məkan quruluşunun müəyyən edilməsinə ehtiyac yoxdur: bunun üçün zülal bütün qəfəs yerlərində eyni quruluşa sahib olmalıdır, bu həmişə belə deyil. .

Dördüncüsü, kristal zülalın təbii vəziyyətindən uzaqdır. Kristallardakı zülalları öyrənmək, on nəfəri kiçik, dumanlı mətbəxə sıxışdırmaqla insanları öyrənmək kimidir: insanların qolları, ayaqları və başı olduğunu öyrənə bilərsiniz, lakin onların davranışı rahat mühitdəki kimi olmaya bilər. Bununla belə, rentgen şüalarının difraksiyası məkan strukturlarını təyin etmək üçün ən çox yayılmış üsuldur və bu üsuldan istifadə etməklə PDB tərkibinin 90% -i əldə edilir.

SAR üçün güclü rentgen şüaları mənbələri - elektron sürətləndiricilər və ya sərbəst elektron lazerlər tələb olunur (şək. 9). Bu cür mənbələr bahadır - bir neçə milyard ABŞ dolları - lakin adətən bir mənbədən bütün dünyada yüzlərlə, hətta minlərlə qrup kifayət qədər nominal qiymətə istifadə edir. Ölkəmizdə güclü mənbələr yoxdur, buna görə də alimlərin çoxu yaranan kristalları təhlil etmək üçün Rusiyadan ABŞ və ya Avropaya səfər edirlər. Bu romantik araşdırmalar haqqında daha çox məqalədə oxuya bilərsiniz. Membran zülallarının Qabaqcıl Tədqiqat Laboratoriyası: Gendən Angstroma» .

Artıq qeyd edildiyi kimi, rentgen şüalarının difraksiya analizi güclü rentgen şüalanma mənbəyini tələb edir. Mənbə nə qədər güclü olsa, kristallar bir o qədər kiçik ola bilər və bioloqlar və genetik mühəndislər uğursuz kristalları əldə etməyə çalışarkən bir o qədər az ağrıya dözməli olacaqlar. Rentgen şüalanması ən asan sinkrotronlarda və ya siklotronlarda - nəhəng halqa sürətləndiricilərində elektron şüasını sürətləndirmək yolu ilə istehsal olunur. Bir elektron sürətlənmə ilə qarşılaşdıqda, istənilən tezlik diapazonunda elektromaqnit dalğaları yayır. Bu yaxınlarda yeni ultra yüksək güclü radiasiya mənbələri - sərbəst elektron lazerlər (XFEL) meydana çıxdı.

Lazerin iş prinsipi olduqca sadədir (şək. 9). Birincisi, elektronlar superkeçirici maqnitlərdən (sürətləndiricinin uzunluğu 1-2 km) istifadə edərək yüksək enerjilərə qədər sürətləndirilir və sonra sözdə dalğalandırıcılardan - müxtəlif polariteli maqnit dəstlərindən keçir.

Şəkil 9. Sərbəst elektron lazerin iş prinsipi. Elektron şüası sürətlənir, dalğalandırıcıdan keçir və bioloji nümunələrə düşən qamma şüaları yayır.

Dalğalıdan keçərək elektronlar vaxtaşırı şüanın istiqamətindən yayınmağa başlayır, sürətlənmə yaşayır və rentgen şüaları yayırlar. Bütün elektronlar eyni şəkildə hərəkət etdiyi üçün şüadakı digər elektronların eyni tezlikli rentgen dalğalarını udmağa və təkrar yaymağa başlaması səbəbindən şüalanma güclənir. Bütün elektronlar son dərəcə güclü və çox qısa bir flaş şəklində (100 femtosaniyədən az davam edən) radiasiyanı sinxron şəkildə yayırlar. Rentgen şüasının gücü o qədər yüksəkdir ki, bir qısa flaş kiçik bir kristalı plazmaya çevirir (şək. 10), lakin kristal bütöv olarkən həmin bir neçə femtosaniyə ərzində yüksək intensivliyə görə ən yüksək keyfiyyətli şəkillər əldə edilə bilər. və şüanın uyğunluğu. Belə lazerin qiyməti 1,5 milyard dollardır və dünyada cəmi dörd belə qurğu var (ABŞ-da (Şəkil 11), Yaponiya, Koreya və İsveçrədə yerləşir). 2017-ci ildə tikintisində Rusiyanın da iştirak etdiyi beşinci - Avropa lazerinin istifadəyə verilməsi planlaşdırılır.

Şəkil 10. Sərbəst elektron lazer impulsunun təsiri altında 50 fs-də zülalların plazmaya çevrilməsi. Femtosaniyə = saniyənin 1/1000000000000000-də biri.

NMR spektroskopiyasından istifadə edərək, PDB-də məkan strukturlarının təxminən 10%-i müəyyən edilmişdir. Rusiyada dünya səviyyəli iş görən bir neçə ultra güclü həssas NMR spektrometrləri var. Ən böyük NMR laboratoriyası təkcə Rusiyada deyil, Praqanın şərqində və Seulun qərbində bütün kosmosda Rusiya Elmlər Akademiyasının (Moskva) Bioorqanik Kimya İnstitutunda yerləşir.

NMR spektrometri texnologiyanın kəşfiyyat üzərində qələbəsinin gözəl nümunəsidir. Artıq qeyd etdiyimiz kimi, NMR spektroskopiya metodundan istifadə etmək üçün güclü maqnit sahəsi tələb olunur, ona görə də cihazın ürəyi superkeçirici maqnitdir - maye heliuma (−269 °C) batırılmış xüsusi ərintidən hazırlanmış rulondur. Superkeçiriciliyə nail olmaq üçün maye helium lazımdır. Heliumun buxarlanmasının qarşısını almaq üçün onun ətrafında nəhəng maye azot çəni (-196 °C) qurulur. Elektromaqnit olmasına baxmayaraq, elektrik enerjisi istehlak etmir: superkeçirici sargının müqaviməti yoxdur. Bununla belə, maqnit daim maye helium və maye azotla “qidalanmalıdır” (şək. 15). İzləməsəniz, "söndürmə" baş verəcək: rulon qızacaq, helium partlayacaq şəkildə buxarlanacaq və cihaz qırılacaq ( santimetr. video). 5 sm uzunluğunda nümunədəki sahənin son dərəcə vahid olması da vacibdir, ona görə də cihazda maqnit sahəsini dəqiq tənzimləmək üçün lazım olan bir neçə onlarla kiçik maqnit var.

Video. 21.14 Tesla NMR spektrometrinin planlaşdırılmış söndürülməsi.

Ölçmələr aparmaq üçün bir sensor lazımdır - həm elektromaqnit şüalanma yaradan, həm də "əks" siqnalı - nümunənin maqnit anının salınımını qeyd edən xüsusi bir rulon. Həssaslığı 2-4 dəfə artırmaq üçün sensor −200 °C temperatura qədər soyudulur və bununla da termal səs-küyü aradan qaldırır. Bunun üçün onlar heliumu lazımi temperatura qədər soyudan və onu detektorun yanında vuran xüsusi maşın - krioplatforma qururlar.

İşığın səpilməsi fenomeninə, rentgen şüalarına və ya neytron şüasına əsaslanan bütün üsullar qrupu var. Müxtəlif bucaqlarda şüalanma/hissəciklərin səpilmə intensivliyinə əsaslanan bu üsullar məhluldakı molekulların ölçüsünü və formasını təyin etməyə imkan verir (şək. 16). Səpilmə molekulun quruluşunu müəyyən edə bilməz, lakin o, NMR spektroskopiyası kimi başqa bir üsula yardımçı kimi istifadə edilə bilər. İşığın səpələnməsini ölçmək üçün alətlər nisbətən ucuzdur, dəyəri "cəmi" təxminən 100 000 dollardır, digər üsullar isə neytron şüası və ya güclü rentgen şüaları yarada bilən hissəcik sürətləndiricisini tələb edir.

Quruluşun müəyyən edilə bilməyəcəyi, lakin bəzi vacib məlumatları əldə edə biləcəyi başqa bir üsuldur rezonanslı flüoresan enerji ötürülməsi(FRET). Metod flüoresan fenomenindən istifadə edir - bəzi maddələrin başqa dalğa uzunluğunun işığını yayarkən bir dalğa uzunluğunun işığını udmaq qabiliyyəti. Bir cüt birləşmə seçə bilərsiniz, bunlardan biri (donor) üçün flüoresans zamanı buraxılan işıq ikincinin (qəbuledici) xarakterik udma dalğa uzunluğuna uyğun olacaq. Donoru tələb olunan dalğa uzunluğunun lazeri ilə şüalandırın və qəbuledicinin flüoresansını ölçün. FRET effekti molekullar arasındakı məsafədən asılıdır, ona görə də əgər siz eyni zülalın iki zülalının molekullarına və ya müxtəlif domenlərinin (struktur vahidlərinin) flüoresan donoru və qəbuledicisini daxil etsəniz, zülallar arasındakı qarşılıqlı əlaqəni və ya domenlərin nisbi mövqelərini öyrənə bilərsiniz. bir protein. Qeydiyyat optik mikroskopdan istifadə etməklə həyata keçirilir, buna görə də FRET ucuz, lakin az məlumatlı bir üsuldur, istifadəsi məlumatların şərhində çətinliklərlə əlaqələndirilir.

Nəhayət, struktur bioloqların “yuxu metodunu” - kompüter modelləşdirməsini qeyd etməyə bilmərik (şək. 17). Metodun ideyası kompüter modelində zülalın davranışını simulyasiya etmək üçün molekulların quruluşu və davranış qanunları haqqında müasir biliklərdən istifadə etməkdir. Məsələn, molekulyar dinamika metodundan istifadə edərək, real vaxt rejimində bir molekulun hərəkətlərini və ya bir "lakin" ilə bir zülalın "yığılması" (qatlanması) prosesini izləyə bilərsiniz: hesablana bilən maksimum vaxt 1 ms-dən çox deyil. , son dərəcə qısa, lakin eyni zamanda böyük hesablama resursları tələb edir (şək. 18). Sistemin davranışını daha uzun müddət ərzində öyrənmək mümkündür, lakin bu, qəbuledilməz dəqiqlik itkisi hesabına əldə edilir.

Zülalların məkan strukturlarını təhlil etmək üçün kompüter modelləşdirməsi fəal şəkildə istifadə olunur. Dokdan istifadə edərək, hədəf zülalla qarşılıqlı əlaqəyə meylli potensial dərmanları axtarırlar. Hal-hazırda, proqnozların dəqiqliyi hələ də aşağıdır, lakin docking yeni dərmanın hazırlanması üçün sınaqdan keçirilməli olan potensial aktiv maddələrin çeşidini əhəmiyyətli dərəcədə daralda bilər.

Struktur biologiyanın nəticələrinin praktiki tətbiqinin əsas sahəsi dərman preparatlarının hazırlanması və ya indi desək, drag dizaynıdır. Struktur məlumatlara əsaslanaraq bir dərman dizayn etməyin iki yolu var: bir liqanddan və ya hədəf proteindən başlaya bilərsiniz. Hədəf zülala təsir edən bir neçə dərman artıq məlumdursa və zülal-dərman komplekslərinin strukturları əldə edilmişdirsə, səthindəki bağlayıcı "cibin" xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq "ideal dərman" modelini yarada bilərsiniz. zülal molekulu, potensial dərmanın zəruri xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirin və bütün məlum təbii və o qədər də məlum olmayan birləşmələr arasında axtarış edin. Hətta dərmanın struktur xüsusiyyətləri ilə onun fəaliyyəti arasında əlaqələr qurmaq mümkündür. Məsələn, bir molekulun üstündə bir yay varsa, o zaman onun fəaliyyəti yaysız bir molekuldan daha yüksəkdir. Yay nə qədər çox yüklənərsə, dərman daha yaxşı işləyir. Bu o deməkdir ki, bütün məlum molekullardan ən böyük yüklü yayı olan birləşməni tapmaq lazımdır.

Başqa bir yol, hədəfin strukturundan istifadə edərək, lazımi yerdə onunla qarşılıqlı əlaqə qura bilən birləşmələri kompüterdə axtarmaqdır. Bu halda adətən fraqmentlərdən ibarət kitabxanadan - kiçik maddələr parçalarından istifadə olunur. Fərqli yerlərdə hədəflə qarşılıqlı təsir göstərən, lakin bir-birinə yaxın olan bir neçə yaxşı fraqment tapsanız, onları bir-birinə "tikməklə" fraqmentlərdən dərman düzəldə bilərsiniz. Struktur biologiyadan istifadə edərək dərmanın uğurlu inkişafının bir çox nümunəsi var. İlk uğurlu hadisə 1995-ci ilə təsadüf edir: sonra qlaukoma üçün dərman olan dorzolamid istifadəyə icazə verildi.

Bioloji tədqiqatlarda ümumi tendensiya getdikcə təbiətin təkcə keyfiyyət deyil, həm də kəmiyyət təsvirlərinə meyl edir. Struktur biologiya buna əsas nümunədir. Və onun təkcə fundamental elmə deyil, həm də tibb və biotexnologiyaya fayda verəcəyinə inanmaq üçün bütün əsaslar var.

Təqvim

Xüsusi layihənin məqalələrinə əsaslanaraq, 2019-cu il üçün “Biologiyanın 12 metodu” təqvimini hazırlamaq qərarına gəldik. Bu məqalə mart ayını təmsil edir.

Ədəbiyyat

1. Bioluminescence: Yenidən doğuş;
2. Kompüter üsullarının zəfəri: zülal strukturunun proqnozlaşdırılması;
3. Heping Zheng, Katarzyna B Handing, Matthew D Zimmerman, Ivan G Shabalin, Steven C Almo, Wladek Minor. (2015).

Məqsədlər

• Təhsil: biologiya haqqında bilikləri bir elm olaraq inkişaf etdirməyə davam edin; biologiyanın əsas sahələri və öyrəndikləri obyektlər haqqında anlayışlar verir;
• İnkişaf etdirici: ədəbi mənbələrlə işləmək bacarıqlarını inkişaf etdirmək, analitik əlaqələr qurmaq bacarığını inkişaf etdirmək;
• Təhsil: üfüqlərinizi genişləndirin, dünya haqqında vahid qavrayış formalaşdırın.

Tapşırıqlar

1. Digər elmlər arasında biologiyanın rolunu üzə çıxarın.
2. Biologiya ilə digər elmlər arasında əlaqəni üzə çıxarın.
3. Biologiyanın müxtəlif sahələrinin hansı sahələri öyrəndiyini müəyyənləşdirin.
4. Biologiyanın həyatda rolunu müəyyənləşdirin şəxs .
5. Dərsdə təqdim olunan videolardan mövzu ilə bağlı maraqlı faktları öyrənin.

Terminlər və anlayışlar

• Biologiya elmlər məcmusudur ki, onların öyrənilməsi obyektləri canlılar və onların ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsidir.
• Həyat materiyanın fiziki və kimyəvi varlıq formalarından müəyyən mənada yüksək mövcudluq formasıdır; maddələr mübadiləsinə və hüceyrə bölünməsinə imkan verən hüceyrədə baş verən fiziki və kimyəvi proseslər toplusu.
• Elm reallıq haqqında obyektiv bilikləri inkişaf etdirməyə və nəzəri sistemləşdirməyə yönəlmiş insan fəaliyyətinin bir sahəsidir.

Dərslər zamanı

Biliklərin yenilənməsi

Biologiyanın nə öyrəndiyini xatırlayın.
Bildiyiniz biologiya sahələrini adlandırın.
Düzgün cavabı tapın:
1. Botanika tədqiqatları:
A) bitkilər
B) heyvanlar
B) yalnız yosunlar
2. Göbələklərin tədqiqi aşağıdakılar çərçivəsində baş verir:
A) botaniklər;
B) virusologiya;
B) mikologiya.
3. Biologiyada bir neçə krallıq fərqləndirilir, yəni:
A) 4
B) 5
SAAT 7
4. Biologiyada insan aşağıdakılara istinad edir:
A) Heyvanlar Aləmi
B) Yarımsinif məməlilər;
C) Homo sapiens növü.

Şəkil 1-dən istifadə edərək, biologiyada neçə krallığın fərqləndiyini xatırlayın:

düyü. 1 Canlı orqanizmlərin krallıqları

Yeni materialın öyrənilməsi

“Biologiya” termini ilk dəfə 1797-ci ildə alman professoru T. Rusom tərəfindən təklif edilmişdir. Lakin o, yalnız 1802-ci ildə, dəmir-beton termini istifadə edildikdən sonra fəal şəkildə istifadə olunmağa başladı. Lamark öz əsərlərində.

Bu gün biologiya müəyyən tədqiqat obyektləri ilə məşğul olan müstəqil elmi fənlər tərəfindən formalaşan elmlər kompleksidir.

Biologiyanın "qolları" arasında belə elmləri qeyd edə bilərik:
- botanika bitkiləri və onun alt bölmələrini öyrənən elmdir: mikologiya, likenologiya, briologiya, geobotanika, paleobotanika;
- zoologiya– heyvanları və onun alt bölmələrini öyrənən elm: ixtiologiya, araxnologiya, ornitologiya, etologiya;
- ekologiya – canlı orqanizmlərin xarici mühitlə əlaqəsi haqqında elm;
- anatomiya - bütün canlıların daxili quruluşu haqqında elm;
- morfologiya canlı orqanizmlərin xarici quruluşunu öyrənən elmdir;
- sitologiya hüceyrələrin öyrənilməsi ilə məşğul olan elmdir;
- həmçinin histologiya, genetika, fiziologiya, mikrobiologiya və s.

Ümumiyyətlə, biologiya elmlərinin məcmusunu Şəkil 2-də görə bilərsiniz:

düyü. 2 Biologiya elmləri

Eyni zamanda, biologiyanın digər elmlərlə sıx qarşılıqlı əlaqəsi nəticəsində formalaşan bütöv elmlər silsiləsi fərqlənir və onlar inteqrasiya adlanır. Belə elmlərə təhlükəsiz şəkildə daxil ola bilər: biokimya, biofizika, biocoğrafiya, biotexnologiya, radiobiologiya, kosmik biologiya və s. Şəkil 3-də biologiyanın ayrılmaz hissəsi olan əsas elmlər göstərilir

düyü. 3. İnteqral biologiya elmləri

Biologiya bilikləri insanlar üçün vacibdir.
Tapşırıq 1: Özünüz üçün formalaşdırmağa çalışın, bioloji biliklərin insanlar üçün nə dərəcədə əhəmiyyəti var?
Tapşırıq 2: Təkamül haqqında aşağıdakı videoya baxın və onu yaratmaq üçün hansı bioloji elmlərin tələb olunduğunu müəyyənləşdirin

İndi bir insanın hansı biliklərə ehtiyacı olduğunu və nə üçün lazım olduğunu xatırlayaq:
- orqanizmin müxtəlif xəstəliklərini müəyyən etmək. Onların müalicəsi və qarşısının alınması insan orqanizmi haqqında bilik tələb edir, bu da bilik deməkdir: anatomiya, fiziologiya, genetika, sitologiya. Biologiyanın nailiyyətləri sayəsində sənaye dərmanlar, vitaminlər, bioloji aktiv maddələr istehsal etməyə başladı;

Qida sənayesində botanika, biokimya, insan fiziologiyasını bilmək lazımdır;
- kənd təsərrüfatında botanika və biokimya bilikləri tələb olunur. Bitki və heyvan orqanizmləri arasındakı əlaqələrin öyrənilməsi sayəsində məhsul zərərvericilərinə qarşı mübarizənin bioloji üsullarını yaratmaq mümkün olmuşdur. Məsələn, botanika və zoologiyanın kompleks bilikləri kənd təsərrüfatında özünü göstərir və bunu qısa bir videoda görmək olar.

Bu, insan həyatında "bioloji biliklərin faydalı rolunun" qısa siyahısıdır.
Aşağıdakı video biologiyanın həyatdakı rolu haqqında daha çox başa düşməyə kömək edəcəkdir.

Biologiya biologiyasını məcburi biliklərdən çıxarmaq mümkün deyil, çünki biologiya həyatımızı öyrənir, biologiya insan həyatının əksər sahələrində istifadə olunan bilikləri verir.

Tapşırıq 3. Müasir biologiyanın niyə mürəkkəb elm adlandırıldığını izah edin.

Biliyin konsolidasiyası

1. Biologiya nədir?
2. Botanikanın yarımbölmələrini adlandırın.
3. Anatomiya biliklərinin insan həyatında rolu nədir?
4. Tibb üçün hansı elmləri bilmək lazımdır?
5. Biologiya anlayışını ilk dəfə kim müəyyən etmişdir?
6. Şəkil 4-ə baxın və təsvir olunan obyekti hansı elmin öyrəndiyini müəyyənləşdirin:

Şəkil 4. Bu obyekti hansı elm öyrənir?

7. Şəkil 5-i öyrənin, bütün canlı orqanizmləri və onu öyrənən elmi adlandırın

düyü. 5. Canlı orqanizmlər

Ev tapşırığı

1. Dərslik materialını emal edin - 1-ci bənd
2. Dəftərə yazın və terminləri öyrənin: biologiya, həyat, elm.
3. Biologiyanın bir elm kimi bütün bölmə və yarımbölmələrini dəftərçəyə yazın, onları qısaca xarakterizə edin.

Bu yaxınlarda yeraltı mağaralarda yaşayan, daxili saatı 24 (digər heyvanlar kimi) deyil, 47 saat olan gözsüz balıq Phreatichthys andruzzii aşkar edilmişdir. Bu balıqların bədənindəki bütün işığa həssas reseptorları söndürən bir mutasiya günahkardır.

Planetimizdə yaşayan bioloji növlərin ümumi sayı elm adamları tərəfindən 8,7 milyon olaraq qiymətləndirilir və hazırda bu sayın 20%-dən çoxu aşkar edilərək təsnif edilməyib.

Buz balıqları və ya ağ balıqlar Antarktida sularında yaşayır. Bu, qanda qırmızı qan hüceyrələri və ya hemoglobin olmayan yeganə onurğalı növüdür - buna görə buzlu balıqların qanı rəngsizdir. Onların metabolizmi yalnız qanda birbaşa həll olunan oksigenə əsaslanır

“Əclaf” sözü “zina etmək” felindən yaranıb və ilkin olaraq yalnız saf cins heyvanın qeyri-qanuni nəslini ifadə edirdi. Zamanla biologiyada bu söz "hibrid" termini ilə əvəz olundu, lakin insanlara münasibətdə təhqiredici oldu.

İstifadə olunan mənbələrin siyahısı

1. "Biologiya - həyat elmi" dərsi Konstantinova E. A., Tver 3 nömrəli orta məktəbin biologiya müəllimi
2. Dərs “Giriş. Biologiya həyat elmidir” Titorov Yu.İ., biologiya müəllimi, Kemerovodakı KL-nin direktoru.
3. "Biologiya - həyat elmi" dərsi Nikitina O.V., "Çerepovets 8 nömrəli orta məktəb" Bələdiyyə Təhsil Müəssisəsinin biologiya müəllimi.
4. Zaxarova V.B., Kozlova T.A., Mamontov S.Q. “Biologiya” (4-cü nəşr) -L.: Akademiya, 2011.- 512 s.
5. Matyaş N.Yu., Şabatura N.N. Biologiya 9-cu sinif - K.: Geneza, 2009. - 253 s.

Borisenko I.N. tərəfindən redaktə edilmiş və göndərilmişdir.

Dərs üzərində işlədik

Borisenko I.N.

Konstantinova E.A.

Titorova Yu.I.

Nikitina O.V.

Biologiya- canlı təbiət haqqında elm.

Biologiya canlıların müxtəlifliyini, onların bədən quruluşunu və orqanlarının fəaliyyətini, orqanizmlərin çoxalmasını və inkişafını, habelə insanların canlı təbiətə təsirini öyrənir.

Bu elmin adı iki yunan sözündəndir “ bios"-"həyat və" loqo"-"elm, söz."

Canlı orqanizmlər elminin banilərindən biri böyük qədim yunan alimi (e.ə. 384 - 322) olmuşdur. O, ondan əvvəl bəşəriyyətin əldə etdiyi bioloji bilikləri ümumiləşdirən ilk şəxs olmuşdur. Alim quruluşca oxşar canlı orqanizmləri qruplara birləşdirərək heyvanların ilk təsnifatını təklif etdi və orada insanlar üçün yer təyin etdi.

Sonralar, planetimizdə yaşayan müxtəlif növ canlı orqanizmləri tədqiq edən bir çox elm adamı biologiyanın inkişafına töhfə verdi.

Həyat Elmləri Ailəsi

Biologiya təbiət elmidir. Bioloqların tədqiqat sahəsi çox böyükdür: bura müxtəlif mikroorqanizmlər, bitkilər, göbələklər, heyvanlar (o cümlədən insanlar), orqanizmlərin quruluşu və fəaliyyəti və s.

Beləliklə, biologiya sadəcə bir elm deyil, bir çox ayrı elmlərdən ibarət bütöv bir ailədir.

Biologiya elmləri ailəsi haqqında interaktiv diaqramı araşdırın və biologiyanın müxtəlif sahələrinin nəyi öyrəndiyini öyrənin.

Anatomiya- ayrı-ayrı orqanların, sistemlərin və bütövlükdə orqanizmin forma və quruluşu haqqında elm.

Fiziologiya- orqanizmlərin, onların sistemlərinin, orqan və toxumalarının həyati funksiyaları, orqanizmdə baş verən proseslər haqqında elm.

Sitologiya- hüceyrələrin quruluşu və fəaliyyəti haqqında elm.

Zoologiya - heyvanları öyrənən elm.

Zoologiya bölmələri:

• Entomologiya həşəratlar haqqında elmdir.

Onun bir neçə bölməsi var: koleopterologiya (böcəklərin tədqiqi), lepidopterologiya (kəpənəklərin tədqiqi), mirmekologiya (qarışqaların tədqiqi).

• İxtiologiya balıq haqqında elmdir.
• Ornitologiya quşlar haqqında elmdir.
• Teriologiya məməlilər haqqında elmdir.

Botanika - bitkiləri öyrənən elm.

Mikologiya- göbələkləri öyrənən elm.

Protistologiya - protozoaları öyrənən elm.

Virusologiya - virusları öyrənən elm.

Bakteriologiya - bakteriyaları öyrənən elm.

Biologiyanın mənası

Biologiya insanın praktik fəaliyyətinin bir çox aspektləri ilə - kənd təsərrüfatı, müxtəlif sənaye sahələri, tibblə sıx bağlıdır.

Bu gün kənd təsərrüfatının uğurlu inkişafı daha çox mədəni bitkilərin mövcud sortlarının və ev heyvanlarının cinslərinin təkmilləşdirilməsi və yaradılması ilə məşğul olan bioloq-seleksiyaçılardan asılıdır.

Biologiyanın nailiyyətləri sayəsində mikrobiologiya sənayesi yaradılmışdır və uğurla inkişaf edir. Məsələn, insanlar kefir, qatıq, qatıq, pendir, kvas və bir çox başqa məhsulları müəyyən növ göbələk və bakteriyaların fəaliyyəti sayəsində əldə edirlər. Müasir biotexnologiyalardan istifadə etməklə müəssisələr dərman preparatları, vitaminlər, yem əlavələri, bitkiləri zərərvericilərdən və xəstəliklərdən mühafizə vasitələri, gübrələr və s. istehsal edir.

Biologiya qanunlarını bilmək insan xəstəliklərinin müalicəsi və qarşısının alınmasına kömək edir.

Hər il insanlar təbii sərvətlərdən daha çox istifadə edirlər. Güclü texnologiya dünyanı o qədər sürətlə dəyişdirir ki, indi Yer üzündə demək olar ki, toxunulmamış təbiət guşələri qalmayıb.

İnsan həyatı üçün normal şəraiti saxlamaq üçün dağılmış təbii mühiti bərpa etmək lazımdır. Bunu ancaq təbiət qanunlarını yaxşı bilən insanlar edə bilər. Biologiya ilə yanaşı biologiya elmini də bilmək ekologiya planetdə həyat şəraitinin qorunması və yaxşılaşdırılması problemini həll etməyə kömək edir.

İnteraktiv tapşırığı tamamlayın -

Biologiya nədir? Biologiya həyat, Yer üzündə yaşayan canlı orqanizmlər haqqında elmdir.

“Elm” təqdimatından 3-cü şəkil"Biologiya" mövzusunda biologiya dərsləri üçün

Ölçülər: 720 x 540 piksel, format: jpg. Biologiya dərsi üçün pulsuz şəkil yükləmək üçün şəklin üzərinə sağ klikləyin və “Şəkili fərqli saxla...” düyməsini basın. Dərsdə şəkilləri göstərmək üçün siz həmçinin zip arxivindəki bütün şəkillərlə birlikdə bütün “Science.ppt” təqdimatını pulsuz yükləyə bilərsiniz. Arxivin ölçüsü 471 KB-dir.

Biologiya

“Biologiyada tədqiqat metodları” - Biologiyanın bir elm kimi inkişaf tarixi. Təcrübənin planlaşdırılması, texnikanın seçilməsi. Dərs planı: Bəşəriyyətin hansı qlobal problemlərini həll etmək üçün biologiya bilikləri tələb olunur? Mövzu: Sərhəd fənləri: Tapşırıq: Morfologiya, anatomiya, fiziologiya, sistematika, paleontologiya. Biologiyanın mənası”. Biologiya həyat haqqında elmdir.

“Alim Lomonosov” - Şimal dəniz yolunun tədqiqinin və Sibirin inkişafının vacibliyini vurğuladı. 19 noyabr 1711 - 15 aprel 1765 (53 yaş). 10 iyun 1741-ci il. Kəşflər. O, maddənin quruluşu haqqında atom və molekulyar anlayışlar inkişaf etdirdi. İdeyalar. Flogiston kimyəvi maddələrin siyahısından çıxarıldı. İş. O, deizmin tərəfdarı olmaqla təbiət hadisələrinə materialist baxırdı.

"Botanik Vavilov" - Ümumittifaq Tətbiqi Botanika İnstitutu. 1906-cı ildə Nikolay İvanoviç Vavilov. 1924-cü ildə Tamamladılar: 10B sinif şagirdləri Babiçeva Roksana və Jdanova Lyudmila. Vavilovun alim və elm təşkilatçısı kimi nüfuzu artdı. Mertonda (İngiltərə), Bağçılıq İnstitutunun genetik laboratoriyasında. N. İ. Vavilov 1887-ci il noyabrın 26-da Moskvada anadan olub.

"Layihə fəaliyyəti" - Alekseeva E.V. Mühazirə planı. Müəllim layihənin müəllifi olur. Əlavə resursları nəzərdən keçirin. Təhsil prosesinin informasiya modelinin texnolojiləşdirilməsi. Biologiya dərsinin layihələndirilməsi. Layihə fəaliyyətləri. Nəzəriyyə və təcrübə. (Layihə üsulu). Müəllim işinin mərhələləri. Nəzəriyyə və təcrübə. Layihələrdə əsas bloklar.

"Canlı təbiət elmi" - İş dəftərlərinin dizaynı. 3. Biologiya - canlı təbiət haqqında elm. Biologiya canlı təbiət haqqında elmdir. Bakteriya. Göbələklər. Onlar bir hüceyrədən ibarətdir və nüvəsi yoxdur. Mark Cicero. Biologiya canlı orqanizmləri öyrənir. Onlar xlorofillə malikdirlər və işıqda oksigen buraxaraq üzvi maddələr əmələ gətirirlər. Sual: Biologiya nəyi öyrənir?

Orta məktəb şagirdləri üçün bioloji rəsmin xüsusiyyətləri

Bioloji rəsm bioloji obyektləri və strukturları öyrənmək üçün ümumi qəbul edilmiş vasitələrdən biridir. Bu problemi həll edən bir çox yaxşı texnika var.

Məsələn, Qrin, Stout və Taylorun üç cildlik "Biologiya" kitabında bioloji rəsm üçün aşağıdakı qaydalar tərtib edilmişdir.

1. Müvafiq qalınlıqda və keyfiyyətli rəsm kağızından istifadə etmək lazımdır. Qələm xətləri ondan asanlıqla silinməlidir.

2. Qələmlər kəskin, sərtlik HB (bizim sistemdə - TM) olmalıdır, rəngli olmamalıdır.

3. Rəsm olmalıdır:

– kifayət qədər böyük – tədqiq olunan obyekti təşkil edən elementlər nə qədər çox olsa, rəsm bir o qədər böyük olmalıdır;
– sadə – ayrı-ayrı elementlərin yerini və əlaqəsini göstərmək üçün strukturun konturlarını və digər vacib detalları daxil edin;
– nazik və aydın xətlərlə çəkilmiş – hər bir xətt düşünülmüş və sonra qələmi kağızdan qaldırmadan çəkilməlidir; lyuk vurmayın və boyamayın;
– yazılar mümkün qədər tam olmalı, onlardan gələn sətirlər kəsişməməlidir; İmzalar üçün çertyoj ətrafında boşluq buraxın.

4. Lazım gələrsə, iki rəsm çəkin: əsas xüsusiyyətləri göstərən sxematik rəsm və kiçik hissələrin ətraflı təsviri. Məsələn, aşağı böyüdücü ilə bitkinin kəsik hissəsinin planını, yüksək böyüdücü ilə isə hüceyrələrin ətraflı strukturunu çəkin (rəsmin böyük çəkilmiş hissəsi planda paz və ya kvadratla təsvir edilmişdir).

5. Gördüyünüzü deyil, yalnız həqiqətən gördüyünüzü çəkməlisiniz və əlbəttə ki, bir rəsm əsərini kitabdan köçürməməlisiniz.

6. Hər bir rəsmdə bir başlıq, nümunənin böyüdülməsi və proyeksiyasının göstəricisi olmalıdır.

"Zoologiyaya giriş" kitabından bir səhifə (19-cu əsrin sonlarında Alman nəşri)

İlk baxışdan olduqca sadədir və heç bir etiraz yaratmır. Bununla belə, bəzi tezislərə yenidən baxmalı olduq. Fakt budur ki, bu cür dərsliklərin müəllifləri bioloji rəsmin xüsusiyyətlərini artıq bir institut və ya xüsusi məktəblərin yuxarı sinifləri səviyyəsində nəzərdən keçirirlər; onların tövsiyələri (artıq) analitik düşüncə tərzinə malik kifayət qədər yetkin insanlara ünvanlanır. Orta (6-8-ci) siniflərdə - həm adi, həm də bioloji - hər şey o qədər də sadə deyil.

Çox vaxt laboratoriya eskizləri qarşılıqlı “əzab”a çevrilir. Çirkin və anlaşılmaz rəsmləri nə uşaqların özləri bəyənmirlər - onlar sadəcə olaraq hələ çəkməyi bilmirlər - ya da müəllim - çünki hər şeyin başlandığı quruluşun detalları əksər uşaqlar tərəfindən çox vaxt qaçırılır. Yalnız bədii istedadlı uşaqlar bu cür tapşırıqların öhdəsindən yaxşı gəlirlər (və onlara nifrət etməyə başlamayın!). Bir sözlə, problem ondadır ki, obyektlər var, amma adekvat texnologiya yoxdur. Yeri gəlmişkən, rəsm müəllimləri bəzən əks problemlə üzləşirlər - onların texnikası var və obyektləri seçmək çətindir. Bəlkə birləşək?

İşlədiyim 57-ci Moskva məktəbində orta siniflərdə biologiya və rəsm müəllimlərinin cüt-cüt işlədiyi bioloji rəsm kursu kifayət qədər uzun müddətdir mövcuddur və inkişaf etməkdə davam edir. Çox maraqlı layihələr hazırlamışıq. Onların nəticələri dəfələrlə Moskva muzeylərində - Zooloji Moskva Dövlət Universitetində, Paleontoloji, Darvində və müxtəlif uşaq yaradıcılığı festivallarında nümayiş etdirilmişdir. Ancaq əsas odur ki, nə rəsm, nə də biologiya dərslərinə seçilməyən adi uşaqlar bu layihə tapşırıqlarını məmnuniyyətlə yerinə yetirirlər, öz işləri ilə fəxr edirlər və bizə göründüyü kimi, canlı aləmə daha yaxından baxmağa başlayırlar. və düşünərək. Təbii ki, hər məktəbdə biologiya və incəsənət müəllimlərinin birgə işləmək imkanı yoxdur, lakin siz yalnız biologiya proqramı çərçivəsində çalışsanız belə, əldə etdiyimiz bəzi nəticələr yəqin ki, maraqlı və faydalı olacaq.

Motivasiya: ilk növbədə duyğular gəlir

Təbii ki, biz struktur xüsusiyyətlərini daha yaxşı öyrənmək və başa düşmək, sinifdə öyrəndiyimiz orqanizmlərin müxtəlifliyi ilə tanış olmaq üçün çəkirik. Ancaq hansı tapşırığı versəniz də, unutmayın ki, bu yaşda olan uşaqların işə başlamazdan əvvəl obyektin gözəlliyi və məqsədyönlülüyünün emosional əsiri olması çox vacibdir. Parlaq təəssüratlarla yeni layihə üzərində işə başlamağa çalışırıq. Bunun ən yaxşı yolu ya qısa bir video fraqmenti, ya da kiçik (7-10-dan çox olmayan!) slayd seçimidir. Şərhlərimiz adi bir şey olsa belə, obyektlərin qeyri-adiliyinə, gözəlliyinə, heyrətamizliyinə yönəlib: məsələn, tumurcuqların budaqlanmasını öyrənərkən ağacların qış siluetləri - onlar ya şaxtalı və mərcanları xatırladan, ya da kəskin şəkildə qrafika - qara ola bilər. ağ qarda. Bu girişin uzun olması lazım deyil - cəmi bir neçə dəqiqə, lakin motivasiya üçün çox vacibdir.

İşin gedişi: analitik tikinti

Sonra tapşırıq bəyanatına keçin. Burada ilk növbədə obyektin görünüşünü müəyyən edən və onların bioloji mənasını göstərən struktur xüsusiyyətlərini vurğulamaq vacibdir. Təbii ki, bütün bunlar lövhəyə yazılmalı və dəftərçəyə yazılmalıdır. Əslində, indi siz tələbələrə iş tapşırığı qoyursunuz - görmək və göstərmək.

Və sonra, lövhənin ikinci yarısında, rəsmin qurulması mərhələlərini təsvir edirsiniz, onları diaqramlarla əlavə edirsiniz, yəni. işin metodologiyasını və qaydasını təsvir edin. Əslində, siz özünüz uşaqlar qarşısında bütün köməkçi və ara konstruksiyaları lövhədə saxlayaraq tapşırığı tez yerinə yetirirsiniz.

Bu mərhələdə uşaqlara ya eyni obyektləri təsvir edən rəssamların tamamlanmış rəsmlərini, ya da əvvəlki şagirdlərin uğurlu işlərini göstərmək çox yaxşıdır. Yaxşı və gözəl bioloji rəsmin mahiyyətcə tədqiqat olduğunu daim vurğulamaq lazımdır - yəni. obyektin necə işlədiyi sualına cavab verin və zaman keçdikcə uşaqlara bu sualları özləri formalaşdırmağa öyrədin.

Rəsm qurmaq - və obyekti öyrənmək! - onun nisbətlərini tapmaqla başlayırsınız: uzunluğun enə nisbəti, hissələrin bütövə nisbəti, rəsmin formatını olduqca sərt şəkildə təyin etdiyinizə əmin olun. Məhz detalların səviyyəsini avtomatik müəyyən edən formatdır: kiçik olan çoxlu sayda detalları itirəcək, böyük olanı isə detallarla doyma və buna görə də işləmək üçün daha çox vaxt tələb edəcək. Hər bir konkret halda sizin üçün nəyin daha vacib olduğunu əvvəlcədən düşünün.

1) simmetriya oxunu çəkin;

2) iki cüt simmetrik düzbucaqlı qurun - yuxarı və aşağı qanadlar üçün (məsələn, cırcırama), əvvəlcə onların nisbətlərini təyin edin;

3) qanadların əyri xətlərini bu düzbucaqlılara uyğunlaşdırın

düyü. 1. 7-ci sinif. Mövzu: "Böcəklərin sıraları." Mürəkkəb, qələm üzərində qələm, atlazdan

(Bu işi ilk dəfə görəndə baş verən gülməli, kədərli və adi bir hekayəni xatırlayıram. Yeddinci sinifdə oxuyan bir uşaq əvvəlcə “uyğun” sözünü sadəcə içəriyə uyğun olaraq başa düşdü və düzbucaqlıların içərisinə əyri dairələr çəkdi - dördü də fərqli! Sonra mənim ipucumdan sonra nə uyğunlaşmalı - köməkçi xətlərə toxunmaq deməkdir, o, düzbucaqlı qanadları olan, yalnız küncləri bir az hamarlanmış bir kəpənək gətirdi.Və yalnız bundan sonra ona yazılan əyrinin hər tərəfə toxunduğunu izah etməyi düşündüm. yalnız bir nöqtədə düzbucaqlı. Və biz yenidən rəsm çəkməli olduq...)

4) ... Bu nöqtə tərəfin ortasında və ya küncdən üçdə bir məsafədə yerləşə bilər və bunu da müəyyən etmək lazımdır!

Rəsmi məktəb sərgisinə daxil olanda o, necə də sevindi - ilk dəfə - bu işə yaradı! İndi isə “İşin gedişatı”nın təsvirində onunla əzabımızın bütün mərhələlərini izah edirəm.

Rəsmin daha da təfərrüatları bizi obyektin bir çox xüsusiyyətlərinin bioloji mənasının müzakirəsinə aparır. Nümunəni həşərat qanadları ilə davam etdirərək (şək. 2) damarların nə olduğunu, onların necə qurulduğunu, nə üçün mütləq bir şəbəkədə birləşdiyini, müxtəlif sistematik qrupların həşəratlarında venasiyanın təbiətinin necə fərqləndiyini (məsələn, qədim dövrlərdə) müzakirə edirik. və yeni qanadlı həşəratlar), niyə ön qanadların ekstremal damarı qalınlaşır və s. Və göstərişlərinizin əksəriyyətini uşaqların cavab tapmalı olduğu suallar şəklində verməyə çalışın.

düyü. 2. “İjdaha və qarışqa”. 7-ci sinif, “Böcəklərin sıraları” mövzusu. Mürəkkəb, qələm üzərində qələm, atlazdan

Yeri gəlmişkən, uşaqlara seçim etmək imkanı verərək, eyni tipli daha çox obyekt seçməyə çalışın. İşin sonunda sinif qrupun bioloji müxtəlifliyini və mühüm ümumi struktur xüsusiyyətlərini görəcək və nəhayət, uşaqların müxtəlif rəsm qabiliyyətləri o qədər də vacib olmayacaqdır.

Təəssüf ki, məktəb müəlliminin ixtiyarında həmişə bir qrupun kifayət qədər sayda müxtəlif obyektləri olmur. Təcrübəmiz sizə faydalı ola bilər: bir qrup öyrənərkən biz əvvəlcə həyatdan asanlıqla əldə edilə bilən obyektin frontal rəsmini, sonra isə fərdi olaraq - fotoşəkillərdən və ya hətta peşəkar rəssamların rəsmlərindən müxtəlif obyektlərin rəsmlərini çəkirik.

düyü. 3. Karides. 7-ci sinif, “Xərçəngkimilər” mövzusu. Qələm, həyatdan

Məsələn, “Xərçəngkimilərin xarici quruluşu” laboratoriya işində “Xərçəngkimilər” mövzusunda biz hamımız əvvəlcə ərzaq mağazasından dondurulmuş (xərçəng əvəzinə) krevetka çəkirik (şək. 3), sonra isə qısa bir videoya baxdıqdan sonra. klip, "Heyvanların Həyatı"nda təsvir olunan müxtəlif plankton xərçəngkimi sürfələrini fərdi şəkildə çəkin (Şəkil 4): böyük (A3) vərəqlərdə, soyuq boz, mavi, yaşılımtıl tonlarda akvarellərlə rənglənmiş; təbaşir və ya ağ quaş, mürəkkəb və qələmlə incə detalların işlənməsi. (Plankton xərçəngkimilərin şəffaflığının necə çatdırılacağını izah edərkən, biz ən sadə modeli təklif edə bilərik - içərisində obyekt qoyulmuş şüşə qab.)

düyü. 4. Plankton. 7-ci sinif, “Xərçəngkimilər” mövzusu. Rəngli kağız (A3 formatı), təbaşir və ya ağ quaş, qara mürəkkəb, atlasdan

8-ci sinifdə balıqları öyrənərkən, "Sümüklü balıqların xarici quruluşu" laboratoriya işində əvvəlcə adi bir hamamböceği çəkirik, sonra uşaqlar akvareldən istifadə edərək "Ticarət balıqları" adlı möhtəşəm rəng cədvəllərindən müxtəlif növ balıqların nümayəndələrini çəkirlər. ” bizdə məktəbdə var.

düyü. 5. Qurbağanın skeleti. 8-ci sinif, "Suda-quruda yaşayanlar" mövzusu. Qələm, tədris hazırlığı ilə

Suda-quruda yaşayanları öyrənərkən ilk növbədə - “Qurbağanın skeletinin quruluşu” laboratoriya işi, sadə karandaşla çəkilmiş rəsm (şək. 5). Sonra qısa bir video fraqmentə baxdıqdan sonra müxtəlif ekzotik qurbağaların - yarpaq alpinistlərinin və s.-nin akvarel rəsmləri (yüksək keyfiyyətli fotoşəkilləri olan təqvimlərdən köçürdük, xoşbəxtlikdən onlar indi nadir deyil).

Bu sxemlə eyni obyektin olduqca darıxdırıcı qələm rəsmləri parlaq və fərdi işlər üçün normal bir hazırlıq mərhələsi kimi qəbul edilir.

Eyni dərəcədə vacibdir: texnologiya

İşin uğurla başa çatması üçün texnologiya seçimi çox vacibdir. Klassik versiyada sadə bir qələm və ağ kağız götürməli olacaqsınız, lakin... . Təcrübəmiz deyir ki, uşaqların nöqteyi-nəzərindən belə bir rəsm yarımçıq görünəcək və onlar işdən narazı qalacaqlar.

Bu vaxt, mürəkkəblə qələm eskizini etmək, hətta rəngli kağız götürmək kifayətdir (biz tez-tez printerlər üçün rəngli kağızdan istifadə edirik) - və nəticə tamamilə fərqli şəkildə qəbul ediləcəkdir (şək. 6, 7). Natamamlıq hissi tez-tez ətraflı fonun olmaması ilə yaranır və bu problemi həll etməyin ən asan yolu rəngli kağızın köməyi ilə olur. Bundan əlavə, adi təbaşir və ya ağ qələmdən istifadə edərək, tez-tez ehtiyac duyulan parıltı və ya şəffaflıq effektinə demək olar ki, dərhal nail ola bilərsiniz.

düyü. 6. Radiolariya. 7-ci sinif, "Ən sadə" mövzusu. Atlasdan akvarel (kobud teksturalı), mürəkkəb, pastel və ya təbaşir üçün rəngli kağız (A3 formatı)

düyü. 7. Arı. 7-ci sinif, “Böcəklərin sıraları” mövzusu. Mürəkkəb, qələm üzərində qələm, həcm - fırça və seyreltilmiş mürəkkəblə, qələmlə incə detallar, atlasdan

Tuş ilə işi təşkil etmək sizin üçün çətindirsə, yumşaq qara laynerlər və ya rulonlardan (ən pis halda, gel qələmlər) istifadə edin - onlar eyni effekti verir (şək. 8, 9). Bu texnikadan istifadə edərkən, müxtəlif qalınlıq və təzyiq xətlərindən istifadə etməklə nə qədər məlumat verildiyini göstərməyi unutmayın - həm ən vacib şeyləri vurğulamaq, həm də həcm effekti yaratmaq (ön və arxa plan). Orta və yüngül kölgələrdən də istifadə edə bilərsiniz.

düyü. 8. Yulaf. 6-cı sinif, “Çiçəkli bitkilərin müxtəlifliyi, dənli bitkilər ailəsi” mövzusu. Mürəkkəb, rəngli kağız, herbaridən

düyü. 9. At quyruğu və klub mamırı. 6-cı sinif, “Sporlu bitkilər” mövzusu. Mürəkkəb, ağ kağız, herbaridən

Bundan əlavə, klassik elmi təsvirlərdən fərqli olaraq, işi tez-tez rəngli şəkildə yerinə yetiririk və ya həcmi göstərmək üçün yüngül tonlama istifadə edirik (şək. 10).

düyü. 10. Dirsək oynağı. 9-cu sinif, “Əzələ-hərəkət sistemi” mövzusu. Qələm, gips yardımından

Biz bir çox rəng texnikasını sınadıq - akvarel, gouache, pastel və sonda yumşaq rəngli karandaşlar üzərində qərarlaşdıq, lakin həmişə kobud kağız üzərində. Bu texnikanı sınamaq qərarına gəlsəniz, yadda saxlamağınız lazım olan bir neçə vacib şey var.

1. Kohinoor kimi yaxşı şirkətdən yumşaq, yüksək keyfiyyətli karandaşlar seçin, lakin uşaqlara geniş rəng çeşidi verməyin (kifayət qədər əsasdır): bu zaman onlar adətən hazır rəng seçməyə çalışırlar, hansının kurs uğursuz olur. 2-3 rəng qarışdırmaqla düzgün kölgə əldə etmək yollarını göstərin. Bunu etmək üçün onlar bir palitra ilə işləmək lazımdır - istədiyiniz birləşmələri və təzyiqi seçdikləri bir kağız parçası.

2. Kobud kağız zəif və güclü rənglərdən istifadə işini xeyli asanlaşdıracaq.

3. Yüngül qısa vuruşlar, sanki, obyektin formasını heykəlləndirməlidir: yəni. əsas xətləri təkrarlayın (rəngdən çox, forma və konturlara zidd).

4. Sonra düzgün rənglər artıq seçildikdə zəngin və güclü son toxunuşlara ehtiyacınız var. Çox vaxt rəsmləri çox canlandıracaq məqamları əlavə etməyə dəyər. Ən sadə şey adi təbaşirdən (rənglənmiş kağızda) və ya yumşaq silgidən (ağ kağızda) istifadə etməkdir. Yeri gəlmişkən, boş üsullardan istifadə etsəniz - təbaşir və ya pastel - sonra işi saç lakı ilə düzəldə bilərsiniz.

Bu texnikanı mənimsədikdən sonra onu təbiətdə istifadə edə biləcəksiniz, əgər kifayət qədər vaxtınız yoxdursa, sözün əsl mənasında "diz üstə" (yalnız tabletləri unutma - bir parça qablaşdırma kartonu kifayətdir!).

Və təbii ki, işimizin uğuru üçün biz mütləq sərgilər təşkil edirik - bəzən sinifdə, bəzən də məktəb dəhlizlərində. Çox vaxt eyni mövzuda uşaqların məruzələri sərgi ilə üst-üstə düşür - həm şifahi, həm də yazılı. Bütövlükdə belə bir layihə sizdə və uşaqlarda hazırlaşmağa dəyər böyük və gözəl bir iş hissi yaşadır. Yəqin ki, bir sənət müəllimi ilə əlaqə və qarşılıqlı maraqla, biologiya dərslərində işə başlaya bilərsiniz: bir obyektin öyrənilməsinin analitik hazırlıq mərhələsi, qələm eskizinin yaradılması və onu birlikdə seçdiyiniz texnikada - onun dərslərində bitirin.

Budur bir nümunə. Botanika, "Qaçış - qönçə, budaqlanma, tumurcuq quruluşu" mövzusu. Ön planda qönçələri olan budaq böyükdür, arxa planda ağ qar və qara səma fonunda ağacların və ya kolların siluetləri var. Texnika: qara mürəkkəb, ağ kağız. Budaqlar - həyatdan, ağacların siluetlərindən - fotoşəkillərdən və ya kitab rəsmlərindən. Başlıq “Qışda ağaclar” və ya “Qış mənzərəsi”dir.

Başqa bir misal. “Böcəklərin sıraları” mövzusunu öyrənərkən “Böcəklərin forması və həcmi” mövzusunda qısa iş görürük. Formanı tədqiq etməkdən və təsvir etməkdən yayınmamaq üçün işıq və kölgə və vurğuları (akvarel, su ilə mürəkkəb, fırça) çatdıran hər hansı bir texnika, lakin monoxromdur (şək. 11). Detalları qələm və ya gel qələm ilə işləmək daha yaxşıdır (böyüdücü şüşə istifadə etsəniz, ayaqları və başları daha yaxşı çıxacaq).

düyü. 11. Böcəklər. Mürəkkəb, qələm üzərində qələm, həcm - fırça və seyreltilmiş mürəkkəblə, qələmlə incə detallar, atlasdan

Rübdə 1-2 gözəl iş kifayətdir - və canlı bir şey çəkmək bu çətin prosesin bütün iştirakçılarını sevindirəcəkdir.