जीवन विज्ञान मोठ्या ते लहान मार्गाचा अवलंब करते. अगदी अलीकडे, जीवशास्त्राने केवळ प्राणी, वनस्पती आणि जीवाणूंच्या बाह्य वैशिष्ट्यांचे वर्णन केले आहे. आण्विक जीवशास्त्र वैयक्तिक रेणूंच्या परस्परसंवादाच्या पातळीवर सजीवांचा अभ्यास करते. स्ट्रक्चरल बायोलॉजी - अणु स्तरावरील पेशींमधील प्रक्रियांचा अभ्यास करते. वैयक्तिक अणू कसे “पाहायचे”, स्ट्रक्चरल जीवशास्त्र कसे कार्य करते आणि “जीवन” कसे वापरते आणि ते कोणती उपकरणे वापरते हे तुम्हाला शिकायचे असल्यास, ही जागा तुमच्यासाठी आहे!

सायकलचा सामान्य भागीदार कंपनी आहे: जैविक संशोधन आणि उत्पादनासाठी उपकरणे, अभिकर्मक आणि उपभोग्य वस्तूंचा सर्वात मोठा पुरवठादार.

बायोमोलेक्यूल्सच्या मुख्य मोहिमांपैकी एक म्हणजे मुळापर्यंत जाणे. संशोधकांनी कोणती नवीन तथ्ये शोधली हे आम्ही तुम्हाला सांगत नाही - आम्ही ते कसे शोधले याबद्दल बोलतो, आम्ही जैविक तंत्रांची तत्त्वे स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न करतो. एका जीवातून जीन काढून दुसऱ्या जीवात कसे घालायचे? एका प्रचंड पेशीतील अनेक लहान रेणूंचे भवितव्य तुम्ही कसे शोधू शकता? मोठ्या मेंदूतील न्यूरॉन्सच्या एका लहान गटाला कसे उत्तेजित करावे?

आणि म्हणून आम्ही प्रयोगशाळेच्या पद्धतींबद्दल अधिक पद्धतशीरपणे बोलण्याचा निर्णय घेतला, एका विभागात सर्वात महत्वाचे, सर्वात आधुनिक जैविक तंत्रे एकत्र आणण्यासाठी. ते अधिक मनोरंजक आणि स्पष्ट करण्यासाठी, आम्ही लेखांचे जोरदार चित्रण केले आणि येथे आणि तेथे अॅनिमेशन देखील जोडले. नवीन विभागातील लेख अगदी अनौपचारिक वाटसरूलाही मनोरंजक आणि समजण्याजोगे असावेत अशी आमची इच्छा आहे. आणि दुसरीकडे, ते इतके तपशीलवार असले पाहिजेत की एक व्यावसायिक देखील त्यांच्यामध्ये काहीतरी नवीन शोधू शकेल. आम्ही 12 मोठ्या गटांमध्ये पद्धती एकत्रित केल्या आहेत आणि त्यावर आधारित बायोमेथोडॉलॉजिकल कॅलेंडर बनवणार आहोत. अद्यतनांसाठी संपर्कात रहा!

संरचनात्मक जीवशास्त्र का आवश्यक आहे?

तुम्हाला माहिती आहेच, जीवशास्त्र हे जीवनाचे विज्ञान आहे. हे 19 व्या शतकाच्या अगदी सुरुवातीला दिसले आणि त्याच्या अस्तित्वाच्या पहिल्या शंभर वर्षांपर्यंत ते पूर्णपणे वर्णनात्मक होते. त्या वेळी जीवशास्त्राचे मुख्य कार्य म्हणजे शक्य तितक्या विविध सजीवांच्या प्रजाती शोधणे आणि त्यांचे वैशिष्ट्यीकृत करणे आणि थोड्या वेळाने - त्यांच्यातील कौटुंबिक संबंध ओळखणे असे मानले जात असे. कालांतराने आणि विज्ञानाच्या इतर क्षेत्रांच्या विकासासह, जीवशास्त्रातून "आण्विक" उपसर्ग असलेल्या अनेक शाखा उदयास आल्या: आण्विक आनुवंशिकी, आण्विक जीवशास्त्र आणि बायोकेमिस्ट्री - असे विज्ञान जे वैयक्तिक रेणूंच्या पातळीवर जिवंत गोष्टींचा अभ्यास करतात, आणि दिसण्याद्वारे नाही. जीव किंवा त्याच्या अंतर्गत अवयवांची सापेक्ष स्थिती. शेवटी, अगदी अलीकडे (गेल्या शतकाच्या 50 च्या दशकात) अशा ज्ञानाचे क्षेत्र संरचनात्मक जीवशास्त्र- एक विज्ञान जे बदलाच्या पातळीवर सजीवांच्या प्रक्रियेचा अभ्यास करते अवकाशीय रचनावैयक्तिक मॅक्रोमोलेक्यूल्स. मूलत:, संरचनात्मक जीवशास्त्र हे तीन वेगवेगळ्या विज्ञानांच्या छेदनबिंदूवर आहे. प्रथम, हे जीवशास्त्र आहे, कारण विज्ञान जिवंत वस्तूंचा अभ्यास करते, दुसरे म्हणजे, भौतिकशास्त्र, कारण भौतिक प्रायोगिक पद्धतींचा व्यापक शस्त्रागार वापरला जातो आणि तिसरे म्हणजे, रसायनशास्त्र, कारण रेणूंची रचना बदलणे हा या विशिष्ट विषयाचा उद्देश आहे.

स्ट्रक्चरल बायोलॉजी संयुगांच्या दोन मुख्य वर्गांचा अभ्यास करते - प्रथिने (सर्व ज्ञात जीवांचे मुख्य "कार्यशील शरीर") आणि न्यूक्लिक अॅसिड (मुख्य "माहिती" रेणू). स्ट्रक्चरल बायोलॉजीमुळे आम्हाला माहित आहे की डीएनएची दुहेरी हेलिक्स रचना आहे, टीआरएनएला विंटेज अक्षर "L" म्हणून चित्रित केले जावे आणि राइबोसोममध्ये विशिष्ट रचनामध्ये प्रथिने आणि आरएनए असलेले एक मोठे आणि लहान उपयुनिट आहे.

जागतिक ध्येयसंरचनात्मक जीवशास्त्र, इतर कोणत्याही विज्ञानाप्रमाणे, "सर्व काही कसे कार्य करते हे समजून घेणे." प्रथिनांची साखळी कोणत्या स्वरूपात असते ज्यामुळे पेशी दुमडून विभाजित होतात, रासायनिक प्रक्रियेदरम्यान एन्झाईमचे पॅकेजिंग कसे बदलते, ग्रोथ हार्मोन आणि त्याचे रिसेप्टर कोणत्या ठिकाणी संवाद साधतात - हे प्रश्न आहेत विज्ञान उत्तरे. शिवाय, एक वेगळे ध्येय म्हणजे इतका डेटा जमा करणे की या प्रश्नांची उत्तरे (अद्याप न शिकलेल्या वस्तूवर) एखाद्या महागड्या प्रयोगाचा अवलंब न करता संगणकावर करता येतील.

उदाहरणार्थ, कृमी किंवा बुरशीमधील बायोल्युमिनेसेन्स प्रणाली कशी कार्य करते हे समजून घेणे आवश्यक आहे - त्यांनी जीनोमचा उलगडा केला, या डेटाच्या आधारे त्यांना इच्छित प्रथिने सापडली आणि ऑपरेशनच्या यंत्रणेसह त्याच्या अवकाशीय संरचनेचा अंदाज लावला. तथापि, हे ओळखण्यासारखे आहे की आतापर्यंत अशा पद्धती केवळ त्यांच्या बाल्यावस्थेतच अस्तित्वात आहेत आणि प्रथिनेच्या संरचनेचा अचूक अंदाज लावणे अद्याप अशक्य आहे, ज्यामध्ये फक्त त्याचे जनुक आहे. दुसरीकडे, स्ट्रक्चरल बायोलॉजीच्या निकालांचा औषधात उपयोग होतो. बर्‍याच संशोधकांना आशा आहे की, जैव-रेणूंच्या संरचनेबद्दल आणि त्यांच्या कार्याच्या कार्यपद्धतीबद्दलचे ज्ञान नवीन औषधांच्या विकासास अनुमती देईल, चाचणी आणि त्रुटी (उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग, काटेकोरपणे बोलणे), जसे की बहुतेक वेळा केले जाते. आता आणि हे विज्ञान कल्पनारम्य नाही: स्ट्रक्चरल बायोलॉजी वापरून तयार केलेली किंवा ऑप्टिमाइझ केलेली बरीच औषधे आधीच आहेत.

स्ट्रक्चरल बायोलॉजीचा इतिहास

स्ट्रक्चरल बायोलॉजीचा इतिहास (चित्र 1) अगदी लहान आहे आणि 1950 च्या दशकाच्या सुरुवातीस सुरू होतो, जेव्हा जेम्स वॉटसन आणि फ्रान्सिस क्रिक यांनी रोझलिंड फ्रँकलिनच्या डीएनए क्रिस्टल्समधून एक्स-रे विवर्तनावर आधारित डेटावर आधारित, आताचे एक मॉडेल एकत्र केले. विंटेज बांधकाम संचातून ज्ञात दुहेरी हेलिक्स. थोड्या आधी, लिनस पॉलिंगने प्रथिनांच्या दुय्यम संरचनेच्या मूलभूत घटकांपैकी एक -हेलिक्सचे पहिले प्रशंसनीय मॉडेल तयार केले (चित्र 2).

पाच वर्षांनंतर, 1958 मध्ये, जगातील पहिली प्रथिने रचना निर्धारित केली गेली - शुक्राणू व्हेलचे मायोग्लोबिन (स्नायू फायबर प्रोटीन) (चित्र 3). हे आधुनिक संरचनेइतके सुंदर दिसत नव्हते, अर्थातच, परंतु आधुनिक विज्ञानाच्या विकासातील हा एक महत्त्वपूर्ण टप्पा होता.

आकृती 3b. प्रोटीन रेणूची पहिली अवकाशीय रचना.जॉन केंड्र्यू आणि मॅक्स पेरुट्झ यांनी मायोग्लोबिनची अवकाशीय रचना दाखवली, जी एका विशेष बांधकाम संचामधून एकत्रित केली आहे.

दहा वर्षांनंतर, 1984-1985 मध्ये, प्रथम संरचना आण्विक चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपीद्वारे निर्धारित केल्या गेल्या. त्या क्षणापासून, अनेक प्रमुख शोध लागले आहेत: 1985 मध्ये, एन्झाईमच्या पहिल्या कॉम्प्लेक्सची रचना त्याच्या इनहिबिटरसह प्राप्त झाली, 1994 मध्ये, एटीपी सिंथेसची रचना, आमच्या पेशींच्या पॉवर प्लांट्सची मुख्य "मशीन" ( माइटोकॉन्ड्रिया), निश्चित केले गेले आणि 2000 मध्ये, प्रथम अवकाशीय रचना प्रथिने - राइबोसोम्सचे "कारखाने" प्राप्त झाले, ज्यामध्ये प्रथिने आणि आरएनए (चित्र 6). 21 व्या शतकात, स्ट्रक्चरल बायोलॉजीचा विकास झपाटय़ाने वाढला आहे, त्यासोबतच अवकाशीय संरचनांच्या संख्येतही स्फोटक वाढ झाली आहे. प्रथिनांच्या अनेक वर्गांची रचना प्राप्त झाली आहे: संप्रेरक आणि साइटोकाइन रिसेप्टर्स, जी-प्रोटीन-कपल्ड रिसेप्टर्स, टोल-सारखे रिसेप्टर्स, रोगप्रतिकारक प्रणाली प्रथिने आणि इतर अनेक.

2010 च्या दशकात नवीन क्रायोइलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी इमेजिंग आणि इमेजिंग तंत्रज्ञानाच्या आगमनाने, झिल्ली प्रथिनांच्या अनेक जटिल सुपर-रिझोल्यूशन संरचना उदयास आल्या आहेत. संरचनात्मक जीवशास्त्राच्या प्रगतीकडे लक्ष दिले गेले नाही: या क्षेत्रातील शोधांसाठी 14 नोबेल पारितोषिके देण्यात आली आहेत, त्यापैकी पाच 21 व्या शतकातील आहेत.

स्ट्रक्चरल बायोलॉजीच्या पद्धती

स्ट्रक्चरल बायोलॉजीच्या क्षेत्रातील संशोधन अनेक भौतिक पद्धती वापरून केले जाते, ज्यापैकी फक्त तीन अणू रेझोल्यूशनवर बायोमोलेक्यूल्सच्या अवकाशीय संरचना प्राप्त करणे शक्य करतात. स्ट्रक्चरल बायोलॉजी पद्धती विविध प्रकारच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी किंवा प्राथमिक कणांसह अभ्यासाधीन पदार्थाच्या परस्परसंवादाचे मोजमाप करण्यावर आधारित आहेत. सर्व पद्धतींना महत्त्वपूर्ण आर्थिक संसाधनांची आवश्यकता असते - उपकरणांची किंमत अनेकदा आश्चर्यकारक असते.

ऐतिहासिकदृष्ट्या, संरचनात्मक जीवशास्त्राची पहिली पद्धत म्हणजे एक्स-रे डिफ्रॅक्शन अॅनालिसिस (XRD) (Fig. 7). 20 व्या शतकाच्या पूर्वार्धात, असे आढळून आले की स्फटिकांवरील क्ष-किरण विवर्तन पद्धतीचा वापर करून, कोणीही त्यांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करू शकतो - सेल सममितीचा प्रकार, अणूंमधील बंधांची लांबी इ. जर सेंद्रिय संयुगे असतील तर क्रिस्टल जाळीच्या पेशी, नंतर अणूंचे निर्देशांक मोजले जाऊ शकतात, आणि म्हणून, या रेणूंची रासायनिक आणि अवकाशीय रचना. 1949 मध्ये पेनिसिलिनची रचना कशी मिळाली आणि 1953 मध्ये - डीएनए डबल हेलिक्सची रचना अशीच आहे.

असे दिसते की सर्वकाही सोपे आहे, परंतु त्यात बारकावे आहेत.

प्रथम, आपण कसा तरी क्रिस्टल्स प्राप्त करणे आवश्यक आहे, आणि त्यांचे आकार पुरेसे मोठे असणे आवश्यक आहे (Fig. 8). हे अत्यंत गुंतागुंतीच्या रेणूंसाठी शक्य असले तरी (लक्षात ठेवा की मीठ किंवा तांबे सल्फेट स्फटिक कसे होते!), प्रथिने क्रिस्टलायझेशन हे एक जटिल कार्य आहे ज्यासाठी इष्टतम परिस्थिती शोधण्यासाठी गैर-स्पष्ट प्रक्रिया आवश्यक आहे. आता हे विशेष रोबोट्सच्या मदतीने केले जाते जे "अंकुरित" प्रोटीन क्रिस्टल्सच्या शोधात शेकडो भिन्न उपाय तयार करतात आणि त्यांचे परीक्षण करतात. तथापि, क्रिस्टलोग्राफीच्या सुरुवातीच्या काळात, प्रथिने क्रिस्टल मिळविण्यासाठी अनेक वर्षे मौल्यवान वेळ लागू शकतो.

दुसरे म्हणजे, प्राप्त डेटाच्या आधारे (“कच्चे” विवर्तन पॅटर्न; अंजीर 8), रचना “गणना” करणे आवश्यक आहे. आजकाल हे देखील एक नित्याचे काम आहे, परंतु 60 वर्षांपूर्वी, दिवा तंत्रज्ञान आणि पंच कार्डच्या युगात ते इतके सोपे नव्हते.

तिसरे म्हणजे, जरी स्फटिक वाढवणे शक्य झाले असले तरी, प्रथिनांची अवकाशीय रचना निश्चित केली जाणे अजिबात आवश्यक नाही: यासाठी, प्रथिने सर्व जाळीच्या ठिकाणी समान रचना असणे आवश्यक आहे, जे नेहमीच नसते. .

आणि चौथे, क्रिस्टल प्रथिनांच्या नैसर्गिक अवस्थेपासून दूर आहे. स्फटिकांमधील प्रथिनांचा अभ्यास करणे म्हणजे एका लहान, धुरकट स्वयंपाकघरात दहा जणांना गुंडाळून लोकांचा अभ्यास करण्यासारखे आहे: लोकांना हात, पाय आणि डोके आहे हे तुम्ही शोधू शकता, परंतु त्यांचे वर्तन आरामदायक वातावरणात सारखे असू शकत नाही. तथापि, अवकाशीय संरचना निश्चित करण्यासाठी क्ष-किरण विवर्तन ही सर्वात सामान्य पद्धत आहे आणि या पद्धतीचा वापर करून 90% PDB सामग्री प्राप्त केली जाते.

SAR ला क्ष-किरणांचे शक्तिशाली स्त्रोत आवश्यक आहेत - इलेक्ट्रॉन प्रवेगक किंवा मुक्त इलेक्ट्रॉन लेसर (चित्र 9). असे स्रोत महाग असतात - अनेक अब्ज यूएस डॉलर्स - परंतु सामान्यतः एकच स्त्रोत जगभरातील शेकडो किंवा हजारो गट अगदी नाममात्र शुल्कासाठी वापरतात. आपल्या देशात कोणतेही शक्तिशाली स्त्रोत नाहीत, म्हणून बहुतेक शास्त्रज्ञ परिणामी क्रिस्टल्सचे विश्लेषण करण्यासाठी रशिया ते यूएसए किंवा युरोपमध्ये प्रवास करतात. या रोमँटिक अभ्यासांबद्दल आपण लेखात अधिक वाचू शकता. मेम्ब्रेन प्रोटीन्सच्या प्रगत संशोधनासाठी प्रयोगशाळा: जीनपासून अँग्स्ट्रॉमपर्यंत» .

आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, क्ष-किरण विवर्तन विश्लेषणासाठी क्ष-किरण किरणोत्सर्गाचा शक्तिशाली स्रोत आवश्यक आहे. स्रोत जितका अधिक शक्तिशाली असेल तितके लहान क्रिस्टल्स असू शकतात आणि कमी वेदना जीवशास्त्रज्ञ आणि अनुवांशिक अभियंत्यांना दुर्दैवी क्रिस्टल्स मिळविण्यासाठी प्रयत्न करणे सहन करावे लागेल. सिंक्रोट्रॉन किंवा सायक्लोट्रॉन - जायंट रिंग एक्सीलरेटर्समध्ये इलेक्ट्रॉनच्या बीमला गती देऊन एक्स-रे रेडिएशन सर्वात सहजपणे तयार केले जाते. जेव्हा इलेक्ट्रॉन प्रवेग अनुभवतो तेव्हा तो इच्छित वारंवारता श्रेणीमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लहरी उत्सर्जित करतो. अलीकडे, नवीन अल्ट्रा-हाय-पॉवर रेडिएशन स्त्रोत दिसू लागले आहेत - फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर (XFEL).

लेसरचे ऑपरेटिंग तत्त्व अगदी सोपे आहे (चित्र 9). प्रथम, सुपरकंडक्टिंग मॅग्नेट (प्रवेगक लांबी 1-2 किमी) वापरून इलेक्ट्रॉन उच्च उर्जेवर प्रवेगित केले जातात आणि नंतर तथाकथित अंड्युलेटर्समधून जातात - भिन्न ध्रुवीय चुंबकांच्या संचामधून.

आकृती 9. फ्री इलेक्ट्रॉन लेसरचे ऑपरेटिंग तत्त्व.इलेक्ट्रॉन बीम प्रवेगक आहे, उंड्युलेटरमधून जातो आणि गॅमा किरण उत्सर्जित करतो, जे जैविक नमुन्यांवर पडतात.

अंड्युलेटरमधून जात असताना, इलेक्ट्रॉन वेळोवेळी बीमच्या दिशेपासून विचलित होऊ लागतात, प्रवेग अनुभवतात आणि एक्स-रे रेडिएशन उत्सर्जित करतात. सर्व इलेक्ट्रॉन सारख्याच प्रकारे फिरत असल्याने, किरणोत्सर्गाचे प्रमाण वाढले आहे कारण किरणातील इतर इलेक्ट्रॉन त्याच वारंवारतेच्या एक्स-रे लहरी शोषून घेतात आणि पुन्हा उत्सर्जित करतात. सर्व इलेक्ट्रॉन अत्यंत शक्तिशाली आणि अतिशय लहान फ्लॅशच्या स्वरूपात (100 फेमटोसेकंदांपेक्षा कमी काळ टिकणारे) रेडिएशन समकालिकपणे उत्सर्जित करतात. क्ष-किरण बीमची शक्ती इतकी जास्त आहे की एका लहान फ्लॅशने एका लहान क्रिस्टलचे प्लाझ्मामध्ये रूपांतर केले (चित्र 10), परंतु क्रिस्टल अखंड असताना त्या काही फेमटोसेकंदांमध्ये, उच्च तीव्रतेमुळे उच्च दर्जाच्या प्रतिमा मिळू शकतात. आणि तुळईची सुसंगतता. अशा लेसरची किंमत $1.5 अब्ज आहे आणि जगात अशी फक्त चार प्रतिष्ठाने आहेत (USA (Fig. 11), जपान, कोरिया आणि स्वित्झर्लंडमध्ये आहेत. 2017 मध्ये, पाचवे - युरोपियन - लेसर कार्यान्वित करण्याचे नियोजित आहे, ज्याच्या बांधकामात रशियाने देखील भाग घेतला.

आकृती 10. फ्री इलेक्ट्रॉन लेसर पल्सच्या प्रभावाखाली 50 fs मध्ये प्रथिनांचे प्लाझ्मामध्ये रूपांतर.फेमटोसेकंद = 1/10000000000000000 सेकंदाचा वा.

NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरून, PDB मधील सुमारे 10% अवकाशीय संरचना निर्धारित केल्या आहेत. रशियामध्ये अनेक अति-शक्तिशाली संवेदनशील NMR स्पेक्ट्रोमीटर आहेत, जे जागतिक दर्जाचे काम करतात. सर्वात मोठी NMR प्रयोगशाळा केवळ रशियातच नाही तर प्रागच्या पूर्वेला आणि सोलच्या पश्चिमेकडील संपूर्ण जागेत रशियन अकादमी ऑफ सायन्सेस (मॉस्को) च्या बायोऑर्गेनिक केमिस्ट्री संस्थेत आहे.

NMR स्पेक्ट्रोमीटर हे बुद्धिमत्तेवर तंत्रज्ञानाच्या विजयाचे एक अद्भुत उदाहरण आहे. आम्ही आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, NMR स्पेक्ट्रोस्कोपी पद्धतीचा वापर करण्यासाठी, एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र आवश्यक आहे, म्हणून यंत्राचे हृदय एक सुपरकंडक्टिंग चुंबक आहे - द्रव हीलियम (−269 °C) मध्ये बुडलेल्या विशेष मिश्रधातूपासून बनविलेले कॉइल. सुपरकंडक्टिव्हिटी प्राप्त करण्यासाठी द्रव हीलियम आवश्यक आहे. हेलियमचे बाष्पीभवन होण्यापासून रोखण्यासाठी, त्याच्याभोवती द्रव नायट्रोजन (−196 °C) ची एक मोठी टाकी तयार केली जाते. जरी हे इलेक्ट्रोमॅग्नेट आहे, तरीही ते वीज वापरत नाही: सुपरकंडक्टिंग कॉइलला कोणताही प्रतिकार नाही. तथापि, चुंबकाला द्रव हीलियम आणि द्रव नायट्रोजन (चित्र 15) सह सतत “खायला” दिले पाहिजे. जर तुम्ही मागोवा ठेवला नाही, तर "शमन" होईल: कॉइल गरम होईल, हेलियम स्फोटकपणे बाष्पीभवन होईल आणि डिव्हाइस खंडित होईल ( सेमी.व्हिडिओ). हे देखील महत्त्वाचे आहे की 5 सेमी लांबीच्या नमुन्यातील फील्ड अत्यंत एकसमान आहे, म्हणून डिव्हाइसमध्ये चुंबकीय क्षेत्र सुधारण्यासाठी आवश्यक असलेले दोन डझन लहान चुंबक आहेत.

व्हिडिओ. 21.14 टेस्ला NMR स्पेक्ट्रोमीटरचे नियोजित शमन.

मोजमाप करण्यासाठी, आपल्याला सेन्सरची आवश्यकता आहे - एक विशेष कॉइल जो दोन्ही इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन तयार करतो आणि "रिव्हर्स" सिग्नलची नोंदणी करतो - नमुन्याच्या चुंबकीय क्षणाचे दोलन. 2-4 पटीने संवेदनशीलता वाढवण्यासाठी, सेन्सरला −200 °C तापमानाला थंड केले जाते, ज्यामुळे थर्मल आवाज दूर होतो. हे करण्यासाठी, ते एक विशेष मशीन तयार करतात - एक क्रायोप्लॅटफॉर्म, जे हेलियमला ​​आवश्यक तापमानात थंड करते आणि डिटेक्टरच्या पुढे पंप करते.

प्रकाश विखुरणे, क्ष-किरण किंवा न्यूट्रॉन बीमच्या घटनेवर अवलंबून असलेल्या पद्धतींचा एक संपूर्ण गट आहे. या पद्धती, विविध कोनांवर विकिरण/कण विखुरण्याच्या तीव्रतेवर आधारित, द्रावणातील रेणूंचा आकार आणि आकार निश्चित करणे शक्य करतात (चित्र 16). विखुरण्यामुळे रेणूची रचना निश्चित करता येत नाही, परंतु ते NMR स्पेक्ट्रोस्कोपीसारख्या दुसर्‍या पद्धतीसाठी मदत म्हणून वापरले जाऊ शकते. प्रकाश विखुरणे मोजण्यासाठी साधने तुलनेने स्वस्त आहेत, ज्याची किंमत "फक्त" सुमारे $100,000 आहे, तर इतर पद्धतींना हातावर कण प्रवेगक आवश्यक आहे, ज्यामुळे न्यूट्रॉनचा किरण किंवा क्ष-किरणांचा एक शक्तिशाली प्रवाह तयार होऊ शकतो.

आणखी एक पद्धत ज्याद्वारे रचना निश्चित केली जाऊ शकत नाही, परंतु काही महत्त्वाचा डेटा मिळवता येतो रेझोनंट फ्लोरोसेन्स ऊर्जा हस्तांतरण(फ्रेट). ही पद्धत फ्लोरोसेन्सची घटना वापरते - काही पदार्थांची एका तरंगलांबीचा प्रकाश शोषून घेण्याची क्षमता दुसर्‍या तरंगलांबीचा प्रकाश उत्सर्जित करताना. तुम्ही यौगिकांची एक जोडी निवडू शकता, त्यापैकी एकासाठी (दाता) फ्लूरोसेन्स दरम्यान उत्सर्जित होणारा प्रकाश दुसऱ्या (स्वीकारणारा) च्या वैशिष्ट्यपूर्ण शोषण तरंगलांबीशी संबंधित असेल. आवश्यक तरंगलांबीच्या लेसरसह दात्याला विकिरण करा आणि स्वीकारणाऱ्याचा फ्लोरोसेन्स मोजा. FRET परिणाम रेणूंमधील अंतरावर अवलंबून असतो, म्हणून जर तुम्ही एकाच प्रथिनेच्या दोन प्रथिने किंवा भिन्न डोमेन (स्ट्रक्चरल युनिट्स) च्या रेणूंमध्ये फ्लूरोसेन्स दाता आणि स्वीकारकर्ता ओळखलात, तर तुम्ही प्रथिने किंवा डोमेनच्या सापेक्ष स्थानांमधील परस्परसंवादाचा अभ्यास करू शकता. एक प्रथिने. ऑप्टिकल मायक्रोस्कोप वापरून नोंदणी केली जाते, म्हणून FRET ही एक स्वस्त, कमी-माहितीपूर्ण पद्धत आहे, ज्याचा वापर डेटाचा अर्थ लावण्याच्या अडचणींशी संबंधित आहे.

शेवटी, स्ट्रक्चरल बायोलॉजिस्ट - कॉम्प्युटर मॉडेलिंग (चित्र 17) च्या "स्वप्न पद्धती" चा उल्लेख करण्यात आम्ही अयशस्वी होऊ शकत नाही. संगणकीय मॉडेलमधील प्रथिनांच्या वर्तनाचे अनुकरण करण्यासाठी रेणूंच्या रचना आणि वर्तनाच्या नियमांबद्दल आधुनिक ज्ञान वापरणे ही या पद्धतीची कल्पना आहे. उदाहरणार्थ, आण्विक डायनॅमिक्स पद्धतीचा वापर करून, आपण रिअल टाइममध्ये रेणूच्या हालचालींचे निरीक्षण करू शकता किंवा एक "परंतु" सह प्रोटीन (फोल्डिंग) "एकत्रित" करण्याच्या प्रक्रियेचे निरीक्षण करू शकता: गणना केली जाऊ शकणारी कमाल वेळ 1 एमएस पेक्षा जास्त नाही , जे अत्यंत लहान आहे, परंतु त्याच वेळी प्रचंड संगणकीय संसाधने आवश्यक आहेत (चित्र 18). दीर्घ कालावधीत सिस्टमच्या वर्तनाचा अभ्यास करणे शक्य आहे, परंतु अचूकतेच्या अस्वीकार्य नुकसानीच्या खर्चावर हे साध्य केले जाते.

प्रथिनांच्या अवकाशीय संरचनांचे विश्लेषण करण्यासाठी संगणक मॉडेलिंग सक्रियपणे वापरली जाते. डॉकिंगचा वापर करून, ते संभाव्य औषधांचा शोध घेतात ज्यात लक्ष्य प्रोटीनशी संवाद साधण्याची उच्च प्रवृत्ती असते. याक्षणी, अंदाजांची अचूकता अद्याप कमी आहे, परंतु डॉकिंगमुळे संभाव्य सक्रिय पदार्थांची श्रेणी लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकते ज्याची नवीन औषधाच्या विकासासाठी चाचणी करणे आवश्यक आहे.

स्ट्रक्चरल बायोलॉजीच्या निकालांच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगाचे मुख्य क्षेत्र म्हणजे औषधांचा विकास किंवा, जसे की आता फॅशनेबल म्हणायचे आहे, ड्रॅग डिझाइन. स्ट्रक्चरल डेटावर आधारित औषधाची रचना करण्याचे दोन मार्ग आहेत: तुम्ही लिगँड किंवा लक्ष्य प्रोटीनपासून सुरुवात करू शकता. लक्ष्य प्रोटीनवर कार्य करणारी अनेक औषधे आधीच ज्ञात असल्यास आणि प्रथिने-औषध कॉम्प्लेक्सची रचना प्राप्त झाली असल्यास, आपण पृष्ठभागावरील बंधनकारक "पॉकेट" च्या गुणधर्मांनुसार "आदर्श औषध" चे मॉडेल तयार करू शकता. प्रोटीन रेणू, संभाव्य औषधाची आवश्यक वैशिष्ट्ये ओळखा आणि सर्व ज्ञात नैसर्गिक आणि ज्ञात नसलेल्या संयुगे शोधा. औषधाचे संरचनात्मक गुणधर्म आणि त्याची क्रिया यांच्यात संबंध निर्माण करणे देखील शक्य आहे. उदाहरणार्थ, जर एखाद्या रेणूच्या वर धनुष्य असेल तर त्याची क्रिया धनुष्य नसलेल्या रेणूपेक्षा जास्त असते. आणि धनुष्य जितके जास्त आकारले जाईल तितके औषध चांगले कार्य करते. याचा अर्थ असा की सर्व ज्ञात रेणूंपैकी, आपल्याला सर्वात मोठ्या चार्ज केलेल्या धनुष्यासह कंपाऊंड शोधण्याची आवश्यकता आहे.

दुसरा मार्ग म्हणजे संगणकावर योग्य ठिकाणी त्याच्याशी संवाद साधण्यास सक्षम असलेल्या संयुगे शोधण्यासाठी लक्ष्याची रचना वापरणे. या प्रकरणात, तुकड्यांची लायब्ररी - पदार्थांचे छोटे तुकडे - सहसा वापरले जातात. जर तुम्हाला वेगवेगळ्या ठिकाणी लक्ष्याशी संवाद साधणारे अनेक चांगले तुकडे आढळले, परंतु एकमेकांच्या अगदी जवळ असतील, तर तुम्ही त्या तुकड्यांपासून एक औषध तयार करू शकता. स्ट्रक्चरल बायोलॉजी वापरून यशस्वी औषध विकासाची अनेक उदाहरणे आहेत. पहिली यशस्वी केस 1995 पासूनची आहे: नंतर डोरझोलामाइड, काचबिंदूसाठी एक औषध, वापरण्यासाठी मंजूर करण्यात आले.

जैविक संशोधनातील सामान्य कल केवळ गुणात्मकच नाही तर निसर्गाच्या परिमाणात्मक वर्णनाकडेही झुकत आहे. स्ट्रक्चरल बायोलॉजी हे याचे प्रमुख उदाहरण आहे. आणि केवळ मूलभूत विज्ञानच नाही तर औषध आणि जैवतंत्रज्ञानालाही याचा फायदा होत राहील यावर विश्वास ठेवण्याचे सर्व कारण आहे.

कॅलेंडर

विशेष प्रकल्पाच्या लेखांवर आधारित, आम्ही 2019 साठी “जीवशास्त्राच्या 12 पद्धती” कॅलेंडर बनवण्याचा निर्णय घेतला. हा लेख मार्चचे प्रतिनिधित्व करतो.

साहित्य

1. बायोल्युमिनेसेन्स: पुनर्जन्म;
2. संगणक पद्धतींचा विजय: प्रथिनांच्या संरचनेचा अंदाज;
3. हेपिंग झेंग, कॅटरझिना बी हँडिंग, मॅथ्यू डी झिमरमन, इव्हान जी शाबालिन, स्टीव्हन सी अल्मो, व्लाडेक मायनर. (2015).

गोल

• शैक्षणिक: विज्ञान म्हणून जीवशास्त्राचे ज्ञान विकसित करणे सुरू ठेवा; जीवशास्त्राच्या मुख्य शाखा आणि ते अभ्यासत असलेल्या वस्तूंबद्दल संकल्पना द्या;
• विकासात्मक: साहित्यिक स्त्रोतांसह कार्य करण्याचे कौशल्य विकसित करणे, विश्लेषणात्मक कनेक्शन बनविण्याची क्षमता विकसित करणे;
• शैक्षणिक: तुमची क्षितिजे विस्तृत करा, जगाची समग्र धारणा तयार करा.

कार्ये

1. इतर विज्ञानांसह जीवशास्त्राची भूमिका स्पष्ट करा.
2. जीवशास्त्र आणि इतर विज्ञानांमधील संबंध प्रकट करा.
3. जीवशास्त्राच्या कोणत्या वेगवेगळ्या शाखांचा अभ्यास करतात ते ठरवा.
4. जीवनातील जीवशास्त्राची भूमिका निश्चित करा व्यक्ती .
5. धड्यात सादर केलेल्या व्हिडिओंमधून विषयाबद्दल मनोरंजक तथ्ये जाणून घ्या.

अटी आणि संकल्पना

• जीवशास्त्र हे विज्ञानाचे एक संकुल आहे ज्याच्या अभ्यासाची वस्तू सजीव प्राणी आणि त्यांचा पर्यावरणाशी संवाद आहे.
• जीवन हे पदार्थाच्या अस्तित्वाचे एक सक्रिय स्वरूप आहे, एका अर्थाने त्याच्या भौतिक आणि रासायनिक अस्तित्वापेक्षा उच्च आहे; सेलमध्ये होणार्‍या भौतिक आणि रासायनिक प्रक्रियांचा एक संच जो चयापचय आणि पेशी विभाजनास परवानगी देतो.
• विज्ञानवास्तविकतेबद्दल वस्तुनिष्ठ ज्ञान विकसित करणे आणि सैद्धांतिकदृष्ट्या पद्धतशीर करणे हे मानवी क्रियाकलापांचे एक क्षेत्र आहे.

वर्ग दरम्यान

ज्ञान अद्ययावत करणे

जीवशास्त्र काय शिकतो ते लक्षात ठेवा.
तुम्हाला माहीत असलेल्या जीवशास्त्राच्या शाखांची नावे सांगा.
योग्य उत्तर शोधा:
1. वनस्पतिशास्त्र अभ्यास:
अ) वनस्पती
ब) प्राणी
ब) फक्त एकपेशीय वनस्पती
2. मशरूमचा अभ्यास खालील चौकटीत होतो:
अ) वनस्पतिशास्त्रज्ञ;
ब) विषाणूशास्त्र;
बी) मायकोलॉजी.
3. जीवशास्त्रात, अनेक राज्ये ओळखली जातात, म्हणजे:
अ) ४
ब) ५
AT 7
4. जीवशास्त्र मध्ये, एक व्यक्ती संदर्भित करते:
अ) प्राण्यांचे साम्राज्य
ब) उपवर्ग सस्तन प्राणी;
क) होमो सेपियन्सचा प्रकार.

आकृती 1 वापरून, जीवशास्त्रात किती राज्ये ओळखली जातात ते लक्षात ठेवा:

तांदूळ. 1 सजीवांचे साम्राज्य

नवीन साहित्य शिकणे

जर्मन प्राध्यापक टी. रुसम यांनी 1797 मध्ये “जीवशास्त्र” हा शब्द प्रथम मांडला होता. परंतु प्रबलित कंक्रीट या शब्दाचा वापर केल्यानंतर, 1802 मध्येच सक्रियपणे वापरला जाऊ लागला. लामार्क त्याच्या कामात.

आज, जीवशास्त्र हे विज्ञानांचे एक संकुल आहे जे स्वतंत्र वैज्ञानिक शाखांनी तयार केले आहे जे संशोधनाच्या विशिष्ट वस्तूंशी संबंधित आहे.

जीवशास्त्राच्या "शाखा" पैकी, आम्ही अशा विज्ञानांची नावे देऊ शकतो:
- वनस्पतिशास्त्र हे एक विज्ञान आहे जे वनस्पती आणि त्याच्या उपविभागांचा अभ्यास करते: मायकोलॉजी, लाइकेनॉलॉजी, ब्रायोलॉजी, जिओबोटनी, पॅलिओबॉटनी;
- प्राणीशास्त्र- प्राणी आणि त्याच्या उपविभागांचा अभ्यास करणारे विज्ञान: ichthyology, archology, ornithology, ethology;
- पर्यावरणशास्त्र - सजीव आणि बाह्य वातावरण यांच्यातील संबंधांचे विज्ञान;
- शरीरशास्त्र - सर्व सजीवांच्या अंतर्गत संरचनेचे विज्ञान;
- मॉर्फोलॉजी हे एक विज्ञान आहे जे सजीवांच्या बाह्य संरचनेचा अभ्यास करते;
- सायटोलॉजी हे एक विज्ञान आहे जे पेशींच्या अभ्यासाशी संबंधित आहे;
- तसेच हिस्टोलॉजी, जेनेटिक्स, फिजियोलॉजी, मायक्रोबायोलॉजी आणि इतर.

सर्वसाधारणपणे, आपण आकृती 2 मध्ये जैविक विज्ञानाची संपूर्णता पाहू शकता:

तांदूळ. 2 जैविक विज्ञान

त्याच वेळी, विज्ञानांची संपूर्ण मालिका ओळखली जाते, जी इतर विज्ञानांसह जीवशास्त्राच्या जवळच्या परस्परसंवादाच्या परिणामी तयार झाली होती आणि त्यांना एकात्मिक म्हणतात. अशा विज्ञानांमध्ये सुरक्षितपणे समाविष्ट होऊ शकते: बायोकेमिस्ट्री, बायोफिजिक्स, बायोजियोग्राफी, बायोटेक्नॉलॉजी, रेडिओबायोलॉजी, स्पेस बायोलॉजी आणि इतर. आकृती 3 जीवशास्त्राचे अविभाज्य मुख्य विज्ञान दाखवते

तांदूळ. 3. इंटिग्रल बायोलॉजिकल सायन्सेस

मानवासाठी जीवशास्त्राचे ज्ञान महत्त्वाचे आहे.
कार्य 1: स्वतःसाठी तयार करण्याचा प्रयत्न करा मानवांसाठी जैविक ज्ञानाचे नेमके काय महत्त्व आहे?
कार्य 2: उत्क्रांतीबद्दल खालील व्हिडिओ पहा आणि ते तयार करण्यासाठी कोणते जैविक विज्ञान आवश्यक आहे ते ठरवा

आता एखाद्या व्यक्तीला कोणत्या प्रकारचे ज्ञान आवश्यक आहे आणि का ते लक्षात ठेवूया:
- शरीराच्या विविध रोगांचे निर्धारण करण्यासाठी. त्यांचे उपचार आणि प्रतिबंध यासाठी मानवी शरीराबद्दल ज्ञान आवश्यक आहे, ज्याचा अर्थ आहे: शरीरशास्त्र, शरीरविज्ञान, आनुवंशिकी, सायटोलॉजी. जीवशास्त्राच्या यशाबद्दल धन्यवाद, उद्योगाने औषधे, जीवनसत्त्वे आणि जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थ तयार करण्यास सुरुवात केली;

अन्न उद्योगात वनस्पतिशास्त्र, जैवरसायनशास्त्र, मानवी शरीरविज्ञान हे जाणून घेणे आवश्यक आहे;
- शेतीमध्ये वनस्पतिशास्त्र आणि बायोकेमिस्ट्रीचे ज्ञान आवश्यक आहे. वनस्पती आणि प्राणी जीव यांच्यातील संबंधांचा अभ्यास केल्याबद्दल धन्यवाद, पिकांच्या कीटकांवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी जैविक पद्धती तयार करणे शक्य झाले आहे. उदाहरणार्थ, वनस्पतिशास्त्र आणि प्राणीशास्त्राचे जटिल ज्ञान शेतीमध्ये दिसून येते आणि हे एका लहान व्हिडिओमध्ये पाहिले जाऊ शकते.

आणि ही मानवी जीवनातील "जैविक ज्ञानाची उपयुक्त भूमिका" ची फक्त एक छोटी यादी आहे.
खालील व्हिडिओ तुम्हाला जीवनातील जीवशास्त्राच्या भूमिकेबद्दल अधिक समजून घेण्यास मदत करेल.

अनिवार्य ज्ञानातून जीवशास्त्राचे ज्ञान काढून टाकणे शक्य नाही, कारण जीवशास्त्र आपल्या जीवनाचा अभ्यास करते, जीवशास्त्र हे ज्ञान प्रदान करते जे मानवी जीवनाच्या बहुतेक क्षेत्रांमध्ये वापरले जाते.

कार्य 3. आधुनिक जीवशास्त्राला जटिल विज्ञान का म्हटले जाते ते स्पष्ट करा.

ज्ञानाचे एकत्रीकरण

1. जीवशास्त्र म्हणजे काय?
2. वनस्पतिशास्त्राच्या उपविभागांची नावे सांगा.
3. मानवी जीवनात शरीरशास्त्राच्या ज्ञानाची भूमिका काय आहे?
4. औषधासाठी कोणत्या विज्ञानाचे ज्ञान आवश्यक आहे?
5. जीवशास्त्र ही संकल्पना प्रथम कोणी ओळखली?
6. आकृती 4 पहा आणि चित्रित वस्तूचा विज्ञान काय अभ्यास करत आहे ते ठरवा:

अंजीर.4. कोणते विज्ञान या वस्तूचा अभ्यास करते?

7. आकृती 5 चा अभ्यास करा, सर्व सजीव आणि त्याचा अभ्यास करणारे विज्ञान नाव द्या

तांदूळ. 5. सजीव

गृहपाठ

1. पाठ्यपुस्तक सामग्रीवर प्रक्रिया करा - परिच्छेद 1
2. एका नोटबुकमध्ये लिहा आणि अटी जाणून घ्या: जीवशास्त्र, जीवन, विज्ञान.
3. जीवशास्त्राचे सर्व विभाग आणि उपविभाग एक शास्त्र म्हणून एका वहीत लिहा, त्यांची थोडक्यात वैशिष्ट्ये सांगा.

अलीकडेच, एक नेत्रहीन मासा, Phreatichthys andruzzii, भूगर्भातील गुहांमध्ये राहत असल्याचे आढळून आले, ज्याचे अंतर्गत घड्याळ 24 (इतर प्राण्यांप्रमाणे) नाही तर 47 तासांवर सेट केलेले आहे. यासाठी एक उत्परिवर्तन जबाबदार आहे, ज्याने या माशांच्या शरीरावरील सर्व प्रकाश-संवेदनशील रिसेप्टर्स बंद केले.

आपल्या ग्रहावर राहणार्‍या जैविक प्रजातींची एकूण संख्या शास्त्रज्ञांनी 8.7 दशलक्ष असल्याचा अंदाज लावला आहे आणि या क्षणी या संख्येपैकी 20% पेक्षा जास्त शोधले गेले नाही आणि वर्गीकृत केले गेले नाही.

बर्फाचे मासे किंवा पांढरे मासे अंटार्क्टिक पाण्यात राहतात. कशेरुकाची ही एकमेव प्रजाती आहे ज्यामध्ये रक्तामध्ये लाल रक्तपेशी किंवा हिमोग्लोबिन नसतात - म्हणून बर्फाच्या माशांचे रक्त रंगहीन असते. त्यांचे चयापचय केवळ रक्तात थेट विरघळलेल्या ऑक्सिजनवर आधारित आहे

"बास्टर्ड" हा शब्द "व्यभिचार करणे" या क्रियापदावरून आला आहे आणि मूळतः शुद्ध जातीच्या प्राण्याची अवैध संतती असा होतो. कालांतराने, जीवशास्त्रात हा शब्द "हायब्रिड" या शब्दाने बदलला गेला, परंतु लोकांच्या संबंधात तो अपमानास्पद बनला.

वापरलेल्या स्त्रोतांची यादी

1. धडा "जीवशास्त्र - जीवनाचे विज्ञान" कॉन्स्टँटिनोव्हा ई.ए., माध्यमिक शाळा क्रमांक 3, टव्हर येथील जीवशास्त्र शिक्षक
2. धडा “परिचय. जीवशास्त्र हे जीवनाचे विज्ञान आहे” टिटोरोव यु.आय., जीवशास्त्र शिक्षक, केमेरोवोमधील केएलचे संचालक.
3. धडा "जीवशास्त्र - जीवनाचे विज्ञान" निकितिना ओ.व्ही., महापालिका शैक्षणिक संस्थेतील जीवशास्त्र शिक्षक "माध्यमिक शाळा क्रमांक 8, चेरेपोवेट्स.
4. झाखारोव व्ही.बी., कोझलोवा टी.ए., मामोंटोव्ह एस.जी. "जीवशास्त्र" (चौथी आवृत्ती) -एल.: अकादमी, 2011.- 512 पी.
5. मात्याश एन.यू., शबतुरा एन.एन. जीवशास्त्र 9 वी ग्रेड - के.: जेनेझा, 2009. - 253 पी.

बोरिसेन्को I.N द्वारे संपादित आणि पाठविले.

आम्ही धड्यावर काम केले

बोरिसेंको आय.एन.

कॉन्स्टँटिनोव्हा ई.ए.

टिटोरोवा यु.आय.

निकितिना ओ.व्ही.

जीवशास्त्र- जिवंत निसर्गाचे विज्ञान.

जीवशास्त्र सजीवांची विविधता, त्यांच्या शरीराची रचना आणि त्यांच्या अवयवांचे कार्य, जीवांचे पुनरुत्पादन आणि विकास तसेच सजीव निसर्गावर मानवाचा प्रभाव यांचा अभ्यास करते.

या विज्ञानाचे नाव दोन ग्रीक शब्दांवरून आले आहे. बायोस"-"जीवन आणि" लोगो"-"विज्ञान, शब्द."

सजीवांच्या विज्ञानाच्या संस्थापकांपैकी एक महान प्राचीन ग्रीक शास्त्रज्ञ (384 - 322 ईसापूर्व) होता. त्याच्या आधी मानवतेने मिळवलेल्या जैविक ज्ञानाचे सामान्यीकरण करणारे ते पहिले होते. शास्त्रज्ञाने प्राण्यांचे प्रथम वर्गीकरण प्रस्तावित केले, रचनेत समान सजीवांचे गटांमध्ये एकत्रीकरण केले आणि त्यामध्ये मानवांसाठी एक स्थान नियुक्त केले.

त्यानंतर, आपल्या ग्रहावर राहणाऱ्या विविध प्रकारच्या सजीवांचा अभ्यास करणाऱ्या अनेक वैज्ञानिकांनी जीवशास्त्राच्या विकासात योगदान दिले.

जीवन विज्ञान कुटुंब

जीवशास्त्र हे निसर्गाचे विज्ञान आहे. जीवशास्त्रज्ञांच्या संशोधनाचे क्षेत्र प्रचंड आहे: त्यात विविध सूक्ष्मजीव, वनस्पती, बुरशी, प्राणी (मानवांसह), जीवांची रचना आणि कार्यप्रणाली इत्यादींचा समावेश होतो.

अशा प्रकारे, जीवशास्त्र हे केवळ एक विज्ञान नाही तर अनेक स्वतंत्र विज्ञानांचा समावेश असलेले संपूर्ण कुटुंब आहे.

बायोलॉजिकल सायन्स फॅमिली बद्दल संवादात्मक आकृती एक्सप्लोर करा आणि जीवशास्त्राच्या विविध शाखा काय आहेत ते शोधा.

शरीरशास्त्र- वैयक्तिक अवयव, प्रणाली आणि संपूर्ण शरीराचे स्वरूप आणि संरचनेचे विज्ञान.

शरीरशास्त्र- जीवांचे महत्त्वपूर्ण कार्य, त्यांच्या प्रणाली, अवयव आणि ऊतक आणि शरीरात होणार्‍या प्रक्रियांचे विज्ञान.

सायटोलॉजी- पेशींच्या संरचनेचे आणि कार्याचे विज्ञान.

प्राणीशास्त्र - प्राण्यांचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

प्राणीशास्त्राचे विभाग:

• कीटकशास्त्र हे कीटकांचे विज्ञान आहे.

त्यात अनेक विभाग आहेत: कोलिओप्टेरोलॉजी (बीटलचा अभ्यास), लेपिडोप्टेरोलॉजी (फुलपाखरांचा अभ्यास), मार्मेकोलॉजी (मुंग्यांचा अभ्यास).

• Ichthyology हे माशांचे शास्त्र आहे.
• पक्षीशास्त्र हे पक्ष्यांचे शास्त्र आहे.
• थेरिओलॉजी हे सस्तन प्राण्यांचे विज्ञान आहे.

वनस्पतिशास्त्र - वनस्पतींचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

मायकोलॉजी- मशरूमचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

प्रोटिस्टोलॉजी - प्रोटोझोआचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

विषाणूशास्त्र - व्हायरसचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

बॅक्टेरियोलॉजी - जीवाणूंचा अभ्यास करणारे विज्ञान.

जीवशास्त्राचा अर्थ

जीवशास्त्र मानवी व्यावहारिक क्रियाकलापांच्या अनेक पैलूंशी जवळून संबंधित आहे - शेती, विविध उद्योग, औषध.

आज शेतीचा यशस्वी विकास मुख्यत्वे जीवशास्त्रज्ञ-प्रजननकर्त्यांवर अवलंबून आहे जे अस्तित्वात असलेल्या सुधारित करण्यात आणि लागवड केलेल्या वनस्पतींच्या नवीन जाती आणि पाळीव प्राण्यांच्या जाती तयार करण्यात गुंतलेले आहेत.

जीवशास्त्राच्या यशाबद्दल धन्यवाद, सूक्ष्मजीवशास्त्रीय उद्योग तयार झाला आणि यशस्वीरित्या विकसित होत आहे. उदाहरणार्थ, विशिष्ट प्रकारच्या बुरशी आणि जीवाणूंच्या क्रियाकलापांमुळे लोक केफिर, दही, दही, चीज, केव्हास आणि इतर अनेक उत्पादने मिळवतात. आधुनिक जैव तंत्रज्ञानाचा वापर करून, उपक्रम औषधे, जीवनसत्त्वे, खाद्य पदार्थ, कीटक आणि रोगांपासून वनस्पती संरक्षण उत्पादने, खते आणि बरेच काही तयार करतात.

जीवशास्त्राच्या नियमांचे ज्ञान मानवी रोगांवर उपचार आणि प्रतिबंध करण्यास मदत करते.

दरवर्षी लोक नैसर्गिक संसाधनांचा अधिकाधिक वापर करतात. शक्तिशाली तंत्रज्ञान जगाला इतक्या झपाट्याने बदलत आहे की आता पृथ्वीवर निसर्गाचा जवळजवळ कोणताही कोपरा शिल्लक नाही.

मानवी जीवनासाठी सामान्य परिस्थिती राखण्यासाठी, नष्ट झालेले नैसर्गिक वातावरण पुनर्संचयित करणे आवश्यक आहे. हे केवळ निसर्गाचे नियम जाणणारे लोकच करू शकतात. जीवशास्त्राबरोबरच जीवशास्त्राचेही ज्ञान पर्यावरणशास्त्रग्रहावरील राहणीमानाचे जतन आणि सुधारणा करण्याच्या समस्येचे निराकरण करण्यात आम्हाला मदत करते.

परस्पर कार्य पूर्ण करा -

जीवशास्त्र म्हणजे काय? जीवशास्त्र हे जीवनाचे, पृथ्वीवर राहणाऱ्या सजीवांचे विज्ञान आहे.

"विज्ञान" सादरीकरणातील चित्र 3"जीवशास्त्र" या विषयावरील जीवशास्त्राच्या धड्यांसाठी

परिमाण: 720 x 540 पिक्सेल, स्वरूप: jpg. जीवशास्त्र धड्यासाठी विनामूल्य चित्र डाउनलोड करण्यासाठी, प्रतिमेवर उजवे-क्लिक करा आणि "प्रतिमा म्हणून जतन करा..." क्लिक करा. धड्यातील चित्रे प्रदर्शित करण्यासाठी, तुम्ही संपूर्ण सादरीकरण “Science.ppt” सर्व चित्रांसह झिप संग्रहणात विनामूल्य डाउनलोड करू शकता. संग्रहण आकार 471 KB आहे.

जीवशास्त्र

"जीवशास्त्रातील संशोधन पद्धती" - विज्ञान म्हणून जीवशास्त्राच्या विकासाचा इतिहास. प्रयोगाचे नियोजन करणे, तंत्र निवडणे. पाठ योजना: मानवजातीच्या कोणत्या जागतिक समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी जीवशास्त्राचे ज्ञान आवश्यक आहे? विषय: बॉर्डरलाइन विषय: असाइनमेंट: आकृतिशास्त्र, शरीरशास्त्र, शरीरविज्ञान, प्रणालीशास्त्र, जीवाश्मशास्त्र. जीवशास्त्राचा अर्थ." जीवशास्त्र हे जीवनाचे विज्ञान आहे.

"शास्त्रज्ञ लोमोनोसोव्ह" - उत्तर सागरी मार्गाचा शोध घेण्याच्या आणि सायबेरियाचा विकास करण्याच्या महत्त्वावर जोर दिला. 19 नोव्हेंबर 1711 - 15 एप्रिल 1765 (वय 53 वर्षे). १० जून १७४१. शोध. त्याने पदार्थाच्या संरचनेबद्दल अणु आणि आण्विक संकल्पना विकसित केल्या. कल्पना. रासायनिक घटकांच्या यादीतून फ्लोगिस्टन वगळले. नोकरी. देववादाचा समर्थक असल्याने, तो नैसर्गिक घटनांकडे भौतिकदृष्ट्या पाहत असे.

"वनस्पतिशास्त्रज्ञ वाविलोव्ह" - ऑल-युनियन इन्स्टिट्यूट ऑफ अप्लाइड बॉटनी. 1906 मध्ये, निकोलाई इव्हानोविच वाव्हिलोव्ह. 1924 मध्ये पूर्ण: बाबिचेवा रोक्साना आणि झ्डानोव्हा ल्युडमिला, इयत्ता 10B चे विद्यार्थी. शास्त्रज्ञ आणि विज्ञान संघटक म्हणून वाव्हिलोव्हचा अधिकार वाढला. मेर्टन (इंग्लंड) मध्ये, फलोत्पादन संस्थेच्या अनुवांशिक प्रयोगशाळेत. N. I. Vavilov यांचा जन्म 26 नोव्हेंबर 1887 रोजी मॉस्को येथे झाला.

"प्रोजेक्ट क्रियाकलाप" - अलेक्सेवा ई.व्ही. व्याख्यान योजना. शिक्षक प्रकल्पाचा लेखक बनतो. अतिरिक्त संसाधने ब्राउझ करा. शैक्षणिक प्रक्रियेच्या माहिती मॉडेलचे तंत्रज्ञान. जीवशास्त्र धडा डिझाइन करणे. प्रकल्प क्रियाकलाप. सिद्धांत आणि सराव. (प्रकल्प पद्धत). शिक्षकाच्या कामाचे टप्पे. सिद्धांत आणि सराव. प्रकल्पातील मुख्य ब्लॉक्स.

"जीवनाचे विज्ञान" - वर्कबुकची रचना. 3. जीवशास्त्र - जिवंत निसर्गाचे विज्ञान. जीवशास्त्र हे सजीव निसर्गाचे शास्त्र आहे. जिवाणू. मशरूम. ते एका पेशीचे बनलेले असतात आणि त्यांना केंद्रक नसते. मार्क सिसेरो. जीवशास्त्र सजीवांचा अभ्यास करते. त्यांच्याकडे क्लोरोफिल असते आणि प्रकाशात सेंद्रिय पदार्थ तयार करतात, ऑक्सिजन सोडतात. प्रश्न: जीवशास्त्र काय अभ्यास करते?

माध्यमिक शाळेतील विद्यार्थ्यांसाठी जैविक रेखांकनाची वैशिष्ट्ये

जैविक रेखांकन हे जैविक वस्तू आणि संरचनांचा अभ्यास करण्यासाठी सामान्यतः स्वीकृत साधनांपैकी एक आहे. या समस्येचे निराकरण करणारी अनेक चांगली तंत्रे आहेत.

उदाहरणार्थ, ग्रीन, स्टाउट आणि टेलर यांच्या "बायोलॉजी" या तीन खंडांच्या पुस्तकात, जैविक रेखांकनाचे खालील नियम तयार केले आहेत.

1. योग्य जाडीचा आणि दर्जाचा ड्रॉइंग पेपर वापरणे आवश्यक आहे. त्यातून पेन्सिल रेषा सहज मिटवल्या पाहिजेत.

2. पेन्सिल तीक्ष्ण, कडकपणा एचबी (आमच्या सिस्टममध्ये - टीएम) रंगीत नसल्या पाहिजेत.

3. रेखाचित्र असावे:

- पुरेसे मोठे - अभ्यासाधीन ऑब्जेक्ट बनवणारे घटक जितके जास्त असतील तितके रेखाचित्र मोठे असावे;
- साधे - वैयक्तिक घटकांचे स्थान आणि संबंध दर्शविण्यासाठी संरचनेची रूपरेषा आणि इतर महत्त्वाचे तपशील समाविष्ट करा;
- पातळ आणि वेगळ्या रेषांनी काढलेल्या - प्रत्येक ओळीचा विचार केला पाहिजे आणि नंतर कागदावरुन पेन्सिल न उचलता काढली पाहिजे; हॅच किंवा पेंट करू नका;
- शिलालेख शक्य तितके पूर्ण असले पाहिजेत, त्यांच्याकडून येणार्‍या रेषा एकमेकांना छेदू नयेत; स्वाक्षरीसाठी रेखाचित्राभोवती जागा सोडा.

4. आवश्यक असल्यास, दोन रेखाचित्रे बनवा: मुख्य वैशिष्ट्ये दर्शविणारे एक योजनाबद्ध रेखाचित्र आणि लहान भागांचे तपशीलवार रेखाचित्र. उदाहरणार्थ, कमी मॅग्निफिकेशनवर, प्लांटच्या क्रॉस सेक्शनची योजना काढा आणि उच्च मॅग्निफिकेशनमध्ये, सेलची तपशीलवार रचना काढा (रेखांकनाचा मोठा भाग पाचर किंवा चौरस असलेल्या योजनेवर रेखाटलेला आहे).

5. तुम्ही फक्त तेच काढले पाहिजे जे तुम्ही खरोखर पाहता आहात, आणि तुम्हाला जे दिसते आहे ते नाही, आणि अर्थातच, पुस्तकातून रेखाचित्र कॉपी करू नका.

6. प्रत्येक रेखांकनास एक शीर्षक असणे आवश्यक आहे, नमुन्याचे मोठेीकरण आणि प्रक्षेपणाचे संकेत.

"Introduction to Zoology" या पुस्तकातील एक पान (19व्या शतकाच्या उत्तरार्धाची जर्मन आवृत्ती)

पहिल्या दृष्टीक्षेपात, हे अगदी सोपे आहे आणि कोणताही आक्षेप घेत नाही. तथापि, आम्हाला काही प्रबंधांवर पुनर्विचार करावा लागला. वस्तुस्थिती अशी आहे की अशा मॅन्युअलचे लेखक संस्थेच्या स्तरावर किंवा विशेष शाळांच्या वरिष्ठ वर्गांच्या जैविक रेखांकनाची वैशिष्ट्ये विचारात घेतात; त्यांच्या शिफारसी (आधीपासून) विश्लेषणात्मक मानसिकता असलेल्या बर्‍यापैकी प्रौढ लोकांना संबोधित केल्या जातात. मध्यम (6-8वी) ग्रेड - सामान्य आणि जैविक दोन्ही - गोष्टी इतक्या सोप्या नाहीत.

बर्‍याचदा, प्रयोगशाळेतील रेखाचित्रे परस्पर "यातना" मध्ये बदलतात. कुरूप आणि न समजण्याजोगे रेखाचित्रे एकतर मुलांना आवडत नाहीत - त्यांना अद्याप कसे काढायचे हे माहित नाही - किंवा शिक्षकाने - कारण संरचनेचे ते तपशील, ज्यामुळे सर्व काही सुरू झाले होते, बहुतेक मुलांकडून चुकतात. केवळ कलात्मकदृष्ट्या हुशार मुलेच अशा कार्यांचा सामना करतात (आणि त्यांचा तिरस्कार करू नका!). थोडक्यात, सुविधा आहेत, पण पुरेसे तंत्रज्ञान नाही ही समस्या आहे. तसे, कला शिक्षकांना कधीकधी उलट समस्येचा सामना करावा लागतो - त्यांच्याकडे तंत्र आहे आणि वस्तू निवडणे कठीण आहे. कदाचित आपण एकत्र यावे?

मी काम करत असलेल्या 57 व्या मॉस्को शाळेत, मध्यम श्रेणींमध्ये जैविक रेखांकनाचा एकात्मिक अभ्यासक्रम बर्‍याच काळापासून अस्तित्वात आहे आणि विकसित होत आहे, ज्यामध्ये जीवशास्त्र आणि रेखाचित्र शिक्षक जोडीने काम करतात. आम्ही अनेक मनोरंजक प्रकल्प विकसित केले आहेत. त्यांचे परिणाम मॉस्को संग्रहालयांमध्ये - प्राणीशास्त्रीय मॉस्को स्टेट युनिव्हर्सिटी, पॅलेओन्टोलॉजिकल, डार्विन आणि मुलांच्या सर्जनशीलतेच्या विविध उत्सवांमध्ये वारंवार प्रदर्शित केले गेले. परंतु मुख्य गोष्ट अशी आहे की सामान्य मुले, जी कला किंवा जीवशास्त्र वर्गासाठी निवडली जात नाहीत, ही प्रकल्प कामे आनंदाने पार पाडतात, त्यांना त्यांच्या स्वत: च्या कामांचा अभिमान वाटतो आणि आपल्याला दिसते त्याप्रमाणे, जिवंत जगात अधिक जवळून डोकावू लागतात. आणि विचारपूर्वक. अर्थात, प्रत्येक शाळेत जीवशास्त्र आणि कला शिक्षकांना एकत्र काम करण्याची संधी नसते, परंतु आपण केवळ जीवशास्त्र कार्यक्रमात काम केले तरीही आमचे काही निष्कर्ष कदाचित मनोरंजक आणि उपयुक्त असतील.

प्रेरणा: भावना प्रथम येतात

अर्थात, आम्ही वर्गात अभ्यास करत असलेल्या जीवांच्या विविधतेशी परिचित होण्यासाठी, संरचनात्मक वैशिष्ट्यांचा चांगल्या प्रकारे अभ्यास करण्यासाठी आणि समजून घेण्यासाठी आम्ही रेखाचित्रे काढतो. परंतु, तुम्ही कोणते काम दिले हे महत्त्वाचे नाही, हे लक्षात ठेवा की या वयातील मुलांनी काम सुरू करण्यापूर्वी त्या वस्तूचे सौंदर्य आणि उद्देशपूर्णतेने भावनिकरित्या मोहित होणे फार महत्वाचे आहे. आम्ही उज्ज्वल छापांसह नवीन प्रकल्पावर काम सुरू करण्याचा प्रयत्न करतो. हे करण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे एक लहान व्हिडिओ तुकडा किंवा लहान (7-10 पेक्षा जास्त नाही!) स्लाइड्सची निवड. आमच्या टिप्पण्यांचा उद्देश वस्तूंची असामान्यता, सौंदर्य, आश्चर्यकारकता यावर आहे, जरी ते काहीतरी सामान्य असले तरीही: उदाहरणार्थ, झाडांच्या हिवाळ्यातील छायचित्र कोंबांच्या फांद्याचा अभ्यास करताना - ते एकतर हिमवर्षाव आणि कोरलची आठवण करून देणारे असू शकतात किंवा जोरदार ग्राफिक असू शकतात - काळा. पांढर्‍या बर्फावर. हा परिचय लांबचा नाही - फक्त काही मिनिटे, परंतु प्रेरणासाठी हे खूप महत्वाचे आहे.

कामाची प्रगती: विश्लेषणात्मक बांधकाम

मग तुम्ही टास्क स्टेटमेंटवर जा. येथे प्रथम त्या संरचनात्मक वैशिष्ट्यांवर प्रकाश टाकणे महत्वाचे आहे जे एखाद्या वस्तूचे स्वरूप निर्धारित करतात आणि त्यांचे जैविक अर्थ दर्शवतात. अर्थात, हे सर्व फलकावर लिहून वहीमध्ये लिहून ठेवले पाहिजे. वास्तविक, आता तुम्ही विद्यार्थ्यांना एक कामाचे कार्य सेट केले आहे - पाहणे आणि प्रदर्शित करणे.

आणि नंतर, बोर्डच्या दुसऱ्या सहामाहीत, आपण रेखाचित्र तयार करण्याच्या टप्प्यांचे वर्णन करता, त्यांना आकृतीसह पूरक करा, म्हणजे. कार्यपद्धती आणि कार्य क्रमाची रूपरेषा. मूलत:, सहाय्यक आणि मध्यवर्ती बांधकामांची संपूर्ण मालिका बोर्डवर ठेवून, तुम्ही स्वतः मुलांसमोर कार्य त्वरीत पूर्ण करता.

या टप्प्यावर, समान वस्तूंचे चित्रण केलेल्या कलाकारांनी किंवा मागील विद्यार्थ्यांची यशस्वी कामे मुलांना पूर्ण केलेली रेखाचित्रे दाखवणे खूप चांगले आहे. एक चांगले आणि सुंदर जैविक रेखाचित्र मूलत: संशोधन आहे यावर सतत जोर देणे आवश्यक आहे - म्हणजे. ऑब्जेक्ट कसे कार्य करते या प्रश्नाचे उत्तर द्या आणि कालांतराने मुलांना हे प्रश्न स्वतः तयार करण्यास शिकवा.

रेखाचित्र तयार करणे - आणि ऑब्जेक्टचा अभ्यास करणे! - आपण त्याचे प्रमाण शोधून प्रारंभ करा: लांबी ते रुंदीचे गुणोत्तर, संपूर्ण भाग, रेखांकनाचे स्वरूप अगदी कठोरपणे सेट करणे सुनिश्चित करणे. हे स्वरूप आहे जे आपोआप तपशीलाची पातळी निश्चित करेल: एक लहान तपशील मोठ्या प्रमाणात गमावेल, मोठ्याला तपशीलांसह संपृक्तता आवश्यक असेल आणि म्हणून, काम करण्यासाठी अधिक वेळ लागेल. प्रत्येक विशिष्ट प्रकरणात आपल्यासाठी काय अधिक महत्त्वाचे आहे याचा आगाऊ विचार करा.

1) सममितीचा अक्ष काढा;

2) सममितीय आयतांच्या दोन जोड्या तयार करा - वरच्या आणि खालच्या पंखांसाठी (उदाहरणार्थ, ड्रॅगनफ्लाय), प्रथम त्यांचे प्रमाण निश्चित करा;

3) पंखांच्या वक्र रेषा या आयतांमध्ये बसवा

तांदूळ. 1. 7 वी इयत्ता. थीम: "कीटकांचे ऑर्डर." शाई, पेन्सिलवर पेन, साटनपासून

(मला एक मजेदार, दुःखद आणि सामान्य गोष्ट आठवते जी मी पहिल्यांदा हे काम करत असताना घडली होती. सातव्या इयत्तेतल्या एका मुलाला पहिल्यांदा “फिट” हा शब्द अगदी आत बसला म्हणून समजला आणि त्याने आयताच्या आत वाकडी वर्तुळे काढली - चारही वेगवेगळ्या! मग, माझ्या इशार्‍यानंतर, काय बसवायचे - म्हणजे सहाय्यक रेषांना स्पर्श करणे, त्याने आयताकृती पंख असलेले एक फुलपाखरू आणले, फक्त कोपऱ्यात थोडेसे गुळगुळीत होते. आणि तेव्हाच मी त्याला समजावून सांगण्याचा विचार केला की कोरलेली वक्र प्रत्येक बाजूला स्पर्श करते. फक्त एका बिंदूवर आयत. आणि आम्हाला पुन्हा रेखाचित्र पुन्हा करावे लागले...)

4) ... हा बिंदू बाजूच्या मध्यभागी किंवा कोपऱ्यापासून एक तृतीयांश अंतरावर स्थित असू शकतो आणि हे देखील निश्चित करणे आवश्यक आहे!

पण जेव्हा त्याचे रेखाचित्र शाळेच्या प्रदर्शनात आले तेव्हा त्याला किती आनंद झाला - पहिल्यांदाच - ते काम केले! आणि आता मी "कामाच्या प्रगती" च्या वर्णनात त्याच्याबरोबर आमच्या यातनाचे सर्व टप्पे समजावून सांगत आहे.

रेखांकनाचे अधिक तपशील आपल्याला ऑब्जेक्टच्या अनेक वैशिष्ट्यांच्या जैविक अर्थाच्या चर्चेकडे घेऊन जातात. कीटकांच्या पंखांसह (चित्र 2) उदाहरण पुढे चालू ठेवून, आम्ही शिरा म्हणजे काय, त्यांची रचना कशी केली जाते, ते एकाच नेटवर्कमध्ये का विलीन होतात, वेगवेगळ्या पद्धतशीर गटांच्या कीटकांमध्ये वेनेशनचे स्वरूप कसे वेगळे असते याबद्दल चर्चा करू (उदाहरणार्थ, प्राचीन काळातील आणि नवीन पंख असलेले कीटक), पुढच्या पंखांची शिरा अत्यंत घट्ट का झाली आहे, इ. आणि तुमच्या बहुतेक सूचना प्रश्नांच्या स्वरूपात देण्याचा प्रयत्न करा ज्यांची उत्तरे मुलांना शोधायची आहेत.

तांदूळ. 2. "ड्रॅगनफ्लाय आणि अँटिलियन." 7 वी इयत्ता, विषय "कीटकांचे आदेश." शाई, पेन्सिलवर पेन, साटनपासून

तसे, मुलांना निवडण्याची संधी देऊन, समान प्रकारच्या अधिक वस्तू निवडण्याचा प्रयत्न करा. कामाच्या शेवटी, वर्गाला गटाची जैविक विविधता आणि महत्त्वाची सामान्य संरचनात्मक वैशिष्ट्ये दिसेल आणि शेवटी, मुलांच्या विविध चित्रकला क्षमता इतक्या महत्त्वाच्या नसतील.

दुर्दैवाने, शाळेतील शिक्षकाकडे नेहमीच एका गटाच्या विविध वस्तूंची पुरेशी संख्या नसते. तुम्हाला आमचा अनुभव उपयुक्त वाटू शकतो: समूहाचा अभ्यास करताना, आम्ही प्रथम जीवनातील सहज उपलब्ध असलेल्या वस्तूचे समोरील रेखाचित्र तयार करतो आणि नंतर वैयक्तिकरित्या - छायाचित्रांमधून किंवा अगदी व्यावसायिक कलाकारांच्या रेखाचित्रांमधून विविध वस्तूंचे रेखाचित्र.

तांदूळ. 3. कोळंबी. 7 वी श्रेणी, विषय "क्रस्टेशियन्स". पेन्सिल, जीवनातून

उदाहरणार्थ, प्रयोगशाळेतील "क्रस्टेशियन्स" या विषयावर "क्रस्टेशियनची बाह्य रचना" या विषयावर आम्ही सर्व प्रथम किराणा दुकानात गोठवलेले कोळंबी (क्रेफिशऐवजी) काढतो (चित्र 3), आणि नंतर, एक छोटा व्हिडिओ पाहिल्यानंतर क्लिप, "प्राण्यांचे जीवन" मध्ये चित्रित केलेले वेगवेगळे प्लँक्टोनिक क्रस्टेशियन अळ्या (चित्र 4) स्वतंत्रपणे काढा: मोठ्या (A3) शीटवर, थंड राखाडी, निळ्या, हिरवट टोनमध्ये वॉटर कलर्सने टिंट केलेले; खडू किंवा पांढरे गौचे, शाई आणि पेनसह बारीकसारीक तपशील तयार करा. (प्लॅंकटोनिक क्रस्टेशियन्सची पारदर्शकता कशी व्यक्त करायची हे स्पष्ट करताना, आम्ही सर्वात सोपा मॉडेल देऊ शकतो - त्यात ठेवलेल्या वस्तूसह काचेचे भांडे.)

तांदूळ. 4. प्लँक्टन. 7 वी श्रेणी, विषय "क्रस्टेशियन्स". टिंटेड पेपर (A3 स्वरूप), खडू किंवा पांढरा गौचे, काळी शाई, साटनपासून

8 व्या वर्गात, माशांचा अभ्यास करताना, प्रयोगशाळेच्या कामात, "हाडातील माशांची बाह्य रचना" आम्ही प्रथम एक सामान्य रोच काढतो आणि नंतर मुले जलरंग वापरून विविध ऑर्डरच्या माशांचे प्रतिनिधी काढण्यासाठी भव्य रंगीत तक्ते "व्यावसायिक मासे" आमच्याकडे शाळेत आहे.

तांदूळ. 5. बेडकाचा सांगाडा. आठवी श्रेणी, विषय "उभयचर". पेन्सिल, शैक्षणिक तयारीसह

उभयचरांचा अभ्यास करताना, प्रथम - प्रयोगशाळेचे काम "बेडूकच्या सांगाड्याची रचना", साध्या पेन्सिलमध्ये रेखाचित्र (चित्र 5). नंतर, एक लहान व्हिडिओ तुकडा पाहिल्यानंतर, विविध विदेशी बेडूक - लीफ क्लाइंबर्स इत्यादींचे जलरंग रेखाचित्र (आम्ही उच्च-गुणवत्तेच्या छायाचित्रांसह कॅलेंडरमधून कॉपी केले, सुदैवाने, ते आता असामान्य नाहीत.)

या योजनेसह, त्याच ऑब्जेक्टचे कंटाळवाणे पेन्सिल रेखाचित्रे उज्ज्वल आणि वैयक्तिक कामांसाठी सामान्य तयारीची अवस्था म्हणून समजली जातात.

तितकेच महत्वाचे: तंत्रज्ञान

काम यशस्वीरीत्या पूर्ण करण्यासाठी तंत्रज्ञानाची निवड अत्यंत महत्त्वाची आहे. क्लासिक आवृत्तीमध्ये, तुम्हाला एक साधी पेन्सिल आणि पांढरा कागद घ्यावा लागेल, पण... . आमचा अनुभव सांगतो की मुलांच्या दृष्टिकोनातून असे रेखाचित्र अपूर्ण दिसेल आणि ते कामात असमाधानी राहतील.

दरम्यान, शाईमध्ये पेन्सिल स्केच बनवणे पुरेसे आहे आणि टिंटेड पेपर देखील घेणे पुरेसे आहे (आम्ही प्रिंटरसाठी रंगीत कागद वापरतो) - आणि परिणाम पूर्णपणे वेगळ्या पद्धतीने समजला जाईल (चित्र 6, 7). अपूर्णतेची भावना बहुतेक वेळा तपशीलवार पार्श्वभूमीच्या कमतरतेमुळे निर्माण होते आणि या समस्येचे निराकरण करण्याचा सर्वात सोपा मार्ग म्हणजे टिंटेड पेपर. याव्यतिरिक्त, नियमित खडू किंवा पांढरी पेन्सिल वापरुन, आपण जवळजवळ झटपट चमक किंवा पारदर्शकतेचा प्रभाव प्राप्त करू शकता, ज्याची आवश्यकता असते.

तांदूळ. 6. रेडिओलेरिया. 7 वी, विषय "सर्वात सोपा". वॉटर कलर्ससाठी टिंटेड पेपर (A3 फॉरमॅट) (उग्र पोत), शाई, पेस्टल किंवा खडू, सॅटिनपासून

तांदूळ. 7. मधमाशी. 7 वी इयत्ता, विषय "कीटकांचे आदेश." शाई, पेन्सिलवरील पेन, व्हॉल्यूम - ब्रश आणि पातळ शाईसह, पेनसह बारीक तपशील, सॅटिनपासून

जर तुम्हाला मस्करासह काम आयोजित करणे अवघड असेल, तर मऊ ब्लॅक लाइनर किंवा रोलर्स वापरा (सर्वात वाईट, जेल पेन) - ते समान प्रभाव देतात (चित्र 8, 9). हे तंत्र वापरताना, सर्वात महत्वाच्या गोष्टी हायलाइट करण्यासाठी आणि व्हॉल्यूमचा प्रभाव (फोरग्राउंड आणि बॅकग्राउंड) तयार करण्यासाठी - वेगवेगळ्या जाडीच्या आणि दाबांच्या रेषा वापरून किती माहिती प्रदान केली आहे हे दर्शवण्याची खात्री करा. तुम्ही मध्यम ते हलके शेडिंग देखील वापरू शकता.

तांदूळ. 8. ओट्स. 6 वी इयत्ता, विषय "फुलांच्या वनस्पतींची विविधता, कौटुंबिक तृणधान्ये." हर्बेरियममधून शाई, टिंटेड पेपर

तांदूळ. 9. हॉर्सटेल आणि क्लब मॉस. 6 वी इयत्ता, विषय "बीज धारण करणारी वनस्पती." हर्बेरियममधून शाई, पांढरा कागद

याव्यतिरिक्त, शास्त्रीय वैज्ञानिक रेखाचित्रांच्या विपरीत, आम्ही बर्याचदा रंगात काम करतो किंवा व्हॉल्यूम (चित्र 10) दर्शविण्यासाठी प्रकाश टोनिंग वापरतो.

तांदूळ. 10. कोपर संयुक्त. 9वी श्रेणी, विषय "मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम." पेन्सिल, प्लास्टर मदत पासून

आम्ही अनेक रंगांचे तंत्र वापरून पाहिले - वॉटर कलर, गौचे, पेस्टल आणि शेवटी मऊ रंगाच्या पेन्सिलवर सेटल केले, परंतु नेहमी खडबडीत कागदावर. आपण हे तंत्र वापरण्याचे ठरविल्यास, लक्षात ठेवण्याच्या काही महत्त्वाच्या गोष्टी आहेत.

1. कोहिनूर सारख्या चांगल्या कंपनीच्या मऊ, उच्च-गुणवत्तेच्या पेन्सिल निवडा, परंतु मुलांना विस्तृत रंग देऊ नका (पुरेसे मूलभूत): या प्रकरणात, ते सहसा तयार रंग निवडण्याचा प्रयत्न करतात, त्यापैकी कोणता अभ्यासक्रम अयशस्वी. 2-3 रंग मिसळून योग्य सावली कशी मिळवायची ते दाखवा. हे करण्यासाठी, त्यांना पॅलेटसह कार्य करणे आवश्यक आहे - कागदाचा तुकडा ज्यावर ते इच्छित संयोजन आणि दाब निवडतात.

2. खडबडीत कागदामुळे कमकुवत आणि मजबूत रंग वापरण्याचे काम खूप सोपे होईल.

3. हलके लहान स्ट्रोक, जसे होते, त्या वस्तूचा आकार तयार केला पाहिजे: म्हणजे. मुख्य ओळींची पुनरावृत्ती करा (रंगापेक्षा, आकार आणि आकृतीच्या विरोधाभासी).

4. जेव्हा योग्य रंग आधीच निवडले गेले असतील तेव्हा तुम्हाला फिनिशिंग टच, समृद्ध आणि मजबूत आवश्यक आहे. हायलाइट्स जोडणे बर्‍याचदा फायदेशीर असते, जे रेखाचित्र मोठ्या प्रमाणात जिवंत करेल. सर्वात सोपी गोष्ट म्हणजे नियमित खडू वापरणे (टिंट केलेल्या कागदावर) किंवा मऊ खोडरबर (पांढऱ्या कागदावर) वापरणे. तसे, जर आपण सैल तंत्र वापरत असाल - खडू किंवा पेस्टल - आपण नंतर हेअरस्प्रेसह काम निश्चित करू शकता.

एकदा तुम्ही या तंत्रात प्रभुत्व मिळवल्यानंतर, तुमच्याकडे पुरेसा वेळ नसल्यास, अक्षरशः "तुमच्या गुडघ्यावर" (फक्त टॅब्लेटबद्दल विसरू नका - पॅकेजिंग कार्डबोर्डचा तुकडा पुरेसा आहे!) पुरेसा वेळ नसल्यास, तुम्ही ते निसर्गात वापरण्यास सक्षम असाल.

आणि, अर्थातच, आमच्या कामाच्या यशासाठी, आम्ही निश्चितपणे प्रदर्शन आयोजित करतो - कधी वर्गात, कधी शाळेच्या कॉरिडॉरमध्ये. बर्‍याचदा, त्याच विषयावरील मुलांचे अहवाल प्रदर्शनाशी एकरूप होण्याची वेळ असते - तोंडी आणि लिखित दोन्ही. एकूणच, अशा प्रकल्पामुळे तुम्हाला आणि मुलांना एक मोठी आणि सुंदर नोकरीची तयारी करावी लागेल अशी भावना निर्माण होते. कदाचित, एखाद्या कला शिक्षकाशी संपर्क आणि परस्पर स्वारस्यांसह, आपण जीवशास्त्र धड्यांमध्ये काम सुरू करू शकता: एखाद्या वस्तूचा अभ्यास करण्याचा विश्लेषणात्मक तयारीचा टप्पा, पेन्सिल स्केच तयार करणे आणि आपण एकत्रितपणे निवडलेल्या तंत्रात - त्याच्या धड्यांमध्ये ते पूर्ण करा.

येथे एक उदाहरण आहे. वनस्पतिशास्त्र, विषय "एस्केप - अंकुर, शाखा, शूट रचना." कळ्या असलेली शाखा अग्रभागी मोठी आहे, पार्श्वभूमीत पांढर्या बर्फाच्या आणि काळ्या आकाशाच्या पार्श्वभूमीवर झाडे किंवा झुडुपे यांचे छायचित्र आहेत. तंत्र: काळी शाई, पांढरा कागद. शाखा - जीवनातून, झाडांचे छायचित्र - छायाचित्रे किंवा पुस्तक रेखाचित्रे. शीर्षक आहे “ट्रीज इन विंटर” किंवा “विंटर लँडस्केप”.

दुसरे उदाहरण. “ऑर्डर्स ऑफ इनसेक्ट्स” या विषयाचा अभ्यास करताना, आम्ही “बीटलचे आकार आणि आकारमान” या विषयावर एक लहान काम करतो. प्रकाश आणि सावली आणि हायलाइट्स (वॉटर कलर, पाण्याची शाई, ब्रश), परंतु मोनोक्रोम, फॉर्मचे परीक्षण आणि चित्रण करण्यापासून विचलित होऊ नये म्हणून कोणतेही तंत्र (चित्र 11). पेन किंवा जेल पेनने तपशील तयार करणे चांगले आहे (जर तुम्ही भिंग वापरत असाल तर पाय आणि डोके चांगले होतील).

तांदूळ. 11. बीटल. शाई, पेन्सिलवरील पेन, व्हॉल्यूम - ब्रश आणि पातळ शाईसह, पेनसह बारीक तपशील, सॅटिनपासून

एका तिमाहीत 1-2 सुंदर कामे पुरेसे आहेत - आणि जिवंत वस्तू रेखाटणे या कठीण प्रक्रियेतील सर्व सहभागींना आनंदित करेल.