Sayansi ya maisha hufuata njia kutoka kubwa hadi ndogo. Hivi majuzi, biolojia ilieleza kwa upekee sifa za nje za wanyama, mimea, na bakteria. Biolojia ya molekuli huchunguza viumbe hai katika kiwango cha mwingiliano wa molekuli binafsi. Biolojia ya muundo - inasoma michakato katika seli kwenye kiwango cha atomiki. Ikiwa unataka kujifunza jinsi ya "kuona" atomi za kibinafsi, jinsi biolojia ya miundo inavyofanya kazi na "maisha," na ni zana gani inazotumia, hapa ndipo mahali pako!

Mshirika wa jumla wa mzunguko ni kampuni: muuzaji mkubwa wa vifaa, vitendanishi na matumizi ya utafiti wa kibiolojia na uzalishaji.

Mojawapo ya misheni kuu ya Biomolecules ni kufikia mizizi. Hatuambii tu ukweli mpya ambao watafiti waligundua - tunazungumza juu ya jinsi walivyogundua, tunajaribu kuelezea kanuni za mbinu za kibiolojia. Jinsi ya kuchukua jeni kutoka kwa kiumbe kimoja na kuiingiza kwenye mwingine? Unawezaje kufuatilia hatima ya molekuli kadhaa ndogo kwenye seli kubwa? Jinsi ya kusisimua kikundi kimoja kidogo cha neurons kwenye ubongo mkubwa?

Na kwa hiyo tuliamua kuzungumza juu ya mbinu za maabara kwa utaratibu zaidi, kuleta pamoja katika sehemu moja muhimu zaidi, mbinu za kisasa za kibiolojia. Ili kuifanya ivutie zaidi na iwe wazi, tulionyesha nakala kwa wingi na hata kuongeza uhuishaji hapa na pale. Tunataka makala katika sehemu mpya yawe ya kuvutia na kueleweka hata kwa mpita njia wa kawaida. Na kwa upande mwingine, wanapaswa kuwa wa kina sana kwamba hata mtaalamu anaweza kugundua kitu kipya ndani yao. Tumekusanya mbinu katika vikundi 12 vikubwa na tutatengeneza kalenda ya kibiomethodolojia kulingana na wao. Endelea kufuatilia kwa sasisho!

Kwa nini biolojia ya miundo inahitajika?

Kama unavyojua, biolojia ni sayansi ya maisha. Ilionekana mwanzoni kabisa mwa karne ya 19 na kwa miaka mia moja ya uwepo wake ilikuwa ya kuelezea tu. Kazi kuu ya biolojia wakati huo ilizingatiwa kupata na kuashiria aina nyingi za viumbe hai tofauti iwezekanavyo, na baadaye kidogo - kutambua uhusiano wa familia kati yao. Kwa wakati na maendeleo ya nyanja zingine za sayansi, matawi kadhaa yenye kiambishi awali "molekuli" yaliibuka kutoka kwa biolojia: genetics ya molekuli, biolojia ya molekuli na biokemia - sayansi zinazosoma viumbe hai katika kiwango cha molekuli ya mtu binafsi, na sio kwa kuonekana kwa molekuli. kiumbe au nafasi ya jamaa ya viungo vyake vya ndani. Hatimaye, hivi karibuni (katika miaka ya 50 ya karne iliyopita) uwanja wa ujuzi kama vile biolojia ya miundo- sayansi inayosoma michakato katika viumbe hai katika kiwango cha mabadiliko muundo wa anga macromolecules ya mtu binafsi. Kimsingi, biolojia ya miundo iko kwenye makutano ya sayansi tatu tofauti. Kwanza, hii ni biolojia, kwa sababu sayansi inasoma vitu vilivyo hai, pili, fizikia, kwani safu kubwa zaidi ya njia za majaribio ya mwili hutumiwa, na tatu, kemia, kwani kubadilisha muundo wa molekuli ndio kitu cha taaluma hii.

Biolojia ya muundo inasoma madarasa mawili kuu ya misombo - protini ("mwili kuu wa kufanya kazi" wa viumbe vyote vinavyojulikana) na asidi ya nucleic (molekuli kuu za "habari"). Ni kutokana na biolojia ya miundo kwamba tunajua kwamba DNA ina muundo wa helix mbili, kwamba tRNA inapaswa kuonyeshwa kama herufi ya zamani "L", na kwamba ribosomu ina kitengo kidogo na kikubwa kinachojumuisha protini na RNA katika muundo maalum.

Lengo la kimataifa biolojia ya miundo, kama sayansi nyingine yoyote, ni "kuelewa jinsi kila kitu kinavyofanya kazi." Mlolongo wa protini unaosababisha seli kugawanyika upo katika hali gani, ufungaji wa kimeng'enya hubadilikaje wakati wa mchakato wa kemikali ambayo hubeba, ni katika maeneo gani homoni ya ukuaji na kipokezi chake huingiliana - haya ndio maswali ambayo majibu ya sayansi. Kwa kuongezea, lengo tofauti ni kukusanya kiasi cha data kwamba maswali haya (kwenye kitu ambacho bado hakijasomwa) yanaweza kujibiwa kwenye kompyuta bila kutumia jaribio la gharama kubwa.

Kwa mfano, unahitaji kuelewa jinsi mfumo wa bioluminescence katika minyoo au kuvu hufanya kazi - waligundua genome, kulingana na data hii walipata protini inayotaka na kutabiri muundo wake wa anga pamoja na utaratibu wa operesheni. Inafaa kutambua, hata hivyo, kwamba hadi sasa njia hizo zipo tu katika utoto wao, na bado haiwezekani kutabiri kwa usahihi muundo wa protini, kuwa na jeni lake tu. Kwa upande mwingine, matokeo ya biolojia ya miundo yana matumizi katika dawa. Kama watafiti wengi wanavyotumai, maarifa juu ya muundo wa biomolecules na mifumo ya kazi yao itaruhusu ukuzaji wa dawa mpya kwa msingi wa busara, na sio kwa majaribio na makosa (uchunguzi wa matokeo ya juu, ukizungumza madhubuti), kama inavyofanywa mara nyingi. sasa. Na hii sio hadithi ya kisayansi: tayari kuna dawa nyingi iliyoundwa au kuboreshwa kwa kutumia biolojia ya muundo.

Historia ya biolojia ya miundo

Historia ya biolojia ya miundo (Kielelezo 1) ni fupi sana na inaanza mwanzoni mwa miaka ya 1950, wakati James Watson na Francis Crick, kulingana na data kutoka kwa Rosalind Franklin juu ya tofauti ya X-ray kutoka kwa fuwele za DNA, walikusanya mfano wa sasa vizuri- inayojulikana helix mbili kutoka kwa seti ya ujenzi wa zabibu. Mapema kidogo, Linus Pauling alijenga mfano wa kwanza unaokubalika wa -hesi, mojawapo ya vipengele vya msingi vya muundo wa sekondari wa protini (Mchoro 2).

Miaka mitano baadaye, mwaka wa 1958, muundo wa kwanza wa protini duniani uliamua - myoglobin (protini ya nyuzi za misuli) ya nyangumi ya manii (Mchoro 3). Ilionekana, kwa kweli, sio nzuri kama miundo ya kisasa, lakini ilikuwa hatua muhimu katika maendeleo ya sayansi ya kisasa.

Kielelezo 3b. Muundo wa kwanza wa anga wa molekuli ya protini. John Kendrew na Max Perutz wanaonyesha muundo wa anga wa myoglobin, uliokusanywa kutoka kwa seti maalum ya ujenzi.

Miaka kumi baadaye, mwaka wa 1984-1985, miundo ya kwanza ilitambuliwa na spectroscopy ya nyuklia ya resonance magnetic. Tangu wakati huo, uvumbuzi kadhaa muhimu umetokea: mnamo 1985, muundo wa tata ya kwanza ya enzyme na kizuizi chake ilipatikana, mnamo 1994, muundo wa ATP synthase, "mashine" kuu ya mimea ya nguvu ya seli zetu. mitochondria), iliamua, na tayari mwaka wa 2000, muundo wa kwanza wa anga ulipatikana "viwanda" vya protini - ribosomes, yenye protini na RNA (Mchoro 6). Katika karne ya 21, maendeleo ya biolojia ya miundo yamesonga mbele kwa kasi na mipaka, ikifuatana na ukuaji wa kulipuka kwa idadi ya miundo ya anga. Miundo ya madarasa mengi ya protini imepatikana: vipokezi vya homoni na cytokine, vipokezi vilivyounganishwa na G-protini, vipokezi vya ushuru, protini za mfumo wa kinga, na wengine wengi.

Pamoja na ujio wa teknolojia mpya ya upigaji picha hadubini ya cryoelectron na upigaji picha katika miaka ya 2010, miundo mingi tata ya azimio bora la protini za utando imeibuka. Maendeleo ya biolojia ya miundo hayajatambuliwa: Tuzo 14 za Nobel zimetolewa kwa uvumbuzi katika uwanja huu, tano kati yao katika karne ya 21.

Mbinu za biolojia ya miundo

Utafiti katika uwanja wa biolojia ya miundo unafanywa kwa kutumia mbinu kadhaa za kimwili, ambazo tatu tu hufanya iwezekanavyo kupata miundo ya anga ya biomolecules kwa azimio la atomiki. Mbinu za baiolojia ya miundo zinatokana na kupima mwingiliano wa dutu inayochunguzwa na aina mbalimbali za mawimbi ya sumakuumeme au chembe msingi. Njia zote zinahitaji rasilimali kubwa za kifedha - gharama ya vifaa mara nyingi ni ya kushangaza.

Kwa kihistoria, njia ya kwanza ya biolojia ya miundo ni uchambuzi wa diffraction ya X-ray (XRD) (Mchoro 7). Nyuma mwanzoni mwa karne ya 20, iligunduliwa kuwa kwa kutumia muundo wa diffraction ya X-ray kwenye fuwele, mtu anaweza kujifunza mali zao - aina ya ulinganifu wa seli, urefu wa vifungo kati ya atomi, nk. Ikiwa kuna misombo ya kikaboni katika seli za kimiani za kioo, basi kuratibu za atomi zinaweza kuhesabiwa, na, kwa hiyo, , muundo wa kemikali na anga wa molekuli hizi. Hii ndio hasa jinsi muundo wa penicillin ulipatikana mwaka wa 1949, na mwaka wa 1953 - muundo wa DNA mbili helix.

Inaweza kuonekana kuwa kila kitu ni rahisi, lakini kuna nuances.

Kwanza, unahitaji kwa namna fulani kupata fuwele, na ukubwa wao lazima uwe wa kutosha (Mchoro 8). Ingawa hii inawezekana kwa molekuli zisizo ngumu sana (kumbuka jinsi chumvi ya meza au sulfate ya shaba inavyowaka!), Uunganishaji wa protini ni kazi ngumu ambayo inahitaji utaratibu usio wazi wa kupata hali bora zaidi. Sasa hii inafanywa kwa msaada wa roboti maalum ambazo huandaa na kufuatilia mamia ya ufumbuzi tofauti katika kutafuta fuwele za protini "zilizochipua". Walakini, katika siku za kwanza za fuwele, kupata fuwele ya protini inaweza kuchukua miaka ya wakati muhimu.

Pili, kulingana na data iliyopatikana (mifumo ya "mbichi" ya diffraction; Mchoro 8), muundo unahitaji "kuhesabiwa". Siku hizi hii pia ni kazi ya kawaida, lakini miaka 60 iliyopita, katika zama za teknolojia ya taa na kadi zilizopigwa, ilikuwa mbali na rahisi sana.

Tatu, hata ikiwa inawezekana kukuza fuwele, sio lazima kabisa kwamba muundo wa anga wa protini utaamuliwa: kwa hili, protini lazima iwe na muundo sawa katika tovuti zote za kimiani, ambayo sio hivyo kila wakati. .

Na nne, kioo ni mbali na hali ya asili ya protini. Kusoma protini kwenye fuwele ni kama kusoma watu kwa kusukuma kumi kati yao kwenye jikoni ndogo, yenye moshi: unaweza kugundua kuwa watu wana mikono, miguu na kichwa, lakini tabia zao zinaweza zisiwe sawa na katika mazingira ya starehe. Hata hivyo, diffraction ya X-ray ndiyo njia ya kawaida ya kuamua miundo ya anga, na 90% ya maudhui ya PDB hupatikana kwa kutumia njia hii.

SAR inahitaji vyanzo vyenye nguvu vya X-rays - accelerators za elektroni au lasers za elektroni za bure (Mchoro 9). Vyanzo hivyo ni ghali - dola bilioni kadhaa za Kimarekani - lakini kawaida chanzo kimoja hutumiwa na mamia au hata maelfu ya vikundi kote ulimwenguni kwa ada ya kawaida. Hakuna vyanzo vyenye nguvu katika nchi yetu, kwa hivyo wanasayansi wengi husafiri kutoka Urusi hadi USA au Ulaya kuchambua fuwele zinazosababishwa. Unaweza kusoma zaidi kuhusu masomo haya ya kimapenzi katika makala " Maabara ya Utafiti wa Kina wa Protini za Utando: Kutoka Jeni hadi Angstrom» .

Kama ilivyoelezwa tayari, uchambuzi wa diffraction ya X-ray unahitaji chanzo chenye nguvu cha mionzi ya X-ray. Chanzo chenye nguvu zaidi, fuwele zinaweza kuwa ndogo, na wanabiolojia wa maumivu kidogo na wahandisi wa maumbile watalazimika kuvumilia kujaribu kupata fuwele za bahati mbaya. Mionzi ya X-ray hutolewa kwa urahisi zaidi kwa kuongeza kasi ya boriti ya elektroni katika synchrotrons au cyclotrons - accelerators kubwa za pete. Elektroni inapoongeza kasi, hutoa mawimbi ya sumakuumeme katika masafa ya masafa yanayotakiwa. Hivi karibuni, vyanzo vipya vya mionzi ya juu-nguvu vimeonekana - lasers za elektroni za bure (XFEL).

Kanuni ya uendeshaji wa laser ni rahisi sana (Mchoro 9). Kwanza, elektroni huharakishwa kwa nishati ya juu kwa kutumia sumaku za superconducting (urefu wa kasi ya kilomita 1-2), na kisha hupitia kinachojulikana kama undulators - seti za sumaku za polarities tofauti.

Kielelezo 9. Kanuni ya uendeshaji wa laser ya elektroni ya bure. Boriti ya elektroni imeharakishwa, inapita kupitia undulator na hutoa mionzi ya gamma, ambayo huanguka kwenye sampuli za kibiolojia.

Kupitia undulator, elektroni huanza kupotoka mara kwa mara kutoka kwa mwelekeo wa boriti, inakabiliwa na kuongeza kasi na kutoa mionzi ya X-ray. Kwa kuwa elektroni zote hutembea kwa njia ile ile, mionzi huimarishwa kutokana na ukweli kwamba elektroni nyingine kwenye boriti huanza kunyonya na kutoa tena mawimbi ya X-ray ya mzunguko huo. Elektroni zote hutoa mionzi kwa usawaziko katika mfumo wa mweko wenye nguvu sana na mfupi sana (unaodumu chini ya sekunde 100 za femtose). Nguvu ya boriti ya X-ray ni ya juu sana hivi kwamba flash moja fupi hugeuza kioo kidogo kuwa plasma (Mchoro 10), lakini katika sekunde hizo chache za femtoseconds wakati kioo kikiwa sawa, picha za ubora wa juu zaidi zinaweza kupatikana kutokana na kiwango cha juu. na mshikamano wa boriti. Gharama ya laser hiyo ni dola bilioni 1.5, na kuna mitambo minne tu duniani (iko katika Marekani (Mchoro 11), Japan, Korea na Uswisi). Mnamo 2017, imepangwa kuweka katika operesheni ya tano - Ulaya - laser, katika ujenzi ambao Urusi pia ilishiriki.

Mchoro 10. Ubadilishaji wa protini kuwa plasma katika 50 fs chini ya ushawishi wa msukumo wa bure wa laser ya elektroni. Femtosecond = 1/1000000000000000 ya sekunde.

Kwa kutumia spectroscopy ya NMR, takriban 10% ya miundo ya anga katika PDB imebainishwa. Katika Urusi kuna spectrometers kadhaa nyeti za NMR zenye nguvu zaidi, ambazo hufanya kazi ya kiwango cha ulimwengu. Maabara kubwa zaidi ya NMR sio tu nchini Urusi, lakini katika nafasi nzima ya mashariki ya Prague na magharibi mwa Seoul, iko katika Taasisi ya Kemia ya Bioorganic ya Chuo cha Sayansi cha Urusi (Moscow).

Spectrometer ya NMR ni mfano mzuri wa ushindi wa teknolojia juu ya akili. Kama tulivyokwisha sema, ili kutumia njia ya spectroscopy ya NMR, uwanja wenye nguvu wa sumaku unahitajika, kwa hivyo moyo wa kifaa ni sumaku inayopitisha nguvu - coil iliyotengenezwa na aloi maalum iliyoingizwa kwenye heliamu ya kioevu (-269 ° C). Heliamu ya kioevu inahitajika ili kufikia superconductivity. Ili kuzuia heliamu kuyeyuka, tanki kubwa la nitrojeni kioevu (−196 °C) hujengwa kuizunguka. Ingawa ni sumaku-umeme, haitumii umeme: coil inayopitisha umeme haina upinzani. Hata hivyo, sumaku lazima iwe daima "kulishwa" na heliamu ya kioevu na nitrojeni ya kioevu (Mchoro 15). Ikiwa hutafuatilia, "kuzima" itatokea: coil itawaka moto, heliamu itatoka kwa mlipuko, na kifaa kitavunja ( sentimita. video). Ni muhimu pia kwamba sehemu katika sampuli ya urefu wa sentimita 5 ifanane sana, kwa hivyo kifaa kina sumaku kadhaa ndogo zinazohitajika kurekebisha uga sumaku.

Video. Uzimaji uliopangwa wa spectrometer ya 21.14 Tesla NMR.

Ili kutekeleza vipimo, unahitaji sensor - coil maalum ambayo hutoa mionzi ya umeme na kusajili ishara ya "reverse" - oscillation ya wakati wa sumaku wa sampuli. Ili kuongeza unyeti kwa mara 2-4, sensor imepozwa kwa joto la -200 ° C, na hivyo kuondokana na kelele ya joto. Kwa kufanya hivyo, wao hujenga mashine maalum - cryoplatform, ambayo hupunguza heliamu kwa joto linalohitajika na kuisukuma karibu na detector.

Kuna kundi zima la mbinu ambazo zinategemea uzushi wa kutawanya mwanga, X-rays au boriti ya neutroni. Njia hizi, kwa kuzingatia ukubwa wa mionzi / chembe zinazoenea kwa pembe mbalimbali, hufanya iwezekanavyo kuamua ukubwa na sura ya molekuli katika suluhisho (Mchoro 16). Kutawanya hakuwezi kuamua muundo wa molekuli, lakini inaweza kutumika kama msaada kwa njia nyingine, kama vile uchunguzi wa NMR. Vyombo vya kupima mtawanyiko wa mwanga ni wa bei nafuu, hugharimu "pekee" takriban $100,000, ilhali mbinu zingine zinahitaji kiongeza kasi cha chembe mkononi, ambacho kinaweza kutoa boriti ya neutroni au mkondo wenye nguvu wa X-rays.

Njia nyingine ambayo muundo hauwezi kuamua, lakini baadhi ya data muhimu inaweza kupatikana, ni uhamisho wa nishati ya fluorescence resonant(FRET). Mbinu hiyo hutumia hali ya umeme - uwezo wa baadhi ya vitu kunyonya mwanga wa urefu wa wimbi moja huku ikitoa mwanga wa urefu mwingine wa wimbi. Unaweza kuchagua jozi ya misombo, kwa moja ambayo (wafadhili) mwanga iliyotolewa wakati wa fluorescence itafanana na tabia ya kunyonya wavelength ya pili (kukubali). Washa mtoaji kwa laser ya urefu unaohitajika na upime fluorescence ya anayekubali. Athari ya FRET inategemea umbali kati ya molekuli, kwa hivyo ikiwa utaanzisha mtoaji na mpokeaji wa fluorescence kwenye molekuli za protini mbili au vikoa tofauti (vitengo vya muundo) vya protini sawa, unaweza kusoma mwingiliano kati ya protini au nafasi za jamaa za vikoa protini. Usajili unafanywa kwa kutumia darubini ya macho, kwa hiyo FRET ni njia ya bei nafuu, ingawa ya chini ya taarifa, matumizi ambayo yanahusishwa na matatizo katika kutafsiri data.

Hatimaye, hatuwezi kushindwa kutaja "mbinu ya ndoto" ya wanabiolojia wa miundo - mfano wa kompyuta (Mchoro 17). Wazo la njia ni kutumia maarifa ya kisasa juu ya muundo na sheria za tabia ya molekuli kuiga tabia ya protini katika mfano wa kompyuta. Kwa mfano, kwa kutumia njia ya mienendo ya Masi, unaweza kufuatilia kwa wakati halisi harakati za molekuli au mchakato wa "kukusanya" protini (kukunja) na "lakini" moja: muda wa juu unaoweza kuhesabiwa hauzidi 1 ms. , ambayo ni fupi sana, lakini wakati huo huo inahitaji rasilimali nyingi za computational (Mchoro 18). Inawezekana kujifunza tabia ya mfumo kwa muda mrefu, lakini hii inafanikiwa kwa gharama ya hasara isiyokubalika ya usahihi.

Mfano wa kompyuta hutumiwa kikamilifu kuchambua miundo ya anga ya protini. Kwa kutumia docking, hutafuta dawa zinazowezekana ambazo zina tabia ya juu ya kuingiliana na protini inayolengwa. Kwa sasa, usahihi wa utabiri bado uko chini, lakini uwekaji docking unaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa anuwai ya vitu vinavyoweza kufanya kazi ambavyo vinahitaji kujaribiwa kwa utengenezaji wa dawa mpya.

Sehemu kuu ya matumizi ya vitendo ya matokeo ya biolojia ya kimuundo ni ukuzaji wa dawa au, kama ilivyo sasa mtindo kusema, muundo wa kuvuta. Kuna njia mbili za kuunda dawa kulingana na data ya muundo: unaweza kuanza kutoka kwa ligand au kutoka kwa protini inayolengwa. Ikiwa dawa kadhaa zinazofanya kazi kwenye protini inayolengwa tayari zinajulikana, na miundo ya tata ya dawa ya protini imepatikana, unaweza kuunda mfano wa "dawa bora" kulingana na mali ya "mfuko" wa kumfunga kwenye uso wa molekuli ya protini, tambua vipengele muhimu vya dawa inayoweza kutokea, na utafute kati ya misombo yote ya asili inayojulikana na isiyojulikana sana. Inawezekana hata kujenga uhusiano kati ya mali ya kimuundo ya dawa na shughuli zake. Kwa mfano, ikiwa molekuli ina upinde juu, basi shughuli yake ni ya juu kuliko ya molekuli bila upinde. Na zaidi upinde unashtakiwa, dawa inafanya kazi vizuri zaidi. Hii ina maana kwamba kati ya molekuli zote zinazojulikana, unahitaji kupata kiwanja na upinde mkubwa zaidi wa kushtakiwa.

Njia nyingine ni kutumia muundo wa lengo kutafuta kwenye kompyuta kwa misombo ambayo ina uwezo wa kuingiliana nayo mahali pazuri. Katika kesi hii, maktaba ya vipande - vipande vidogo vya vitu - hutumiwa kwa kawaida. Ikiwa unapata vipande kadhaa vyema vinavyoingiliana na lengo katika maeneo tofauti, lakini karibu na kila mmoja, unaweza kujenga dawa kutoka kwa vipande kwa "kuunganisha" pamoja. Kuna mifano mingi ya maendeleo ya dawa yenye mafanikio kwa kutumia biolojia ya miundo. Kesi ya kwanza iliyofanikiwa ilianza 1995: kisha dorzolamide, dawa ya glakoma, iliidhinishwa kutumika.

Mwelekeo wa jumla katika utafiti wa kibaolojia unazidi kuegemea sio tu ubora, lakini pia maelezo ya kiasi cha asili. Biolojia ya muundo ni mfano mkuu wa hii. Na kuna kila sababu ya kuamini kwamba itaendelea kufaidika sio tu sayansi ya kimsingi, bali pia dawa na teknolojia ya kibayolojia.

Kalenda

Kulingana na vifungu vya mradi maalum, tuliamua kutengeneza kalenda "njia 12 za biolojia" kwa 2019. Nakala hii inawakilisha Machi.

Fasihi

1. Bioluminescence: Kuzaliwa upya;
2. Ushindi wa njia za kompyuta: utabiri wa muundo wa protini;
3. Heping Zheng, Katarzyna B Handing, Matthew D Zimmerman, Ivan G Shabalin, Steven C Almo, Wladek Minor. (2015).

Malengo

• Kielimu: endelea kukuza maarifa juu ya biolojia kama sayansi; toa dhana kuhusu matawi makuu ya biolojia na vitu wanavyosoma;
• Maendeleo: kukuza ujuzi katika kufanya kazi na vyanzo vya fasihi, kukuza uwezo wa kufanya miunganisho ya uchambuzi;
• Kielimu: panua upeo wako, tengeneza mtazamo kamili wa ulimwengu.

Kazi

1. Fichua jukumu la biolojia, kati ya sayansi zingine.
2. Fichua uhusiano kati ya biolojia na sayansi nyingine.
3. Bainisha ni matawi gani tofauti ya utafiti wa biolojia.
4. Amua nafasi ya biolojia katika maisha mtu .
5. Jifunze mambo ya kuvutia kuhusu mada kutoka kwa video zinazotolewa katika somo.

Masharti na dhana

• Biolojia ni mchanganyiko wa sayansi ambao vitu vyake vya kusoma ni viumbe hai na mwingiliano wao na mazingira.
• Uhai ni aina amilifu ya kuwepo kwa maada, kwa maana ya juu zaidi kuliko aina zake za kimwili na kemikali za kuwepo; seti ya michakato ya kimwili na kemikali inayotokea katika seli ambayo inaruhusu kimetaboliki na mgawanyiko wa seli.
• Sayansi ni nyanja ya shughuli za binadamu inayolenga kuendeleza na kuweka utaratibu wa kinadharia maarifa lengo kuhusu ukweli.

Wakati wa madarasa

Kusasisha maarifa

Kumbuka kile biolojia inasoma.
Taja matawi ya biolojia unayoyajua.
Tafuta jibu sahihi:
1. Masomo ya Botania:
A) mimea
B) wanyama
B) mwani pekee
2. Utafiti wa uyoga hutokea ndani ya mfumo wa:
A) wataalamu wa mimea;
B) virusi;
B) mycology.
3. Katika biolojia, falme kadhaa zinajulikana, ambazo ni:
A) 4
B) 5
SAA 7
4. Katika biolojia, mtu hurejelea:
A) Ufalme wa Wanyama
B) Mamalia wa tabaka ndogo;
C) Aina ya Homo sapiens.

Kwa kutumia Kielelezo 1, kumbuka ni falme ngapi zinatofautishwa katika biolojia:

Mchele. 1 Falme za viumbe hai

Kujifunza nyenzo mpya

Neno "biolojia" lilipendekezwa kwanza mwaka wa 1797 na profesa wa Ujerumani T. Rusom. Lakini ilianza kutumika kikamilifu tu mwaka wa 1802, baada ya matumizi ya neno hili saruji kraftigare. Lamarck katika kazi zake.

Leo, biolojia ni ngumu ya sayansi ambayo huundwa na taaluma huru za kisayansi zinazohusika na vitu maalum vya utafiti.

Kati ya "matawi" ya biolojia, tunaweza kutaja sayansi kama vile:
- botania ni sayansi inayosoma mimea na vifungu vyake: mycology, lichenology, bryology, geobotany, paleobotany;
- zoolojia- sayansi inayosoma wanyama na vifungu vyake: ichthyology, arachnology, ornithology, ethology;
ikolojia - sayansi ya uhusiano kati ya viumbe hai na mazingira ya nje;
- anatomy - sayansi ya muundo wa ndani wa vitu vyote vilivyo hai;
- morphology ni sayansi inayosoma muundo wa nje wa viumbe hai;
- cytology ni sayansi inayohusika na utafiti wa seli;
- pamoja na histology, genetics, physiology, microbiology na wengine.

Kwa ujumla, unaweza kuona jumla ya sayansi ya kibiolojia katika Mchoro 2:

Mchele. 2 Sayansi ya Biolojia

Wakati huo huo, safu nzima ya sayansi inajulikana, ambayo iliundwa kama matokeo ya mwingiliano wa karibu wa biolojia na sayansi zingine, na zinaitwa kuunganishwa. Sayansi kama hizo zinaweza kujumuisha kwa usalama: biokemia, biofizikia, biogeografia, teknolojia ya kibaolojia, radiobiolojia, biolojia ya anga na zingine. Kielelezo cha 3 kinaonyesha sayansi kuu muhimu kwa biolojia

Mchele. 3. Sayansi ya kibiolojia muhimu

Ujuzi wa biolojia ni muhimu kwa wanadamu.
Kazi ya 1: Jaribu kujitengenezea mwenyewe umuhimu wa maarifa ya kibiolojia kwa binadamu ni nini hasa?
Jukumu la 2: Tazama video ifuatayo kuhusu mageuzi na ubaini ni sayansi gani ya kibiolojia ilihitajika kuiunda

Sasa hebu tukumbuke ni aina gani ya maarifa ambayo mtu anahitaji na kwa nini:
- kuamua magonjwa mbalimbali ya mwili. Matibabu na kuzuia yao inahitaji ujuzi kuhusu mwili wa binadamu, ambayo ina maana ujuzi wa: anatomy, physiolojia, genetics, cytology. Shukrani kwa mafanikio ya biolojia, tasnia ilianza kutoa dawa, vitamini, na vitu vyenye biolojia;

Katika sekta ya chakula ni muhimu kujua botania, biochemistry, fiziolojia ya binadamu;
- katika kilimo, ujuzi wa botania na biochemistry inahitajika. Shukrani kwa utafiti wa uhusiano kati ya viumbe vya mimea na wanyama, imewezekana kuunda mbinu za kibiolojia za kudhibiti wadudu wa mazao. Kwa mfano, maarifa magumu ya botania na zoolojia yanaonyeshwa katika kilimo, na hii inaweza kuonekana kwenye video fupi.

Na hii ni orodha fupi tu ya "jukumu muhimu la ujuzi wa kibiolojia" katika maisha ya binadamu.
Video ifuatayo itakusaidia kuelewa zaidi kuhusu jukumu la biolojia maishani.

Haiwezekani kuondoa ujuzi wa biolojia kutoka kwa ujuzi wa lazima, kwa sababu biolojia inachunguza maisha yetu, biolojia hutoa ujuzi ambao hutumiwa katika nyanja nyingi za maisha ya binadamu.

Kazi ya 3. Eleza kwa nini biolojia ya kisasa inaitwa sayansi changamano.

Ujumuishaji wa maarifa

1. Biolojia ni nini?
2. Taja vifungu vya botania.
3. Je, ni jukumu gani la ujuzi wa anatomia katika maisha ya mwanadamu?
4. Ujuzi wa sayansi gani ni muhimu kwa dawa?
5. Ni nani aliyetambua kwanza dhana ya biolojia?
6. Angalia Mchoro 4 na ubaini ni sayansi gani inasoma kitu kilichoonyeshwa:

Mtini.4. Ni sayansi gani inasoma kitu hiki?

7. Soma Kielelezo cha 5, taja viumbe vyote hai na sayansi inayoichunguza

Mchele. 5. Viumbe hai

Kazi ya nyumbani

1. Sindika nyenzo za kiada - aya ya 1
2. Andika kwenye daftari na ujifunze maneno: biolojia, maisha, sayansi.
3. Andika katika daftari sehemu zote na vijisehemu vya biolojia kama sayansi, vibainishe kwa ufupi.

Hivi majuzi, samaki asiye na macho, Phreatichthys andruzzii, aligunduliwa akiishi katika mapango ya chini ya ardhi, ambaye saa yake ya ndani haijawekwa 24 (kama wanyama wengine), lakini kwa masaa 47. Mabadiliko ni ya kulaumiwa kwa hili, ambalo lilizima vipokezi vyote visivyo na mwanga kwenye mwili wa samaki hawa.

Idadi ya spishi za kibaolojia zinazoishi kwenye sayari yetu inakadiriwa na wanasayansi kuwa milioni 8.7, na hakuna zaidi ya 20% ya nambari hii imegunduliwa na kuainishwa kwa sasa.

Samaki wa barafu, au whitefish, wanaishi katika maji ya Antarctic. Hii ndiyo aina pekee ya wanyama wa uti wa mgongo ambao hakuna seli nyekundu za damu au hemoglobin katika damu - kwa hivyo damu ya samaki ya barafu haina rangi. Kimetaboliki yao inategemea tu oksijeni kufutwa moja kwa moja katika damu

Neno "mwanaharamu" linatokana na kitenzi "kufanya uasherati" na asili yake ilimaanisha tu watoto wa haramu wa mnyama safi. Baada ya muda, katika biolojia neno hili lilibadilishwa na neno "mseto", lakini likawa matusi kuhusiana na watu.

Orodha ya vyanzo vilivyotumika

1. Somo "Biolojia - sayansi ya maisha" Konstantinova E. A., mwalimu wa biolojia katika shule ya sekondari Na. 3, Tver
2. Somo “Utangulizi. Biolojia ni sayansi ya maisha" Titorov Yu.I., mwalimu wa biolojia, mkurugenzi wa KL huko Kemerovo.
3. Somo "Biolojia - sayansi ya maisha" Nikitina O.V., mwalimu wa biolojia katika Taasisi ya Elimu ya Manispaa "Shule ya Sekondari Na. 8, Cherepovets.
4. Zakharov V.B., Kozlova T.A., Mamontov S.G. "Biolojia" (toleo la 4) -L.: Academy, 2011.- 512 p.
5. Matyash N.Yu., Shabatura N.N. Biolojia daraja la 9 - K.: Geneza, 2009. - 253 p.

Ilihaririwa na kutumwa na Borisenko I.N.

Tulifanya kazi kwenye somo

Borisenko I.N.

Konstantinova E.A.

Titorova Yu.I.

Nikitina O.V.

Biolojia- sayansi ya asili hai.

Biolojia inasoma utofauti wa viumbe hai, muundo wa miili yao na utendaji kazi wa viungo vyao, uzazi na maendeleo ya viumbe, pamoja na ushawishi wa binadamu juu ya asili hai.

Jina la sayansi hii linatokana na maneno mawili ya Kiyunani “ wasifu"-"maisha na" nembo"-" sayansi, neno.

Mmoja wa waanzilishi wa sayansi ya viumbe hai alikuwa mwanasayansi mkuu wa kale wa Kigiriki (384 - 322 BC). Alikuwa wa kwanza kujumlisha maarifa ya kibiolojia yaliyopatikana na ubinadamu kabla yake. Mwanasayansi alipendekeza uainishaji wa kwanza wa wanyama, kuchanganya viumbe hai sawa katika muundo katika vikundi, na kuteua mahali pa wanadamu ndani yake.

Baadaye, wanasayansi wengi ambao walisoma aina tofauti za viumbe hai wanaoishi kwenye sayari yetu walitoa mchango katika maendeleo ya biolojia.

Familia ya Sayansi ya Maisha

Biolojia ni sayansi ya asili. Sehemu ya utafiti wa wanabiolojia ni kubwa sana: inajumuisha vijidudu anuwai, mimea, kuvu, wanyama (pamoja na wanadamu), muundo na utendaji wa viumbe, nk.

Hivyo, biolojia sio tu sayansi, lakini familia nzima inayojumuisha sayansi nyingi tofauti.

Chunguza mchoro shirikishi kuhusu familia ya sayansi ya kibaolojia na ujue ni nini tawi tofauti za biolojia husoma.

Anatomia- sayansi ya fomu na muundo wa viungo vya mtu binafsi, mifumo na mwili kwa ujumla.

Fiziolojia- sayansi ya kazi muhimu za viumbe, mifumo yao, viungo na tishu, na taratibu zinazotokea katika mwili.

Cytology- sayansi ya muundo na utendaji wa seli.

Zoolojia - sayansi inayosoma wanyama.

Sehemu za Zoolojia:

• Entomology ni sayansi ya wadudu.

Kuna sehemu kadhaa ndani yake: coleopterology (masomo ya mende), lepidopterology (masomo ya vipepeo), myrmecology (masomo ya mchwa).

• Ichthyology ni sayansi ya samaki.
• Ornithology ni sayansi ya ndege.
• Theriolojia ni sayansi ya mamalia.

Botania - sayansi inayosoma mimea.

Mycology- sayansi inayosoma uyoga.

Protistolojia - sayansi inayosoma protozoa.

Virolojia - sayansi inayosoma virusi.

Bakteriolojia - sayansi inayosoma bakteria.

Maana ya biolojia

Biolojia inahusiana kwa karibu na mambo mengi ya shughuli za vitendo za binadamu - kilimo, viwanda mbalimbali, dawa.

Maendeleo ya mafanikio ya kilimo leo kwa kiasi kikubwa inategemea wanabiolojia-wafugaji wanaohusika katika kuboresha zilizopo na kuunda aina mpya za mimea iliyopandwa na mifugo ya wanyama wa ndani.

Shukrani kwa mafanikio ya biolojia, sekta ya microbiological iliundwa na inaendelea kwa mafanikio. Kwa mfano, watu hupata kefir, mtindi, mtindi, jibini, kvass na bidhaa nyingine nyingi kutokana na shughuli za aina fulani za fungi na bakteria. Kwa kutumia teknolojia ya kisasa ya kibayoteknolojia, makampuni ya biashara huzalisha dawa, vitamini, viongeza vya malisho, bidhaa za ulinzi wa mimea kutoka kwa wadudu na magonjwa, mbolea na mengi zaidi.

Ujuzi wa sheria za biolojia husaidia kutibu na kuzuia magonjwa ya binadamu.

Kila mwaka watu hutumia maliasili zaidi na zaidi. Teknolojia yenye nguvu inabadilisha ulimwengu haraka sana hivi kwamba sasa karibu hakuna pembe za asili ambazo hazijaguswa zimebaki duniani.

Ili kudumisha hali ya kawaida ya maisha ya binadamu, ni muhimu kurejesha mazingira ya asili yaliyoharibiwa. Hii inaweza tu kufanywa na watu wanaojua sheria za asili vizuri. Ujuzi wa biolojia na sayansi ya kibaolojia ikolojia hutusaidia kutatua tatizo la kuhifadhi na kuboresha hali ya maisha kwenye sayari.

Kamilisha kazi inayoingiliana -

Biolojia ni nini? Biolojia ni sayansi ya maisha, ya viumbe hai wanaoishi duniani.

Picha ya 3 kutoka kwa uwasilishaji "Sayansi" kwa masomo ya biolojia juu ya mada "Biolojia"

Vipimo: pikseli 720 x 540, umbizo: jpg. Ili kupakua picha isiyolipishwa ya somo la biolojia, bofya kulia kwenye picha na ubofye "Hifadhi picha kama...". Ili kuonyesha picha katika somo, unaweza pia kupakua wasilisho lote la "Sayansi.ppt" pamoja na picha zote kwenye hifadhi ya zip bila malipo. Saizi ya kumbukumbu ni 471 KB.

Biolojia

"Njia za utafiti katika biolojia" - Historia ya maendeleo ya biolojia kama sayansi. Kupanga majaribio, kuchagua mbinu. Mpango wa somo: Ili kutatua matatizo gani ya kimataifa ya binadamu inahitaji ujuzi wa biolojia? Mada: Taaluma za Mipaka: Kazi: Mofolojia, anatomia, fiziolojia, utaratibu, paleontolojia. Maana ya biolojia." Biolojia ni sayansi ya maisha.

"Mwanasayansi Lomonosov" - Alisisitiza umuhimu wa kuchunguza Njia ya Bahari ya Kaskazini na kuendeleza Siberia. Novemba 19, 1711 - Aprili 15, 1765 (umri wa miaka 53). Juni 10, 1741. Uvumbuzi. Alianzisha dhana za atomiki na molekuli kuhusu muundo wa maada. Mawazo. Haijumuishi phlogiston kutoka kwenye orodha ya mawakala wa kemikali. Kazi. Akiwa mfuasi wa deism, aliona matukio ya asili kimaumbile.

"Botanist Vavilov" - Taasisi ya Umoja wa All-Union ya Applied Botany. Mnamo 1906, Nikolai Ivanovich Vavilov. Mnamo 1924 Ilikamilishwa na: Babicheva Roxana na Zhdanova Lyudmila, wanafunzi wa daraja la 10B. Mamlaka ya Vavilov kama mwanasayansi na mratibu wa sayansi ilikua. Huko Merton (Uingereza), katika maabara ya maumbile ya Taasisi ya Kilimo cha Maua. N. I. Vavilov alizaliwa mnamo Novemba 26, 1887 huko Moscow.

"Shughuli ya mradi" - Alekseeva E.V. Mpango wa hotuba. Mwalimu anakuwa mwandishi wa mradi. Vinjari rasilimali za ziada. Teknolojia ya mfano wa habari wa mchakato wa elimu. Kubuni somo la biolojia. Shughuli za mradi. Nadharia na mazoezi. (Njia ya mradi). Hatua za kazi ya mwalimu. Nadharia na mazoezi. Vitalu kuu katika miradi.

"Sayansi ya Hali Hai" - Ubunifu wa vitabu vya kazi. 3. Biolojia - sayansi ya asili hai. Biolojia ni sayansi ya asili hai. Bakteria. Uyoga. Zinajumuisha seli moja na hazina kiini. Mark Cicero. Biolojia inasoma viumbe hai. Wana klorofili na huunda vitu vya kikaboni kwenye nuru, ikitoa oksijeni. Swali: Biolojia inasoma nini?

Maalum ya kuchora kibiolojia kwa wanafunzi wa shule ya kati

Mchoro wa kibaolojia ni mojawapo ya zana zinazokubaliwa kwa ujumla za kusoma vitu na miundo ya kibaolojia. Kuna mbinu nyingi nzuri zinazoshughulikia tatizo hili.

Kwa mfano, katika kitabu cha juzuu tatu "Biolojia" na Green, Stout, na Taylor, sheria zifuatazo za kuchora kibiolojia zinaundwa.

1. Ni muhimu kutumia karatasi ya kuchora ya unene sahihi na ubora. Mistari ya penseli inapaswa kufutwa kwa urahisi kutoka kwake.

2. Penseli lazima iwe mkali, ugumu HB (katika mfumo wetu - TM), sio rangi.

3. Mchoro unapaswa kuwa:

- kubwa ya kutosha - vipengele vingi vinavyofanya kitu kinachojifunza, mchoro mkubwa unapaswa kuwa;
- rahisi - ni pamoja na muhtasari wa muundo na maelezo mengine muhimu ili kuonyesha eneo na uhusiano wa vipengele vya mtu binafsi;
- inayotolewa na mistari nyembamba na tofauti - kila mstari lazima ufikiriwe na kisha uchora bila kuinua penseli kutoka kwenye karatasi; usichochee au kupaka rangi;
- maandishi yanapaswa kuwa kamili iwezekanavyo, mistari inayotoka kwao haipaswi kuingiliana; Acha nafasi karibu na mchoro kwa saini.

4. Ikiwa ni lazima, fanya michoro mbili: mchoro wa mchoro unaoonyesha sifa kuu, na mchoro wa kina wa sehemu ndogo. Kwa mfano, kwa ukuzaji wa chini, chora mpango wa sehemu ya msalaba wa mmea, na kwa ukuzaji wa juu, chora muundo wa kina wa seli (sehemu kubwa iliyochorwa ya mchoro imeainishwa kwenye mpango na kabari au mraba).

5. Unapaswa kuchora tu kile unachokiona, na sio kile unachofikiria unaona, na, kwa kweli, usiinakili mchoro kutoka kwa kitabu.

6. Kila mchoro lazima uwe na kichwa, dalili ya ukuzaji na makadirio ya sampuli.

Ukurasa kutoka kwa kitabu "Utangulizi wa Zoolojia" (toleo la Kijerumani la mwishoni mwa karne ya 19)

Kwa mtazamo wa kwanza, ni rahisi sana na haitoi pingamizi yoyote. Walakini, tulilazimika kufikiria tena nadharia kadhaa. Ukweli ni kwamba waandishi wa miongozo kama hii wanazingatia maalum ya kuchora kibaolojia tayari katika kiwango cha taasisi au madarasa ya juu ya shule maalum; mapendekezo yao yanashughulikiwa kwa watu wazima wenye mawazo (tayari) ya uchambuzi. Katika madarasa ya kati (6-8) - ya kawaida na ya kibaolojia - mambo si rahisi sana.

Mara nyingi, michoro za maabara hugeuka kuwa "mateso" ya pande zote. Michoro mbaya na isiyoeleweka haipendi ama na watoto wenyewe - hawajui jinsi ya kuchora bado - au na mwalimu - kwa sababu maelezo hayo ya muundo, kwa sababu ambayo kila kitu kilianzishwa, mara nyingi hukosa na watoto wengi. Watoto wenye vipawa vya kisanii tu ndio wanaoweza kukabiliana vizuri na kazi kama hizo (na usianze kuzichukia!). Kwa kifupi, tatizo ni kwamba kuna vifaa, lakini hakuna teknolojia ya kutosha. Kwa njia, walimu wa sanaa wakati mwingine wanakabiliwa na tatizo kinyume - wana mbinu na ni vigumu kuchagua vitu. Labda tuungane?

Katika shule ya 57 ya Moscow ambapo ninafanya kazi, kozi iliyojumuishwa ya kuchora kibaolojia katika darasa la kati imekuwepo kwa muda mrefu na inaendelea kukuza, ambayo walimu wa biolojia na kuchora hufanya kazi kwa jozi. Tumeanzisha miradi mingi ya kuvutia. Matokeo yao yalionyeshwa mara kwa mara katika makumbusho ya Moscow - Chuo Kikuu cha Jimbo la Moscow la Zoological, Paleontological, Darwin, na katika sherehe mbalimbali za ubunifu wa watoto. Lakini jambo kuu ni kwamba watoto wa kawaida, ambao hawajachaguliwa kwa madarasa ya sanaa au baiolojia, hufanya kazi hizi za mradi kwa raha, wanajivunia kazi zao wenyewe na, kama inavyoonekana kwetu, huanza kutazama ulimwengu ulio hai kwa karibu zaidi. na kwa kufikiria. Bila shaka, si kila shule inayo fursa kwa walimu wa baiolojia na sanaa kufanya kazi pamoja, lakini baadhi ya matokeo yetu huenda yakapendeza na yenye manufaa, hata kama unafanya kazi ndani ya mpango wa baiolojia pekee.

Kuhamasisha: hisia huja kwanza

Kwa kweli, tunachora ili kusoma vizuri na kuelewa sifa za kimuundo, kufahamiana na anuwai ya viumbe ambavyo tunasoma darasani. Lakini, bila kujali ni kazi gani unayotoa, kumbuka kwamba ni muhimu sana kwa watoto wa umri huu kuwa na hisia ya kuvutia na uzuri na kusudi la kitu kabla ya kuanza kazi. Tunajaribu kuanza kazi kwenye mradi mpya na maonyesho mkali. Njia bora ya kufanya hivyo ni ama kipande kifupi cha video au ndogo (si zaidi ya 7-10!) uteuzi wa slaidi. Maoni yetu yanalenga hali isiyo ya kawaida, uzuri, kushangaza kwa vitu, hata ikiwa ni jambo la kawaida: kwa mfano, silhouettes za majira ya baridi ya miti wakati wa kusoma matawi ya shina - zinaweza kuwa baridi na kukumbusha matumbawe, au picha ya kusisitiza - nyeusi. juu ya theluji nyeupe. Utangulizi huu sio lazima uwe mrefu - dakika chache tu, lakini ni muhimu sana kwa motisha.

Maendeleo ya kazi: ujenzi wa uchambuzi

Kisha unaendelea na taarifa ya kazi. Hapa ni muhimu kwanza kuonyesha vipengele hivyo vya kimuundo vinavyoamua kuonekana kwa kitu na kuonyesha maana yao ya kibiolojia. Kwa kweli, haya yote lazima yaandikwe kwenye ubao na kuandikwa kwenye daftari. Kwa kweli, ni sasa kwamba unawawekea wanafunzi kazi ya kufanya kazi - kuona na kuonyesha.

Na kisha, kwenye nusu ya pili ya ubao, unaelezea hatua za kujenga kuchora, kuziongezea na michoro, i.e. eleza utaratibu na utaratibu wa kazi. Kimsingi, wewe mwenyewe unakamilisha haraka kazi hiyo mbele ya watoto, ukiweka safu nzima ya ujenzi wa msaidizi na wa kati kwenye ubao.

Katika hatua hii, ni vizuri sana kuonyesha watoto michoro iliyokamilishwa ama na wasanii ambao walionyesha vitu sawa, au kazi zilizofanikiwa za wanafunzi wa zamani. Inahitajika kusisitiza kila wakati kuwa mchoro mzuri na mzuri wa kibaolojia ni kimsingi utafiti - i.e. jibu swali la jinsi kitu kinavyofanya kazi, na baada ya muda wafundishe watoto kuunda maswali haya wenyewe.

Kujenga kuchora - na kusoma kitu! - unaanza kwa kuhesabu uwiano wake: uwiano wa urefu hadi upana, sehemu kwa ujumla, kuwa na uhakika wa kuweka muundo wa kuchora kwa ukali kabisa. Ni muundo ambao utaamua moja kwa moja kiwango cha maelezo: ndogo itapoteza idadi kubwa ya maelezo, kubwa itahitaji kueneza kwa maelezo na, kwa hiyo, muda zaidi wa kufanya kazi. Fikiria mapema juu ya kile ambacho ni muhimu zaidi kwako katika kila kesi maalum.

1) chora mhimili wa ulinganifu;

2) jenga jozi mbili za mstatili wa ulinganifu - kwa mbawa za juu na za chini (kwa mfano, dragonfly), kwanza kuamua uwiano wao;

3) weka mistari iliyopinda ya mbawa kwenye mistatili hii

Mchele. 1. darasa la 7. Mada: "Agizo za wadudu." Wino, kalamu kwenye penseli, kutoka kwa satin

(Nakumbuka hadithi ya kuchekesha, ya kusikitisha na ya kawaida iliyotokea nilipokuwa nikifanya kazi hii kwa mara ya kwanza. Mvulana wa darasa la saba alielewa kwa mara ya kwanza neno “fit” kuwa rahisi kutoshea ndani na akachora duara zilizopinda ndani ya mistatili - zote nne tofauti. Kisha, baada ya wazo langu, nini cha kutoshea - inamaanisha kugusa mistari ya msaidizi, alileta kipepeo mwenye mabawa ya mstatili, laini kidogo kwenye pembe. mstatili kwa wakati mmoja tu. Na ilibidi turudishe mchoro tena...)

4) ... Hatua hii inaweza kuwa iko katikati ya upande au umbali wa theluthi moja kutoka kona, na hii pia inahitaji kuamua!

Lakini alifurahi jinsi gani mchoro wake ulipoingia kwenye maonyesho ya shule - kwa mara ya kwanza - ulifanya kazi! Na sasa ninaelezea hatua zote za mateso yetu pamoja naye katika maelezo ya "Maendeleo ya Kazi."

Maelezo zaidi ya mchoro yanatuongoza kwenye mjadala wa maana ya kibaolojia ya sifa nyingi za kitu. Kuendelea mfano na mbawa za wadudu (Mchoro 2), tunajadili mishipa ni nini, jinsi imeundwa, kwa nini ni lazima kuunganisha kwenye mtandao mmoja, jinsi asili ya venation inatofautiana katika wadudu wa makundi mbalimbali ya utaratibu (kwa mfano, katika kale na wadudu wapya wenye mabawa), kwa nini mshipa uliokithiri wa mbawa za mbele unene, nk. Na jaribu kutoa maagizo yako mengi kwa njia ya maswali ambayo watoto wanahitaji kupata majibu.

Mchele. 2. "Dragonfly na Antlion." Darasa la 7, mada "Agizo za wadudu." Wino, kalamu kwenye penseli, kutoka kwa satin

Kwa njia, jaribu kuchagua vitu zaidi vya aina moja, kuwapa watoto fursa ya kuchagua. Mwishoni mwa kazi, darasa litaona utofauti wa kibaolojia wa kikundi, na vipengele muhimu vya kawaida vya kimuundo, na, hatimaye, uwezo tofauti wa kuchora wa watoto hautakuwa muhimu sana.

Kwa bahati mbaya, mwalimu wa shule huwa hana idadi ya kutosha ya vitu anuwai vya kikundi kimoja. Unaweza kupata uzoefu wetu kuwa muhimu: tunaposoma kikundi, kwanza tunafanya mchoro wa mbele wa kitu kinachopatikana kwa urahisi kutoka kwa maisha, na kisha kibinafsi - michoro ya vitu anuwai kutoka kwa picha au hata kutoka kwa michoro ya wasanii wa kitaalam.

Mchele. 3. Shrimp. Daraja la 7, mada "Crustaceans". Penseli, kutoka kwa maisha

Kwa mfano, katika mada "Crustaceans" katika kazi ya maabara "Muundo wa nje wa crustacean" sisi sote tunachora kwanza shrimp (badala ya crayfish) kununuliwa waliohifadhiwa kwenye duka la mboga (Mchoro 3), na kisha, baada ya kutazama video fupi. kipande cha picha, chora mabuu tofauti ya planktonic crustacean (Mchoro 4), iliyoonyeshwa kwenye "Maisha ya Wanyama": kwenye karatasi kubwa (A3), iliyotiwa rangi ya maji katika tani baridi za kijivu, bluu, kijani kibichi; chaki au gouache nyeupe, kufanyia kazi maelezo mazuri kwa wino na kalamu. (Wakati wa kuelezea jinsi ya kufikisha uwazi wa crustaceans ya planktonic, tunaweza kutoa mfano rahisi zaidi - jarida la glasi na kitu kilichowekwa ndani yake.)

Mchele. 4. Plankton. Daraja la 7, mada "Crustaceans". Karatasi yenye rangi (muundo wa A3), chaki au gouache nyeupe, wino mweusi, kutoka kwa satin

Katika daraja la 8, tunaposoma samaki, katika kazi ya maabara "Muundo wa nje wa samaki wa bony," kwanza tunachora roach ya kawaida, na kisha watoto hutumia rangi ya maji kuteka wawakilishi wa maagizo tofauti ya samaki kutoka kwa meza za rangi nzuri "Samaki za Biashara. ” tuliyo nayo shuleni.

Mchele. 5. Mifupa ya chura. Daraja la 8, mada "Amphibians". Penseli, pamoja na maandalizi ya elimu

Wakati wa kusoma amphibians, kwanza - kazi ya maabara "Muundo wa mifupa ya chura", mchoro kwenye penseli rahisi (Mchoro 5). Kisha, baada ya kutazama kipande kifupi cha video, mchoro wa rangi ya maji ya vyura mbalimbali wa kigeni - wapandaji wa majani, nk (Tulinakili kutoka kwa kalenda na picha za ubora wa juu, kwa bahati nzuri, sio kawaida sasa.)

Pamoja na mpango huu, michoro ya penseli ya boring ya kitu kimoja hugunduliwa kama hatua ya kawaida ya maandalizi ya kazi mkali na ya mtu binafsi.

Muhimu sawa: teknolojia

Uchaguzi wa teknolojia ni muhimu sana kwa kukamilisha mafanikio ya kazi. Katika toleo la classic, utahitaji kuchukua penseli rahisi na karatasi nyeupe, lakini .... Uzoefu wetu unasema kuwa kutoka kwa mtazamo wa watoto mchoro kama huo utaonekana kuwa haujakamilika na watabaki kutoridhika na kazi hiyo.

Wakati huo huo, inatosha kufanya mchoro wa penseli kwa wino, na hata kuchukua karatasi iliyopigwa (mara nyingi tunatumia karatasi ya rangi kwa printers) - na matokeo yataonekana tofauti kabisa (Mchoro 6, 7). Hisia ya kutokamilika mara nyingi huundwa na ukosefu wa historia ya kina, na njia rahisi ya kutatua tatizo hili ni kwa msaada wa karatasi iliyopigwa. Kwa kuongeza, kwa kutumia chaki ya kawaida au penseli nyeupe, unaweza karibu kufikia mara moja athari ya glare au uwazi, ambayo mara nyingi inahitajika.

Mchele. 6. Radiolaria. Daraja la 7, mada "Rahisi zaidi". Karatasi iliyotiwa rangi (umbizo la A3) kwa rangi za maji (iliyo na muundo mbaya), wino, pastel au chaki, kutoka kwa satin.

Mchele. 7. Nyuki. Darasa la 7, mada "Agizo za wadudu." Wino, kalamu kwenye penseli, kiasi - na brashi na wino diluted, maelezo faini na kalamu, kutoka satin.

Ikiwa ni ngumu kwako kupanga kazi na mascara, tumia laini nyeusi au rollers (mbaya zaidi, kalamu za gel) - hutoa athari sawa (Mchoro 8, 9). Unapotumia mbinu hii, hakikisha unaonyesha ni kiasi gani cha habari hutolewa kwa kutumia mistari ya unene tofauti na shinikizo - zote mbili ili kuonyesha mambo muhimu zaidi na kuunda athari ya kiasi (mbele na background). Unaweza pia kutumia kivuli cha wastani hadi nyepesi.

Mchele. 8. Oats. Darasa la 6, mada "Anuwai za mimea ya maua, Nafaka za familia." Wino, karatasi iliyotiwa rangi, kutoka kwa herbarium

Mchele. 9. Mkia wa farasi na moss ya klabu. Darasa la 6, mada "Mimea inayozaa spore." Wino, karatasi nyeupe, kutoka kwa herbarium

Kwa kuongeza, tofauti na michoro za kisayansi za classical, mara nyingi tunafanya kazi kwa rangi au kutumia toning ya mwanga ili kuonyesha kiasi (Mchoro 10).

Mchele. 10. Kiwiko cha mkono. Darasa la 9, mada "Mfumo wa musculoskeletal." Penseli, kutoka kwa misaada ya plasta

Tulijaribu mbinu nyingi za rangi - rangi ya maji, gouache, pastel na hatimaye kukaa kwenye penseli za rangi laini, lakini daima kwenye karatasi mbaya. Ikiwa unaamua kujaribu mbinu hii, kuna mambo machache muhimu kukumbuka.

1. Chagua penseli laini, za ubora wa juu kutoka kwa kampuni nzuri, kama vile Kohinoor, lakini usiwape watoto rangi mbalimbali (ya msingi ya kutosha): katika kesi hii, kwa kawaida hujaribu kuchagua rangi iliyopangwa tayari, ambayo bila shaka inashindwa. Onyesha jinsi ya kufikia kivuli sahihi kwa kuchanganya rangi 2-3. Ili kufanya hivyo, wanahitaji kufanya kazi na palette - kipande cha karatasi ambacho huchagua mchanganyiko unaohitajika na shinikizo.

2. Karatasi mbaya itafanya kazi ya kutumia rangi dhaifu na yenye nguvu iwe rahisi zaidi.

3. Viboko vifupi vya mwanga vinapaswa, kama ilivyo, kuchonga sura ya kitu: i.e. kurudia mistari kuu (badala ya rangi, inapingana na sura na contours).

4. Kisha unahitaji kugusa kumaliza, matajiri na yenye nguvu, wakati rangi sahihi tayari zimechaguliwa. Mara nyingi inafaa kuongeza mambo muhimu, ambayo yataongeza sana mchoro. Jambo rahisi zaidi ni kutumia chaki ya kawaida (kwenye karatasi ya rangi) au kutumia eraser laini (kwenye karatasi nyeupe). Kwa njia, ikiwa unatumia mbinu zisizo huru - chaki au pastel - basi unaweza kurekebisha kazi na nywele.

Mara tu unapojua mbinu hii, utaweza kuitumia kwa asili, ikiwa huna muda wa kutosha, halisi "juu ya magoti yako" (usisahau tu kuhusu vidonge - kipande cha kadibodi ya ufungaji kinatosha!).

Na, bila shaka, kwa mafanikio ya kazi yetu, sisi dhahiri kuandaa maonyesho - wakati mwingine katika darasani, wakati mwingine katika ukanda wa shule. Mara nyingi, ripoti za watoto juu ya mada hiyo hiyo zimepangwa ili kuendana na maonyesho - ya mdomo na maandishi. Kwa ujumla, mradi kama huo hukuacha wewe na watoto na hisia ya kazi kubwa na nzuri inayostahili kutayarishwa. Pengine, kwa mawasiliano na maslahi ya pamoja na mwalimu wa sanaa, unaweza kuanza kazi katika masomo ya biolojia: hatua ya maandalizi ya uchambuzi wa kusoma kitu, kuunda mchoro wa penseli, na kumaliza katika mbinu uliyochagua pamoja - katika masomo yake.

Hapa kuna mfano. Botania, mada "Kutoroka - bud, matawi, muundo wa risasi." Tawi lenye buds ni kubwa mbele, kwa nyuma kuna silhouettes za miti au misitu dhidi ya asili ya theluji nyeupe na anga nyeusi. Mbinu: wino mweusi, karatasi nyeupe. Matawi - kutoka kwa maisha, silhouettes za miti - kutoka kwa picha au michoro ya kitabu. Kichwa ni "Miti katika Majira ya baridi", au "Mazingira ya Majira ya baridi".

Mfano mwingine. Wakati wa kusoma mada "Maagizo ya Wadudu", tunafanya kazi fupi juu ya "Sura na kiasi cha mende". Mbinu yoyote ambayo hutoa mwanga na kivuli na mambo muhimu (watercolor, wino na maji, brashi), lakini monochrome, ili usipotoshwe kuchunguza na kuonyesha fomu (Mchoro 11). Ni bora kufanyia kazi maelezo na kalamu au kalamu ya gel (ikiwa unatumia glasi ya kukuza, miguu na kichwa kitageuka kuwa bora).

Mchele. 11. Mende. Wino, kalamu kwenye penseli, kiasi - na brashi na wino diluted, maelezo faini na kalamu, kutoka satin.

1-2 kazi nzuri katika robo ni ya kutosha - na kuchora kitu kilicho hai kitafurahia washiriki wote katika mchakato huu mgumu.