Содержание книги
- ВВЕДЕНИЕ
- §1. Клеточные структуры
- § 2. Вычисление линейного увеличения клеток
- § 3. Использование бинарной номенклатуры для описания различных видов живых организмов
- § 4. Рост популяции, кривые роста
- § 5. Перенос энергии в экосистеме
- § 6. Биохимические процессы в биосфере — круговорот веществ
- § 7. Влияние добычи и переработки полезных ископаемых на окружающую среду и здоровье человека
- § 8. Воздействие пестицидов на окружающую среду и здоровье человека
- § 9. Парниковый эффект, истощение озонового слоя, их последствия
- § 10. Процесс пищеварения и роль ферментов в нем
- § 11. Механизм действия ферментов
- § 12. Эмульгирование жиров под действием желчи
- § 13. Сходство и различия активного и пассивного транспорта через клеточную мембрану
- § 14. Влияние внешних и внутренних факторов на транспирацию
- § 15. Влияние внешних факторов на транспорт веществ пи флоэме
- § 6. Анаэробное и аэробное дыхание
- § 17. Процессы мышечного утомления при анаэробных и аэробных нагрузках
- § 18. Строение и функции нефрона
- § 19, Факторы, влияющие на работу почек
- § 20. Гигиена мочевыделительной системы
- § 21. Продукты выделения живых организмов
- § 22. Типы и функции нейронов, синапсы н медиаторы
- § 23. Возникновение нервных импульсов и показатели их проведения в различных типах нейронов
- § 24. Электрические процессы в живых организмах
- § 25. Нейрогуморальная регуляции, ее механизмы и их сравнение. Адаптация организма к стрессу
- § 26. Система обмена информацией между мозгом и компьютером
- § 27. Механизмы поддержания гомеостаза
- § 28. Регуляторы роста и развития растений
- § 29. Принципы строения молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты
- §30. Интерфаза и ее стадии
- § 31. Митоз и его фазы
- § 32. Мейоз, его фазы. Сравнение митоза и мейоза
- § 33. Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Менделем
- § 34. Цитологические основы генетических законов наследования. Моногибридное скрещивание
- § 35. Дигибридное скрещивание
- § 36. Взаимодействие аллельных генов: полное и неполное доминирование признаков. Анализирующее скрещивание и его практическое значение
- § 37. Решение генетических задач на моногибрндное и дигибридное скрещивание
- § 38. Генетика пола, механизмы его предопределения
- § 39. Гемофилия и дальтонизм как примеры наследования, сцепленного с полом
- § 40. Закономерности наследования групп крови и резус-фактора у человека
- §41. Генетика человека и ее методы
- § 42. Предупреждение наследственных заболевании человека. Составление генеалогического древа
- § 43. Современные сельскохозяйственные технологии и альтернативные пути ведения высокопродуктивного сельского хозяйства
- § 44. Общая схема биотехнологического производства, ее значение
- § 45. Строение и функции половой системы человека
- § 46. Вторичные половые признаки, половое созревание. Биологическая и социальная зрелость
- § 47. Менструальный цикл. Роль гормонов эстрогена и прогестерона
- § 48. Виды контрацепции, их значение и применение
- § 49. Заболевании, передающиеся половым путем. Меры по их профилактике
- § 50. Эмбриональное развитие
- § 51. Влияние курения, наркотических веществ и алкоголи на развитие эмбриона человека
- Глава 16. ЭВОЛЮЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ
- § 52. Этапы развития жизни на Земле
- § 53. Возникновение и развитие эволюционных представлений
- § 54. Основные принципы эволюционной теории Ч. Дарвина
- § 55. Возникновение современной теории эволюции
- § 56. Борьба за существование: внутривидовая, межвидовая, абиотическая
- § 57. Роль изменчивости в эволюционном процессе (мутационная, комбинативная)
- § 58. Естественный отбор, его формы (движущая и стабилизирующая)
- § 59. Приспособленность в результате естественного отбора
- § 60. Вид, его критерии и структура
- § 61. Понятие «видообразование». его формы и механизмы
- КРАТКИЙ ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
- Список рекомендуемой литературы
§ 2. Вычисление линейного увеличения клеток
Цель изучения этой темы: вычислить линейное увеличение клеток, используя микрофотографии.
Сколько сантиметров в метре? Сколько миллиметров в сантиметре и метре?
Что нужно повторить для успешного изучения темы? § 4 — учебник физики для 7 класса.
Перевод единиц измерения в систему СИ применяется в ряде наук: физике, химии и биологии, а также в технике. СИ была принята в 1960 г. Генеральной конференцией но мерам и весам (ГКМВ). Позже туда вносились некоторые изменения. Согласно данной системе, выделяют семь основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. Также в системе СИ зафиксированы правила записи единиц измерений, их сокращения и набор приставок.
Благодаря появлению микроскопов и иных приборов, позволяющих исследовать микромир, у ученых возникла необходимость ввести единицы измерения для микроскопических объектов. В биологии и физике часто измеряют длину намного меньше одного миллиметра. Для этого принята специальная величина — микрометр (сокращенно мкм). 1 мкм равен 1×10-6 м. Микрометр также называют микроном и иногда, особенно в англоязычной литературе, обозначают греческой буквой р. В биологии в микрометрах измеряют величину микроорганизмов и клеток, а в физике — длину инфракрасного электромагнитного излучения. Другая единица измерения из производных метра — нанометр (1×10-9 м). Она часто используется и обозначается как им. Термин «нанотехнологии» произошел . от названия данной величины.
Нанометр не самая маленькая величина СИ. Также используются и пикометр (1 х 1012 м), фемтометр (1 x 1015 м) и аттометр (1 х 10 18 м).
Устаревшей (1868 г.) внесистемной единицей, не входящей в систему СИ. но все еще часто используемой в литературе, является ангстрем Он меньше нанометра и составляет его десятую часть: 1 ангстрем = 0,1 нм. Его обозначение — А. Ранее ангстрем часто использовался в физике и химии, поскольку это приблизительный диаметр орбиты электрона в атоме водорода (в невозбужденном состоянии).
Используя коэффициенты перевода, несложно установить, что:
1 нанометр= 10-9 метр или 1 нм = 10-9 м, или 1 нм = 0,000000001 м
1 нанометр = 10-7 Санти метров или 1 нм = 10-7 см.
1 нанометр = 10-6 миллиметров или 1 нм = 10-6 мм.
1 нанометр = 10-3 микрометров или микрон, или 1 нм = 10-3 мкм или и.
1 микрометр= 10-6 метров или 1 мкм=10-6 м.
1 микрометр=10-4 сантиметров или 1 мкм=10-4 см, или 1 мкм= 0,0001 см.
1 микрометр = 10-3 миллиметров или 1 мкм = 10-3 мм, или 1 мкм = 0,001 мм.
1 микрометр = 1000 нанометров.
Современные компьютеры и многие модели сотовых телефонов обладают системой автоматического перевода единиц измерения системы СИ, в том числе и микроскопических. Эта функция называется «Конвертер». Она также широко представлена на разнообразных электронных ресурсах наряду с автоматическими языковыми переводчиками.
В некоторых странах используются традиционные единицы измерения {не из международной системы). Это такие меры длины, как миля, аршин; меры объема жидкостей — пинта, штоф; мера площади — акр мера веса — фунт, унция, золотник. Эти устаревшие, но традиционные единицы измерения тоже включены в большинство электронных конвертеров.
Микроскопические биологические объекты и их размеры. Чтобы сформировать у вас представление о соотношении величин некоторых микроскопических объектов, приведем некоторые данные (табл. 1).
Микроскопические биологические объекты и их размеры
Таблица 1
| Название объекта | Размер (длина), в нанометрах | |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Алании (аминокислота) | 0,5 |
| 2 | Глюкоза | 0,7 |
| 3 | Молекула ДНК в поперечнике | 2 |
| 4 | Мембранный липид | 3,5 |
Продолжение
| 1 | 2 | 3 |
| 5 | Гемоглобин | 6,8 |
| 6 | Мембрана в толщину | 7 8 |
| 7 | Рибосома бактерии | 18 |
| 8 | Вирус полиомиелита | 30 |
| 9 | Лизосомы | 20- 50 (0,2- 0.5 мкм) |
| 10 | Миозин (темный белок поперечнополосатых мышц) | 160 |
| 11 | Вирус табачной мозаики | 300 |
| 12 | Митохондрия клеток печени | 1500 |
| 13 | Клетка бактерии «кишечной палочки» . | 2000 |
| 14 | Хлоропласт из листа шпината | 8000 |
| 15 | Клетка печени человека | 20 000 |
| 16 | Лимфоциты | 7 мкм |
| 17 | Яйцеклетка | 200 мкм |
Увеличение, нанотехнология, микрометр, нанометр.
Знание и понимание
- Объясните, почему необходимо уметь переводить единицы измерения системы СИ.
- Дайте определение терминам: метр, сантиметр, миллиметр, микрометр, микрон, нанометр. Укажите, как обозначаются эти единицы измерения.
Применение
- Рассчитайте, используя данные, приведенные в параграфе, сколько митохондрий одна за другой могут поместиться в одной яйцеклетке (если вы учитываете не объем, а только длину).
- Заполните свободные части таблицы, используя коэффициенты перевода.
| Сантиметры | Миллиметры | Микроны | Микрометры | Нанометры |
| 14 | ||||
| 0,1 | 1 | 1000 | 1000 | 1 000 000 |
| 23 | ||||
| 0.01 | ||||
| 160 |
Анализ /Синтез
Оценивается в ходе работы с микрофотографиями.
Моделирование № 1. Вычисление линейного увеличения клеток с использованием микрофотографии.
Оборудование: линейка, хорошо заточенный или механический карандаш. представленные в микрофотографии.
Проанализируйте изображения клеток и других объектов, представленные на микрофотографиях. Измерьте их длину линейкой. Используя данные о масштабах изображения, ответьте на следующие вопросы:
1. К какому типу бактерий по форме клеток относятся объекты, изображенные на фотографии А?
- Сколько бацилл изображено на рис. Л, а сколько на рис. Ғ?
- Какова средняя длина и ширина изображения бацилл в мм (рис. Л)?
- Измерив изображения других объектов с помощью линейки и проведя необходимые вычисления, рассчитайте их реальные размеры и па сколько произошло линейное увеличение размеров при их микроскопировании.
- Данные занесите в таблицу.
| Фото | 1 см на фото- | Измеряемый объект | На фото, мм | Реальный размер, нм (мкм) | Линейное увеличение | |
| А | 0.5 мкм — ? нм | Длина клетки | ||||
| Ширина клетки | ||||||
| Диаметр ядра | ||||||
| С | 5 мкм-? нм | Длина клетки | ||||
| D | 0,5 мкм =? нм | Длина митохондрии | ||||
| Ширина митохондрии | ||||||
| Е | 1 мкм | Длина хлоропласта | Около 8000 мкм ? нм |
Оценка
- Напишите реферат о формировании микрофотографии и ее значении и развитии цитологии.
- Оцените значение данных, полученных путем микрофотографирования. Почему в некоторых странах при знакомстве с родителями будущие супруги демонстрируют микрофотографии своих хромосом?