Биология мышцы 8 класс: Мышцы – строение в таблице (биология, 8 класс)

11.5 Опорно-двигательная система — понятия биологии — первый канадский выпуск

К концу этого раздела вы сможете:

• Обсудить осевую и аппендикулярную части скелетной системы
• Объясните роль суставов в движении скелета
• Объясните роль мышц в движении =

Мышечная и скелетная системы поддерживают тело и позволяют двигаться. Кости скелета защищают внутренние органы тела и выдерживают вес тела.Мышцы мышечной системы сокращаются и растягивают кости, позволяя выполнять самые разнообразные движения, такие как стояние, ходьба, бег и хватание предметов.

травма или заболевание, поражающее опорно-двигательный аппарат может быть очень изнурительной. Наиболее распространенные заболевания опорно-двигательного аппарата во всем мире вызваны недоеданием, что может негативно повлиять на развитие и поддержание костей и мышц. Другие заболевания поражают суставы, например, артрит, который может затруднять движение, а в запущенных случаях полностью нарушать подвижность.

Прогресс в области дизайна протезов привел к разработке искусственных суставов, наиболее распространенной из которых является операция по замене суставов на бедрах и коленях. Также доступны заменяющие суставы для плеч, локтей и пальцев.

Скелет человека — это эндоскелет, состоящий из 206 костей взрослого человека. Эндоскелет развивается внутри тела, а не снаружи, как экзоскелет насекомых. Скелет выполняет пять основных функций: обеспечение поддержки тела, хранение минералов и липидов, выработка клеток крови, защита внутренних органов и обеспечение движения.Скелетная система позвоночных подразделяется на осевой скелет (который состоит из черепа, позвоночника и грудной клетки) и аппендикулярный скелет (который состоит из костей конечностей, грудного или плечевого пояса и тазового пояса).

Концепция в действии

Исследуйте человеческий скелет, просмотрев следующее видео с помощью цифрового трехмерного моделирования.

Осевой скелет образует центральную ось тела и включает кости черепа, косточки среднего уха, подъязычную кость горла, позвоночный столб и грудную клетку (грудную клетку) (Рисунок 11.25).

Кости черепа поддерживают структуры лица и защищают мозг. Череп состоит из костей черепа и лицевых костей.Кости черепа образуют полость черепа, которая охватывает головной мозг и служит местом прикрепления мышц головы и шеи. У взрослого они плотно соединены соединительной тканью, и прилегающие кости не двигаются.

Слуховые косточки среднего уха передают звуки из воздуха в виде колебаний в заполненную жидкостью улитку. Слуховые косточки состоят из двух костей молоточка (молотка), двух костей наковальни (наковальни) и двух стремени (стремени), по одной с каждой стороны. Кости лица служат полостями для органов чувств (глаз, рта и носа) и служат точками крепления лицевых мышц.

Подъязычная кость лежит ниже нижней челюсти в передней части шеи. Он действует как подвижная основа для языка и соединяется с мышцами челюсти, гортани и языка. Нижняя челюсть образует сустав с основанием черепа. Нижняя челюсть контролирует открытие рта и, следовательно, дыхательные пути и кишечник.

Позвоночный столб, или позвоночник, окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка прикрепления ребер и мышц спины и шеи.Он состоит из 26 костей: 24 позвонков, крестца и копчика. В теле каждого позвонка в центре имеется большое отверстие, через которое спинной мозг проходит до уровня первого поясничного позвонка. Ниже этого уровня отверстие содержит спинномозговые нервы, которые выходят между позвонками. На каждой стороне отверстия есть выемки, через которые спинномозговые нервы могут выходить из спинного мозга для обслуживания различных областей тела. Позвоночный столб у взрослых составляет примерно 70 см (28 дюймов) и изогнут, что видно сбоку.

Межпозвоночные диски, состоящие из фиброзного хряща, лежат между соседними позвонками от второго шейного позвонка до крестца. Каждый диск помогает сформировать слегка подвижный сустав и действует как амортизатор, поглощающий удары от движений, таких как ходьба или бег.

Грудная клетка, также известная как грудная клетка, состоит из ребер, грудины, грудных позвонков и реберных хрящей. Грудная клетка охватывает и защищает органы грудной полости, включая сердце и легкие.Он также обеспечивает опору для плечевых поясов и верхних конечностей и служит точкой крепления диафрагмы, мышц спины, груди, шеи и плеч. Изменения объема грудной клетки позволяют дышать. Грудина или грудина — это длинная плоская кость, расположенная в передней части грудной клетки. Как и череп, он состоит из многих костей эмбриона, которые срастаются у взрослого человека. Ребра представляют собой 12 пар длинных изогнутых костей, которые прикрепляются к грудным позвонкам и изгибаются к передней части тела, образуя грудную клетку.Реберные хрящи соединяют передние концы большинства ребер с грудиной.

Аппендикулярный скелет состоит из костей верхних и нижних конечностей. Он также включает грудной или плечевой пояс, который прикрепляет верхние конечности к телу, и тазовый пояс, который прикрепляет нижние конечности к телу (рис. 11.25).

Кости грудного пояса передают силу, создаваемую мышцами, действующими на верхнюю конечность, на грудную клетку. Он состоит из ключиц (или ключиц) спереди и лопаток (или лопаток) сзади.

Верхняя конечность содержит кости руки (от плеча до локтя), предплечья и кисти. Плечевая кость — самая большая и длинная кость верхней конечности. Он образует сустав с плечом и предплечьем в локтевом суставе. Предплечье простирается от локтя до запястья и состоит из двух костей. Рука включает кости запястья, ладони и кости пальцев.

Тазовый пояс прикрепляется к нижним конечностям осевого скелета. Поскольку тазовый пояс отвечает за вес тела и передвижение, он надежно прикреплен к осевому скелету прочными связками.Он также имеет глубокие лунки с прочными связками, которые надежно прикрепляются к бедренной кости. Тазовый пояс в основном состоит из двух больших тазобедренных костей. Кости бедра соединяются в передней части тела в суставе, называемом лобковым симфизом, и с костями крестца в задней части тела.

Нижняя конечность состоит из бедра, голени и стопы. Кости нижних конечностей толще и прочнее, чем кости верхних конечностей, чтобы выдерживать весь вес тела и силы, возникающие при движении.Бедренная кость или бедренная кость — самая длинная, тяжелая и крепкая кость в теле. Бедро и таз образуют тазобедренный сустав. На другом конце бедренная кость вместе с большеберцовой костью и коленной чашечкой образуют коленный сустав.

Точка, в которой встречаются две или более костей, называется суставом или сочленением. Суставы отвечают за движение, такое как движение конечностей, и стабильность, например стабильность, присущую костям черепа.

Есть два способа классифицировать суставы: по их структуре или по их функции.Структурная классификация делит суставы на фиброзные, хрящевые и синовиальные суставы в зависимости от материала, из которого состоит сустав, а также наличия или отсутствия полости в суставе. Кости фиброзных суставов скрепляются волокнистой соединительной тканью. Между костями нет полости или пространства, поэтому большинство фиброзных суставов вообще не двигаются или способны только на незначительные движения. Суставы между костями черепа и между зубами и костью их лунок являются примерами фиброзных суставов (Рисунок 11.26 а ).

Хрящевые суставы — это суставы, в которых кости соединены хрящами (рис. 11.26 b ). Пример можно найти в суставах между позвонками, так называемых «дисках» позвоночника. Хрящевые суставы позволяют очень мало двигаться.

Синовиальные суставы — единственные суставы, у которых есть пространство между соседними костями (рис. 11.26 c ). Это пространство называется суставной полостью и заполнено жидкостью. Жидкость смазывает сустав, уменьшая трение между костями и обеспечивая большее движение.Концы костей покрыты хрящом, а весь сустав окружен капсулой. Синовиальные суставы способны к наибольшему движению из всех типов суставов. Колени, локти и плечи являются примерами синовиальных суставов.

Широкий диапазон движений, допускаемый синовиальными суставами, обеспечивает различные типы движений.Угловые движения возникают при изменении угла между костями сустава. Сгибание или сгибание происходит при уменьшении угла между костями. Подъем предплечья вверх в локтевом суставе — это пример сгибания. Разгибание противоположно сгибанию, поскольку угол между костями сустава увеличивается. Вращательное движение — это движение кости, когда она вращается вокруг своей продольной оси. Движение головы, как если бы вы говорили «нет», — это пример вращения.

Ревматолог

Ревматологи — это врачи, специализирующиеся на диагностике и лечении заболеваний суставов, мышц и костей.Они диагностики и лечение заболеваний, такие как артрит, опорно-двигательный аппарат, остеопороз, а также аутоиммунные заболевания, такие как анкилозирующий спондилит, хроническое воспалительное заболевание позвоночника и ревматоидный артрит.

Ревматоидный артрит (РА) — это воспалительное заболевание, которое в первую очередь поражает синовиальные суставы рук, ног и шейный отдел позвоночника. Пораженные суставы опухают, становятся жесткими и болезненными. Хотя известно, что РА является аутоиммунным заболеванием, при котором иммунная система организма по ошибке атакует здоровые ткани, точная причина РА остается неизвестной.Иммунные клетки из крови попадают в суставы и суставную капсулу, вызывая разрушение хряща и отек суставной оболочки. Из-за разрушения хряща кости трутся друг о друга, вызывая боль. РА чаще встречается у женщин, чем у мужчин, и возраст начала обычно составляет от 40 до 50 лет.

Ревматологи могут диагностировать РА на основании таких симптомов, как воспаление и боль в суставах, рентгеновских снимков и МРТ, а также анализов крови. Артрография — это вид медицинской визуализации суставов с использованием контрастного вещества, такого как краситель, непрозрачный для рентгеновских лучей.Это позволяет визуализировать структуры мягких тканей суставов, такие как хрящи, сухожилия и связки. Артрограмма отличается от обычного рентгена тем, что помимо костей сустава показывает поверхность мягких тканей, выстилающих сустав. Артрограмма позволяет выявить ранние дегенеративные изменения суставного хряща до того, как будут затронуты кости.

В настоящее время нет лекарства от РА; однако у ревматологов есть несколько вариантов лечения. Методы лечения делятся на те, которые уменьшают симптомы заболевания, и те, которые уменьшают повреждение костей и хрящей, вызванное заболеванием.Ранние стадии можно лечить остальными пораженными суставами с помощью трости или суставных шин, которые минимизируют воспаление. Когда воспаление уменьшилось, можно использовать упражнения для укрепления мышц, окружающих сустав, и для поддержания гибкости суставов. Если поражение суставов более обширное, можно использовать лекарства для облегчения боли и уменьшения воспаления. Противовоспалительные препараты, которые можно использовать, включают аспирин, местные обезболивающие и инъекции кортикостероидов. Операция может потребоваться в случаях тяжелого повреждения сустава.В настоящее время врачи используют лекарства, которые уменьшают повреждение костей и хрящей, вызванное заболеванием, чтобы замедлить его развитие. Эти препараты разнообразны по своим механизмам, но все они действуют, чтобы уменьшить влияние аутоиммунного ответа, например, путем ингибирования воспалительного ответа или уменьшения количества Т-лимфоцитов, клетки иммунной системы.

Мышцы позволяют совершать движения, такие как ходьба, а также облегчают такие процессы организма, как дыхание и пищеварение. Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетных мышц, сердечных мышц и гладких мышц (рис.11.27).

Ткань скелетных мышц образует скелетные мышцы, которые прикрепляются к костям, а иногда и к коже, и контролируют передвижение и любое другое движение, которое можно сознательно контролировать. Скелетную мышцу также называют произвольной мышцей, поскольку ею можно намеренно управлять. При просмотре под микроскопом ткань скелетных мышц имеет полосатый или полосатый вид. Этот вид является результатом расположения белков внутри клетки, ответственных за сокращение.Клетки скелетной мускулатуры длинные и сужающиеся, с множеством ядер на периферии каждой клетки.

Гладкая мышечная ткань встречается в стенках полых органов, таких как кишечник, желудок и мочевой пузырь, а также вокруг проходов, например, в дыхательных путях и кровеносных сосудах. Гладкая мышца не имеет бороздок, не находится под произвольным контролем и называется непроизвольной мышцей. Гладкомышечные клетки имеют одно ядро.

Ткань сердечной мышцы находится только в сердце.Сокращения сердечной мышечной ткани перекачивают кровь по всему телу и поддерживают кровяное давление. Как и скелетная мышца, сердечная мышца имеет поперечно-полосатую форму, но в отличие от скелетных мышц, сердечная мышца не может контролироваться сознательно и называется непроизвольной мышцей. Клетки сердечной мышечной ткани связаны друг с другом вставными дисками и обычно имеют только одно ядро ​​на клетку.

Каждое волокно скелетных мышц представляет собой клетку скелетных мышц. Внутри каждого мышечного волокна находятся миофибриллы, длинные цилиндрические структуры, расположенные параллельно мышечному волокну.Миофибриллы проходят по всей длине мышечного волокна. Они прикрепляются к плазматической мембране, называемой сарколеммой, своими концами, так что по мере укорачивания миофибрилл сокращается вся мышечная клетка (рис. 11.28).

Поперечно-полосатый вид ткани скелетных мышц является результатом повторяющихся полос белков актина и миозина, которые встречаются по длине миофибрилл.

Миофибриллы состоят из более мелких структур, называемых миофиламентами. Существует два основных типа миофиламентов: толстые и тонкие. Толстые нити состоят из белкового миозина. Основным компонентом тонких филаментов является белок актин.

Толстые и тонкие волокна чередуются друг с другом в структуре, называемой саркомером.Саркомер — это единица сокращения мышечной клетки. Сокращение стимулируется электрохимическим сигналом нервной клетки, связанной с мышечным волокном. Чтобы мышечная клетка сократилась, саркомер должен укорачиваться. Однако толстые и тонкие нити не укорачиваются. Вместо этого они скользят друг по другу, заставляя саркомер укорачиваться, а нити остаются той же длины. Скольжение достигается, когда молекулярное расширение миозина, называемое головкой миозина, временно связывается с актиновой нитью рядом с ней и, изменяя конформацию, изгибается, таща две нити в противоположных направлениях.Затем миозиновая головка высвобождает актиновую нить, расслабляется, а затем повторяет процесс, таща две нити друг за другом. Комбинированная активность многих участков связывания и повторяющиеся движения внутри саркомера заставляют его сокращаться. Скоординированные сокращения многих саркомеров в миофибрилле приводят к сокращению всей мышечной клетки и, в конечном итоге, самой мышцы. Движение головки миозина требует АТФ, который обеспечивает энергию для сокращения.

Концепция в действии

Просмотрите эту анимацию, чтобы увидеть, как организованы мышечные волокна.

Модель сжатия скользящей нити

Чтобы мышечная клетка сократилась, саркомер должен укорачиваться. Однако толстые и тонкие нити — компоненты саркомеров — не укорачиваются. Вместо этого они скользят друг по другу, заставляя саркомер укорачиваться, а нити остаются той же длины. Теория сокращения мышц скользящей нити была разработана с учетом различий, наблюдаемых в названных полосах на саркомере при разной степени сокращения и расслабления мышц.Механизм сокращения заключается в связывании миозина с актином, образуя поперечные мостики, которые генерируют движение филаментов (рис. 11.29).

Когда саркомер укорачивается, некоторые области укорачиваются, тогда как другие остаются той же длины. Саркомер определяется как расстояние между двумя последовательными Z-дисками или Z-линиями; когда мышца сокращается, расстояние между Z-дисками уменьшается.Зона H — центральная область зоны A — содержит только толстые волокна и укорачивается при сокращении. Полоса I содержит только тонкие нити и также укорачивается. Полоса А не укорачивается — она ​​остается той же длины, — но полосы А разных саркомеров сближаются во время сокращения и в конечном итоге исчезают. Тонкие нити тянутся толстыми нитями к центру саркомера, пока Z-диски не приблизятся к толстым нитям. Зона перекрытия, в которой тонкие волокна и толстые волокна занимают одну и ту же площадь, увеличивается по мере продвижения тонких волокон внутрь.

АТФ и сокращение мышц

Движение сокращения мышц происходит, когда миозиновые головки связываются с актином и тянут актин внутрь. Это действие требует энергии, которую обеспечивает АТФ. Миозин связывается с актином в сайте связывания на глобулярном белке актина. Миозин имеет еще один сайт связывания для АТФ, в котором ферментативная активность гидролизует АТФ до АДФ, высвобождая молекулу неорганического фосфата и энергию.

Связывание АТФ заставляет миозин высвобождать актин, позволяя актину и миозину отделяться друг от друга.После этого вновь связанный АТФ превращается в АДФ и неорганический фосфат, P _i . Фермент в сайте связывания миозина называется АТФаза. Энергия, выделяющаяся при гидролизе АТФ, изменяет угол наклона головки миозина в «взведенное» положение. Головка миозина тогда находится в положении для дальнейшего движения, обладая потенциальной энергией, но ADP и P _i все еще прикреплены. Если сайты связывания актина закрыты и недоступны, миозин останется в высокоэнергетической конфигурации с гидролизованным АТФ, но все еще присоединенным.

Если сайты связывания актина открыты, образуется поперечный мостик; то есть головка миозина охватывает расстояние между молекулами актина и миозина. Затем высвобождается P _и , позволяя миозину расходовать накопленную энергию в качестве конформационного изменения. Головка миозина движется к линии М, увлекая за собой актин. Когда актин вытягивается, волокна перемещаются примерно на 10 нм в сторону M-линии. Это движение называется рабочим ходом, так как это шаг, на котором создается сила.Когда актин тянется к линии M, саркомер укорачивается, а мышца сокращается.

Когда миозиновая головка «взведена», она содержит энергию и находится в высокоэнергетической конфигурации. Эта энергия расходуется, когда миозиновая головка движется во время силового удара; в конце силового удара миозиновая головка находится в низкоэнергетическом положении. После силового удара ADP высвобождается; однако образовавшийся поперечный мостик все еще на месте, а актин и миозин связаны вместе. Затем АТФ может присоединяться к миозину, что позволяет возобновить цикл поперечного моста, и может произойти дальнейшее сокращение мышц (Рисунок 11.30).

Концепция в действии

Посмотрите это видео, в котором объясняется, как сигнализируется сокращение мышцы.

Скелет человека — это эндоскелет, состоящий из осевого и аппендикулярного скелета. Осевой скелет состоит из костей черепа, косточек уха, подъязычной кости, позвоночника и грудной клетки. Череп состоит из восьми черепных костей и 14 лицевых костей. Шесть костей составляют косточки среднего уха, а подъязычная кость расположена на шее под нижней челюстью.Позвоночный столб состоит из 26 костей, окружает и защищает спинной мозг. Грудная клетка состоит из грудины, ребер, грудных позвонков и реберных хрящей. Аппендикулярный скелет состоит из верхних и нижних конечностей. Грудной пояс состоит из ключиц и лопаток. Верхняя конечность состоит из 30 костей руки, предплечья и кисти. Тазовый пояс прикрепляет нижние конечности к осевому каркасу. Нижняя конечность включает кости бедра, голени и стопы.

Структурная классификация суставов делит их на фиброзные, хрящевые и синовиальные суставы. Кости фиброзных суставов скрепляются волокнистой соединительной тканью. Хрящевые суставы — это суставы, в которых кости соединены хрящом. Синовиальные суставы — это суставы, у которых есть пространство между соседними костями. Движение синовиальных суставов бывает угловым и вращательным. Угловые движения возникают при изменении угла между костями сустава. Вращательное движение — это движение кости, когда она вращается вокруг своей продольной оси.

Тело состоит из трех типов мышечной ткани: скелетных мышц, сердечных мышц и гладких мышц. Мышцы состоят из отдельных клеток, называемых мышечными волокнами. Мышечные волокна состоят из миофиламентов, состоящих из белков актина и миозина, расположенных в единицах, называемых саркомерами. Сокращение мышцы происходит за счет комбинированного действия волокон миозина и актина, скользящих друг мимо друга, когда миозиновые головки связываются с волокном актина, изгибаются, разъединяются, а затем повторяют процесс.

аппендикулярный скелет: скелет, состоящий из костей верхних конечностей, которые служат для захвата предметов и манипулирования ими, и нижних конечностей, которые обеспечивают передвижение.

слуховые косточки: (также кости среднего уха) кости, которые преобразуют звуки из воздуха в вибрации в заполненной жидкостью улитке

осевой скелет: скелет, который образует центральную ось тела и включает кости черепа, косточки среднего уха, подъязычную кость горла, позвоночный столб и грудную клетку (грудную клетку)

сердечная мышечная ткань: мышечная ткань, обнаруженная только в сердце; сердечные сокращения перекачивают кровь по всему телу и поддерживают кровяное давление

хрящевой сустав: сустав, в котором кости соединены хрящом

фиброзный сустав: сустав, скрепленный волокнистой соединительной тканью

подъязычная кость: кость, которая находится ниже нижней челюсти в передней части шеи

сустав: точка, в которой две или более костей встречаются

миофибриллы: длинные цилиндрические структуры, расположенные параллельно мышечным волокнам

миофиламент: небольшие структуры, из которых состоят миофибриллы

грудной пояс: кости, передающие силу, создаваемую верхними конечностями, на осевой скелет

тазовый пояс: кости, передающие силу, создаваемую нижними конечностями, на осевой скелет

сарколемма: плазматическая мембрана волокна скелетных мышц

саркомер: функциональная единица скелетной мускулатуры

Ткань скелетных мышц: образует скелетные мышцы, которые прикрепляются к костям и контролируют передвижение и любое движение, которое можно сознательно контролировать

череп: кость, которая поддерживает структуры лица и защищает мозг

гладкая мышечная ткань: мышца, которая находится в стенках полых органов, таких как кишечник, желудок и мочевой пузырь, а также вокруг проходов, таких как дыхательные пути и кровеносные сосуды

синовиальных суставов: единственных суставов, у которых есть пространство между соседними костями

грудная клетка: (также грудная клетка) скелет грудной клетки, который состоит из ребер, грудных позвонков, грудины и реберных хрящей

позвоночный столб: (также позвоночник) столбик, который окружает и защищает спинной мозг, поддерживает голову и действует как точка крепления для ребер и мышц спины и шеи

Урок восьмого класса Мышечная система

Я прошу учеников достать свои Chromebook и открыть «Назначение мышц», пока я открываю документ на SMARTBoard.У меня студенты начинают с первого вопроса задания, который, как вы заметите, совпадает с записью в дневнике. Поскольку студенты подробно обсудили этот ответ со своими одноклассниками, я ожидаю, что их ответы на этот вопрос будут гораздо более полными, чем их ответы в дневнике. Затем я прошу студентов перейти ко второму вопросу и объяснить, что мы вернемся к этому вопросу в какой-то момент, поэтому они должны быть готовы поделиться своими ответами. Этот вопрос будет подсказкой журнала для следующего урока.

Когда я изначально планировал это мероприятие, я намеревался вести класс в онлайн-игре по выявлению мышц, но это было заблокировано школьным интернет-фильтром. (Возможно, у вас не будет такой же проблемы. Видео с веб-сайта Muscle дает обзор веб-сайта и объясняет, как работает игра. Протестируйте ее, потому что она использует Flash, поэтому она может быть несовместима с вашим браузером или компьютером.) игра была недоступна, у меня студенты работают с партнером, чтобы поискать в Интернете и найти ответы на вопросы о деятельности.

Хотя это не был мой первоначальный план, он сработал, потому что он требует от студентов отточенного использования поисковых терминов и практики поиска надежных источников информации в соответствии с CCSS RST.6-8.10 и NGSS SP8 . Пока студенты работают, я прохожу по комнате, чтобы прочитать их ответы и узнать о надежности их ресурсов. После того, как ученики найдут необходимую информацию о различных мышцах, они должны подвести итоги упражнения.Это резюме дает мне представление о том, насколько хорошо студенты могут связать информацию из своих заметок с информацией из упражнения и применить ее к информации, которую они узнали о других системах организма, что касается NGSS MS-LS1-3 Концептуальные системы поперечной резки и и модели систем . Пожалуйста, просмотрите образец работы один и образец работы два, чтобы увидеть примеры работы студентов над этим заданием.

Кости и мышцы | TheSchoolRun

Кости…

Скелет действует как щит для наших жизненно важных органов, таких как мозг и сердце. Череп защищает мозг, грудная клетка защищает легкие и сердце, а позвоночник полностью охватывает спинной мозг.

Связки соединяют кости с другими костями.

Плотность кости измеряет, насколько здорова кость. — показывает, сколько минеральных веществ содержится в квадратном сантиметре кости.

Костный мозг — это ткань, находящаяся внутри костей. Костный мозг — это часть лимфатической системы, которая играет важную роль в иммунной системе — в том, как наш организм борется с болезнями.

Кости состоят из трех частей :

1. Надкостница представляет собой тонкую оболочку на внешней поверхности, в которой находятся нервы и кровеносные сосуды кости.
2. Под ним находится кортикальная кость, также называемая компактной костью, гладкая и твердая.
3. Губчатая кость расположена слоями внутри компактной кости — иногда ее называют губчатой ​​костью, потому что в ней есть небольшие отверстия.

Существует шесть различных видов переломов: полные, зеленые, одиночные, оскольчатые, изогнутые и открытые.Врачи используют рентгеновские лучи, чтобы помочь им решить, как закрепить сломанные кости, чтобы они могли соединиться с новыми клетками и кровеносными сосудами.

Для поддержания здоровья костям необходим кальций. Кальций содержится в молочных продуктах, темно-зеленых листовых овощах, орехах, апельсиновом соке и сое.

Витамин D помогает организму и костям усваивать кальций — и рыба, и яичные желтки содержат витамин D.

Есть четыре основных вида костей:

1. Длинные
2. Короткие
3. Неровные
4. Плоские

Мышцы…

Есть три вида мышц — гладкие, сердечные и скелетные.

Гладкие мышцы и сердечные мышцы также называют непроизвольными мышцами, потому что они двигаются без вашего ведома.

Скелетные мышцы также называют произвольными мышцами, потому что вы можете контролировать их движения.

Болезненность мышц может быть вызвана напряжением — мышечные волокна немного разорваны, и им нужно время для заживления. Это происходит, если вы подняли что-то очень тяжелое или если вы много бегали и прыгали.

Другой тип мышечной травмы — растяжение связок — это происходит при растяжении сухожилия.

Есть четыре основных формы мышц :

1. Веретенообразные мышцы, толстые в середине и более тонкие на концах, такие как бицепсы и трицепсы руки
2. Плоские мышцы, например лоб
3. Треугольные мышцы, такие как дельтовидные мышцы плеча
4. Круглые мышцы, имеющие форму колец, например вокруг рта

Слова, которые необходимо знать:

бицепс — мышцы плеча
кальций — минерал, необходимый костям для поддержания здоровья
губчатая кость — тип кости расположен внутри слоев компактной кости и иногда называется губчатой ​​костью, потому что в ней есть крошечные отверстия
компактная кость — гладкая, твердая часть кости под надкостницей, которую вы увидите, когда посмотрите на скелет
дельтовидная — мышцы плеч
перелом — срок перелома кости; существует шесть различных видов переломов: полный, зеленый, одиночный, оскольчатый, изогнутый и открытый
непроизвольные мышцы — мышцы, которые вы не контролируете, например в сердце и животе
связки — крепкие связки ткани от костей к другим костям
остеопороз — заболевание, при котором кости теряют плотность, повышая вероятность их поломки
таз — кости в области бедер
надкостница — тонкая мембрана, покрывающая внешнюю часть кости, содержащая нервы и кровеносные сосуды
грудная клетка — серия соединенных горизонтальных костей в груди, которые защищают сердце и легкие
скелетные мышцы — мышцы, прикрепленные к вашему скелету сухожилиями
череп — кости в нашей голове, которые защищают мозг
растяжение — травма, вызванная растяжением сухожилия
растяжение — мышечная травма, из-за которой они могут чувствовать боль если вы подняли что-то очень тяжелое или бегали больше, чем привыкли.
сухожилий — прочные тканевые связки, которые соединяют мышцы с костями
позвонков — кости, окружающие наш спинной мозг
витамин D — помогает организму усваивать кальций
произвольные мышцы — мышцы, которые вы можете контролировать при движении, например как в руках и ногах

Типы мышечной ткани | Изучите мышечную анатомию

Примерно половину веса вашего тела составляют мышцы. В мышечной системе мышечная ткань подразделяется на три различных типа: скелетную, сердечную и гладкую.Каждый тип мышечной ткани в организме человека имеет уникальную структуру и определенную роль. Скелетная мышца перемещает кости и другие структуры. Сердечная мышца сокращает сердце, чтобы перекачивать кровь. Гладкая мышечная ткань, образующая такие органы, как желудок и мочевой пузырь, меняет форму, чтобы облегчить функции организма. Вот более подробная информация о структуре и функциях каждого типа мышечной ткани в мышечной системе человека.

1. Человеческое тело имеет более 600 скелетных мышц, которые двигают кости и другие структуры

Скелетные мышцы прикрепляются к костям и перемещают их, сокращаясь и расслабляясь в ответ на произвольные сообщения нервной системы.Ткань скелетных мышц состоит из длинных клеток, называемых мышечными волокнами, которые имеют поперечно-полосатый вид. Мышечные волокна организованы в пучки, снабжаемые кровеносными сосудами и иннервируемые мотонейронами.

2. Стены многих человеческих органов сжимаются и автоматически расслабляются

Гладкая мускулатура находится в стенках полых органов по всему телу. Сокращения гладких мышц — это непроизвольные движения, вызванные импульсами, которые проходят через вегетативную нервную систему к гладкой мышечной ткани.Расположение клеток в гладкой мышечной ткани позволяет сокращаться и расслабляться с большой эластичностью. Гладкие мышцы стенок таких органов, как мочевой пузырь и матка, позволяют этим органам расширяться и расслабляться по мере необходимости. Гладкая мышца пищеварительного тракта (пищеварительного тракта) способствует перистальтическим волнам, которые перемещают проглоченную пищу и питательные вещества. В глазу гладкие мышцы изменяют форму линзы, чтобы сфокусировать объекты. Стенки артерий включают гладкие мышцы, которые расслабляются и сокращаются для перемещения крови по телу

3.Сокращения сердечной мышцы в ответ на сигналы от системы сердечной проводимости

Стенка сердца состоит из трех слоев. Средний слой, миокард, отвечает за работу сердца. Сердечная мышца, находящаяся только в миокарде, сокращается в ответ на сигналы сердечной проводящей системы, заставляющие сердце биться. Сердечная мышца состоит из клеток, называемых кардиоцитами. Кардиоциты, как и клетки скелетных мышц, имеют полосатый вид, но их общая структура короче и толще.Кардиоциты разветвлены, что позволяет им соединяться с несколькими другими кардиоцитами, образуя сеть, которая способствует скоординированному сокращению.

Краткая история биологии мышц • iBiology

00: 00: 07.21 Здравствуйте.
00: 00: 08.21 Меня зовут Джеймс Спудич.
00: 00: 09.25 Я из Стэнфордского университета, и я очень рад рассказать вам о недавнем исследовании
00: 00: 17.07, которое проводится в моей лаборатории и связано с сном.
00: 00: 23.19 И это связано с тем, что мы сейчас назвали миозиновой мезой.
00: 00: 27.26 И это связано с основой гиперсокращаемости, вызванной мутациями гипертрофической кардиомиопатии.
00: 00: 37.03 Итак, что такое мутации гипертрофической кардиомиопатии?
00: 00: 42.07 Итак, HCM, как его еще называют, поражает 1 человека из 500, так что это не редкое заболевание.
00: 00: 50.15 Кристина и Джон Сейдман обнаружили более 25 лет назад
00: 00: 58.16 моногенной наследственной болезнью.
00: 01: 01.00 Итак, очень большое количество мутаций HCM, которые представляют собой миссенс-мутации с заменой одного остатка,
00:01:10.11 является результатом мутаций самого человеческого бета-сердечного миозина.
00: 01: 15.24 Многие из них также участвуют в других саркомерных белках, но все они входят в состав саркомерных белков —
00: 01: 22.02, некоторые — в тропомиозине, тропонине и так далее.
00: 01: 26.13 Но 40% всех известных мутаций HCM находятся в миозине.
00: 01: 33.05 Итак, я сосредоточусь на этом в этой короткой презентации.
00: 01: 38.11 Это наиболее распространенная форма моногенной наследственной болезни сердца, которая приводит к …
00:01:44.03, и это очень важно помнить … это приводит к гиперсокращаемости сердца
00: 01: 49.10.
00: 01: 50.22 Позже у вас развиваются гипертрофия, фиброз и внезапная смерть.
00: 01: 56.08 Итак, это болезнь, которая заставляет молодых спортсменов падать от внезапной смерти на баскетбольной площадке
00: 02: 02.16, а в прошлые годы никто не знал, что происходит,
00: 02: 07.17 но теперь совершенно ясно, что это люди, которые несут такую ​​мутацию HCM.
00:02:14.06 Но даже на самой ранней стадии, до появления каких-либо симптомов, ваше сердце гиперсокращательно.
00: 02: 19.06 Итак, если у вас одна из этих мутаций, это как если бы вы на пробежку …
00: 02: 25.16 проблема в том, что вы делаете это 24 часа в сутки. вся жизнь.
00: 02: 31.01 И в какой-то момент ваше сердце начинает восставать против этого, и оно гипертрофируется, подвергается
00: 02: 36.28 фиброзу и так далее на более поздних стадиях.
00: 02: 40.04 В любом случае, это наиболее частая причина внезапной сердечной смерти у лиц младше
00:02:45.11 из 35 лет.
00: 02: 47.16 И теперь вся моя лаборатория работает над этим постоянно — это наша цель.
00: 02: 53.27 Итак, из моих предыдущих лекций в этой серии вы узнали, что сокращение сердечной мышцы
00: 02: 59.22 происходит из-за сокращения кардиомиоцитов.
00: 03: 06.05 И вы узнали, что кардиомиоциты имеют эти повторяющиеся полосы, которые являются результатом саркомерных структур
00: 03: 12.23, где тонкие актинсодержащие филаменты прикреплены к этим серым структурам,
00:03:21.14, которые на самом деле называются Z-линиями, и миозин, который имеет длинный хвост и две головки,
00: 03: 30.01 составляет эти биполярные толстые нити, и что эти отдельные биполярные толстые нити
00: 03: 38.27 являются … с … с головами, ориентированными в противоположных направлениях, хватают и тянут актиновые нити
00: 03: 44.03, заставляя этот саркомер сокращаться.
00: 03: 49.04 Что я особо не подчеркивал в своих предыдущих лекциях, так это то, что есть что-то под названием
00:03:54.15 коэффициент заполнения.
00: 03: 56.02 Понятно?
00: 03: 57.09 Это означает, как вы можете видеть на этой диаграмме, которую я нарисовал в масштабе, что у вас есть
00: 04: 06.04 головы, которые сильно связаны с актином и производящей силой, а я ‘ Я окрасил их
00: 04: 11.11 в зеленый цвет, а затем у вас есть много желтых головок, потому что они входят в цикл
00: 04: 16.18 АТФазы, где они готовятся перейти на актин. но они еще не включены.
00: 04: 21.10 Итак, в любой момент времени во время систолического сокращения у вас есть только около 20% головок
00:04:28.06 фактически находится в состоянии создания силы, потому что остальные готовятся продолжить.
00: 04: 34.01 И это называется коэффициентом заполнения, и это отношение, как показано здесь, времени сильно связанного состояния
00: 04: 40.08 химио-механического цикла, который мы называем T-sub-s, разделенным на
00: 04: 46.17 общее время цикла химико-механического цикла, который мы называем T-sub-c.
00: 04: 53.06 И это соотношение, как я уже сказал, около 0,2.
00: 04: 56.14 Хорошо.
00: 04: 58.03 Итак … это показано здесь в химико-механическом цикле, о котором мы говорили в предыдущем
00:05:06.20 лекций, где … вот зеленая голова, которая скована и производит силу, потому что она ударяет
00: 05: 13.28, когда высвобождается фосфат, а затем эти кричат ​​… эти оранжевые головы,
00: 05: 18.02 которые готовятся к продолжению.
00: 05: 20.12 И эта часть цикла составляет лишь небольшую часть от общего времени цикла.
00: 05: 28.01 Итак, это сильно связанное состояние Ts, а общее время цикла — это время, за которое
00: 05: 34.04 проходит этот цикл.
00:05:35.25 Скорость, с которой сокращается ваша мышца, связана с этим размером гребка, деленным на
00: 05: 44.08, это время строго связанного состояния.
00: 05: 46.01 Итак, скорость — это расстояние, разделенное на время.
00: 05: 50.11 А расстояние и смещение, как вы знаете, составляют около 10 нанометров, потому что мы уже говорили об этом ранее
00: 05: 54.27, а время сильно связанного состояния
00: 05: 59.22 находится в миллисекундный временной диапазон.
00: 06: 02.06 И … и мышца не может сокращаться быстрее, чем может отпустить голова.
00: 06: 07.07 Итак, отношение скорости сжатия к этим параметрам … это … что-то
00: 06: 14.22 порядка d / Ts.
00: 06: 17.03 Что касается мышц, то это, наверное, самый важный параметр.
00: 06: 22.24 — это выходная мощность.
00: 06: 24.28 И это исходит из того, что физиологи мышц называют … соотношением силы и скорости.
00: 06: 32.19 Понятно?
00: 06: 34.24 Очевидно, если вы думаете о своих скелетных мышцах, если вы попытаетесь поднять что-то очень легкое,
00:06:41.25 ты можешь сделать это очень быстро, хорошо?
00: 06: 44.15 Итак, если вы … Итак, то, что мы здесь рисуем, это … по оси Y — скорость, а по оси X
00: 06: 51.26 — нагрузка. на мышцу, насколько тяжелый предмет вы пытаетесь поднять,
00: 06: 59.23, что, конечно, связано с тем, сколько силы вы можете создать, чтобы поднять его.
00: 07: 03.22 Итак, если вы поднимаете что-то очень легкое, вы можете поднять это очень быстро,
00: 07: 08.03, но когда вы пытаетесь поднять что-то более тяжелое и тяжелое, вы становитесь намного медленнее, и в итоге вы получите
00:07:12.12 доходят до точки, в которой нагрузка соответствует вашей силе, и вы вообще не можете ее поднять.
00: 07: 18.01 И … а мощность — это просто сила, умноженная на скорость, в физике.
00: 07: 25.09 Итак, когда вы умножаете любую точку скорости на ее значение силы, вы получаете точку мощности.
00: 07: 35.10 И знаете, когда у вас нет силы, у вас есть нулевая сила.
00: 07: 41.06 Если у вас нет скорости, а это конец, у вас нет силы.
00: 07: 45.01 Итак, у вас есть сила, которая в ваших скелетных и сердечных мышцах работает в этом диапазоне
00:07:53.11 нагрузки.
00: 07: 54.16 Вот почему вы хотите сохранить в своем … в случае вашего сердца, ваше кровяное давление на
00: 07: 59.04 ниже, потому что если ваше кровяное давление, которое является нагрузкой в ​​вашем сердечном случае , это …
00: 08: 05.06 становится слишком высоким, а вы слишком далеко, ваша выходная мощность начнет падать, и
00: 08: 11.26 вы слишком много работаете.
00: 08: 14.11 Как я уже сказал, скорость связана с d / Ts.
00: 08: 20.03 С чем связана сила мышцы?
00:08:22.26 Ну, это внутренняя сила каждого отдельного миозинового двигателя, умноженная на некоторый член, который
00: 08: 31.18 — это количество головок, которые активно действуют и производят силу.
00: 08: 36.18 Но это же не общее количество голов в мышце, верно?
00: 08: 41.14 Это количество функционально доступных голов, умноженное на этот коэффициент заполнения, о котором я вам уже говорил
00: 08: 47.21.
00: 08: 48.28 Итак, все довольно просто.
00: 08: 50.09 Общая сила в мышце должна быть внутренней силой, умноженной на
00:08:55.16, умноженное на количество функционально доступных головок для взаимодействия с актином.
00: 09: 02.01 Итак, это способ думать о кривой сила-скорость и выходной мощности.
00: 09: 08.21 Итак, как я уже сказал, есть четыре ключевых параметра, которые как бы упрощают ситуацию.
00: 09: 16.03 Есть скорость, внутренняя сила, время цикла и
00: 09: 24.24 количество функционально доступных головок для взаимодействия с актином.
00:09:29.15 Хорошо?
00: 09: 31.23 Я расскажу вам историю о … мы изучаем многие из этих мутаций, но эти
00: 09: 37.04 восемь у нас теперь есть довольно полный набор данных для измерения этих различные биофизические
00: 09: 44.18 и биохимические параметры.
00: 09: 47.05 А это восемь, и, как вы можете видеть, они разбросаны по всей молекуле.
00: 09: 52.22 Две из них, h351N и D239N, называются педиатрическими мутациями или мутациями с ранним началом.
00: 10: 02.06 Они настолько серьезны, что дети, несущие эти мутации, умирают очень-очень маленькими — ужасно, ужасно.
00: 10: 11.14 Другие начинаются у взрослых и могут не повлиять на вас, пока вам не исполнится 30, 40,
00: 10: 17.03 даже 50 лет, в зависимости от мутации.
00: 10: 21.19 Итак … они находятся в разных положениях, и я вернусь к ним, потому что
00: 10: 29.18 это станет важным позже.
00: 10: 31.13 Но, с точки зрения этого слайда, они как бы разбросаны по моторной области миозина.
00: 10: 37.15 Теперь мы можем измерить эти параметры.
00:10:41.10 Это простой биохимический анализ АТФазы, в котором вы смотрите на скорость гидролиза АТФ
00: 10: 47.24 как функцию концентрации актина.
00: 10: 53.06 И вы знаете, что кривая Михаэлиса-Ментен для белка дикого типа, которую мы
00: 10: 59.15 теперь можем построить в лаборатории.
00: 11: 03.11 Последние четыре или пять лет это было доступно.
00: 11: 08.23 До этого никто не мог экспрессировать человеческий кардиальный миозин в лаборатории, потому что это всего лишь
00:11:15.26 не может быть получен в функциональной форме в бакуловирусных или обычных бактериальных клетках,
00: 11: 23.02, где миозины не могут быть созданы в функциональной форме.
00: 11: 25.26 Но теперь можно создать человеческий миозин, поэтому все, что я вам покажу в этом выступлении, — это
00: 11: 32.00 с использованием истинного человеческого бета-сердечного миозина, экспрессированного в лаборатории, либо дикого — type или
00: 11: 38.26, несущий мутацию HCM.
00: 11: 42.01 Итак, 251N, изменение h351N, является одним из ранних педиатрических проявлений и, как вы можете видеть,
00:11:50.02 у него более высокая АТФаза — гиперсокращение на этом уровне АТФазы.
00: 11: 55.15 И это означает … если АТФаза выше, kcat — это большее число.
00: 12: 04.01 Это означает, что время цикла уменьшилось, потому что цикл проходит быстрее.
00: 12: 09.21 И если время цикла меньше, тогда сила ансамбля из этого уравнения возрастает
00: 12: 18.09, и вы сверхсжимаете, хорошо?
00: 12: 23.21 Мы можем измерить скорость.
00: 12: 25.22 Вы видели это на предыдущей лекции, где вы поместили человеческий бета-сердечный миозин,
00:12:31.04 с мутациями или без них, на предметном стекле, и вы используете флуоресцентно меченый актин, и вы добавляете АТФ
00: 12: 36.23, и вы можете получить измерение скорости в течение минуты или двух, что действительно
00: 12: 42.04 вполне точный, и сравните мутантную форму с формой дикого типа.
00: 12: 48.09 Мы можем измерить внутреннюю силу двигателя, используя двухлучевую лазерную ловушку, о которой мы говорили в предыдущей лекции
00: 12: 53.06.
00: 12: 55.22 И, используя эту ловушку, мы можем измерить переходные процессы силы и определить внутреннюю силу
00:13:06.00 единственной молекулы миозина взаимодействует с этой единственной актиновой нитью.
00: 13: 09.28 Итак, что мы видим, когда используем эти инструменты, чтобы посмотреть на эти параметры внутренней силы,
00: 13: 17.22 скорости и АТФазы?
00: 13: 19.19 Что ж, если вы посмотрите на педиатрические мутации, и все эти числа являются частью дикого типа
00: 13: 26.11 — так что я их нормализовал — так что вы просто сравниваете к дикому типу.
00: 13: 30.04 Итак, 1.4 означает, что эта мутация вызывает 40% увеличение внутренней силы двигателя.
00: 13: 41.09 Эта мутация вызывает 90% -ное увеличение, почти удвоение скорости мотора,
00: 13: 47.02 и 50% -ное увеличение АТФазы.
00: 13: 49.09 Итак, все три фактора влияют на сверхсжимаемость на уровне выходной мощности.
00: 13: 57.02 То же самое верно и для этой детской мутации с ранним началом, h351N: увеличение на 30%, 40%, 40%.
00: 14: 05.01 Поэтому неудивительно, что у этих маленьких детей наблюдается клинический фенотип гиперсокращаемости.
00: 14: 17.13 Но что нас удивило после долгой работы, так это то, что вы видите, когда смотрите на
00:14:24.24 более типичная и более распространенная форма ГКМП, которая возникает у взрослых гиперкон … гиперсокращение …
00: 14: 33.09 Извините, ГКМП у взрослых.
00: 14: 36.18 Даже взрослые пациенты с дебютом становятся гиперсокращающимися с первого дня, потому что мутации вызывают гиперсокращение
00: 14: 41.23.
00: 14: 44.27 Но не похоже, что мы можем объяснить эту гиперсжимаемость изменениями внутренней силы,
00: 14: 51.11 скорости и АТФазы, потому что, когда мы начинаем рассматривать это в деталях —
00:14 : 55.28 возьмем, к примеру, наш 403Q.
00: 14: 59.08 Эта начальная мутация у взрослых дает вам …
00: 15: 02.06 ну, она действительно дает вам увеличение скорости на 20% и увеличение АТФазы на 30%, но внутренняя сила
00:15: 09.03 снизился на 20%, и если вы попытаетесь смоделировать это относительно того, как изменяется выходная мощность
00: 15: 14.13, будет довольно сложно … действительно убедить себя, что это объясняет гиперсжимаемость.
00: 15: 20.20 То же самое и с R453C — увеличение внутренней силы на 50%, и когда мы это увидели, мы сказали: о, это…
00: 15: 28.16 это … это будет причиной гиперсжимаемости … но, 20% -ное снижение
00: 15: 34.25 скорости с этой мутацией, 30% -ное снижение АТФазы … вы не могу убедить себя, что
00: 15: 41.06 вы можете смоделировать это, чтобы объяснить … увеличение … в … сократимости мышцы.
00: 15: 49.22 И еще хуже эти два случая, когда ни один из параметров по сравнению с
00: 16: 00.05 дикого типа не изменяется вообще.
00: 16: 02.08 Итак, со стандартным отклонением 0.1, они идентичны для всех трех видов анализов:
00: 16: 12.19 АТФаза, или скорость, и внутренняя сила.
00: 16: 15.08 Вы можете представить себе бедного постдока, который потратил год на получение этих чисел и обнаружил, что
00: 16: 21.08 они просто не складываются, чтобы дать вам сверхсокращаемость.
00: 16: 26.10 Итак, происходит кое-что еще.
00: 16: 29.26 И мы ломали голову над тем, что это такое.
00: 16: 33.03 И мы поняли, что мы не обращаем внимания на этот параметр Na,
00:16:41.00 заглавная Na, количество функционально доступных голов для сокращения.
00: 16: 46.00 Что, если это не фиксированное значение, потому что мы всегда предполагали, что это всего лишь
00: 16: 51.13 количество голов в мышце.
00: 16: 52.26 Но что, если это действительно переменная?
00: 16: 57.16 И эта часть моего выступления на самом деле возникла во сне.
00: 17: 05.04 И это связано с тем, что я люблю летать, а это 1% времени, когда я не в лаборатории
00: 17: 14.19 и не думаю о науке.
00: 17: 17.22 И я люблю летать.
00: 17: 19.03 Это был самолет, который действительно принадлежал мне, действительно красивая Пайпер Команч.
00: 17: 22.01 Я люблю летать над Юго-Западом, совершил очень известное путешествие на Юго-Запад
00: 17: 29.22 с Карен Делл и Роном Вейлом, 25 лет назад, сейчас, на том же самом самолете
00:17 : 35.03 в походе, это было здорово.
00: 17: 38.22 Это случилось с моими пятью внуками, любящие …
00: 17: 43.20 Я люблю летать над этими юго-западными холмами.
00: 17: 49.20 Однажды ночью … это сон.
00: 17: 55.03 И это произошло 14 декабря 2014 года.
00: 17: 59.17 Я иду спать, а моя жена Анна, которая, как некоторые из вас знают, сказала, знаете ли,
00: 18: 06.08, перестаньте думать о миозине на одну ночь и прочтите эту книгу.
00: 18: 12.15 Это загадка убийства на юго-западе.
00: 18: 15.02 Вы любите … вам это понравится.
00: 18: 17.12 Это называется Меса с привидениями.
00: 18: 21.10 Итак, я сказал, хорошо, хорошо, и начал читать эту книгу.
00: 18: 25.00 20 страниц, я заснул.
00: 18: 30.16 То, что она пыталась сделать, полностью провалилось, потому что мне приснилось, что миозин имеет мезу.
00: 18: 37.27 И я проснулся в 5 часов с этим сном и сказал: «Ну и дела, мне нужно пойти посмотреть на это».
00: 18: 43.08 И я вытащил структуру миозина и начал смотреть на то, что мы всегда замечали, я имею в виду,
00: 18: 49.17 Все структурные биологи, которые думают о миозине, всегда замечали, что он имеет что-то вроде
00: 18: 55.17 плоской поверхности.
00: 18: 58.26 Но раньше никто никогда не обращал внимания на важность этой плоской поверхности.
00: 19: 05.04 И первое, что я сделал в то утро, это посмотрел и увидел, нет ли чего-нибудь
00: 19: 10.19 необычного на поверхности, например, были ли остатки на этой поверхности необычно высоки
00:19: 17.17 консервативны по сравнению с остатками на остальной части молекулы?
00: 19: 20.21 И я обнаружил, знаете ли, до 6 утра, что на самом деле они были, и … и это был
00:19:26.20 очень интересный результат.
00: 19: 29.19 И затем я нанес на структуру все мутации, которые мы начали изучать
00: 19: 37.08 в лаборатории, которые явно имели клиническое значение для HCM.
00: 19: 44.17 И обычно, когда вы смотрите на структуру, вы видите ее в разной ориентации,
00: 19: 49.24, и, как вы видели на предыдущем слайде, похоже, что мутации как бы повсюду.
00: 19: 54.00 Но оказывается, если повернуть молекулу, чтобы посмотреть в этом месте, которое показано на
00:20:00.28 слева, здесь почти все мутации, которые мы изучаем, на самом деле находятся на вершине этого холма.
00: 20: 09.27 Это не может быть совпадением.
00: 20: 11.13 Не только то, что … один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь из них оказались
00: 20: 21.13 остатками аргинина — положительно заряженными — сидящими на этом поверхность.
00: 20: 26.28 И это выглядело так, будто эта поверхность может быть платформой, связывая какой-то другой белок.
00: 20: 34.01 А что еще находится в непосредственной близости от миозина?
00:20:37.10 Эээ … ну … есть белок, над которым мы работаем, называется миозин-связывающий белок C,
00: 20: 43.01, и это еще одна часть этой истории, но это делает ее слишком длинной, так что у вас будет
00: 20: 47.21, чтобы прочитать наши статьи о миозинсвязывающем белке C. Но другой белок, который очень близок к
00: 20: 55.26 головкам миозина, — это сам миозиновый хвост.
00: 20: 59.26 Причина, по которой миозиновый хвост выглядел интересным, заключается в том, что самая первая часть миозинового хвоста,
00: 21: 08.07, которая представляет собой спиральную спираль, оказывается еще одной горячей точкой для мутаций HCM
00 : 21: 17.26 — одна горячая точка представляет собой эту мезу, показанная розовыми остатками, или темно-розовыми остатками
00: 21: 25.20 на другой голове, а другая горячая точка — это первая часть, или то, что мы называем проксимальной частью,
00: 21: 35.00 из S2.
00: 21: 38.19 Все мутации в проксимальном участке S2 имеют отрицательный заряд — они аспартаты или глутаматы.
00: 21: 45.11 Итак, это не может быть случайностью, что у вас есть все эти аргинины на мезе, а у вас
00: 21: 50.23 есть все эти глутаматы и аспартаты, отрицательно заряженные, на этом проксимальном участке S2. .
00: 21: 56.25 Итак … что, если головы складываются на свой собственный хвост, и существует электростатическое взаимодействие
00: 22: 07.09 между этими остатками аргинина и этими остатками аспартата, содержащее около
00: 22: 13.28 головок в мышцах в выключенном состоянии, изолируя их.
00: 22: 21.09 И это равновесие, если оно нарушится, изменит капитал Na.
00: 22: 26.13 Это изменит количество функционально доступных головок для мышцы.
00: 22: 31.14 Итак, наш аргумент был… что, без данных … заключалось в том, что, если бы это могло быть свернуто таким образом
00: 22: 37.22 назад, то эти мутации могли бы ослабить этот комплекс, сдвигая равновесие
00: 22: 45.13 влево на этом слайде, что дает вам больше возможностей для взаимодействия с актином
00: 22: 52.16 и, следовательно, у вас гиперсокращение.
00: 22: 54.19 Это был совершенно новый взгляд на гипер … гипертрофическую кардиомиопатию.
00: 23: 02.22 Итак, теперь обратимся к литературе, чтобы узнать, действительно ли люди что-то заметили…
00: 23: 11.24 Что-то вроде этих загнутых назад голов, мы поняли, что существовала литература еще в далеком
00: 23: 19.06 в 2008 году и даже раньше, где на самом деле довольно много литературы … особенно
00: 23: 26.12 из этой лаборатории, из этой статьи Аламо и др., А это из лаборатории Рауля Падрона
00: 23: 34.27 в Южной Америке, где они изучают толстые нити скелетных мышц птицееда,
00: 23: 42.00, потому что они кажутся быть более хорошо сохранившимся в структурном отношении, чем любая другая толстая нить, используемая людьми
00:23:48.22 посмотрели.
00: 23: 50.02 И вы можете довольно хорошо увидеть спиральный массив миозиновых головок, выступающий из толстого филаментного филамента
00: 23: 56.13.
00: 23: 58.00 Итак, это … это очень маленький участок толстой нити.
00: 24: 03.11 Но вы можете видеть … и это явно миозиновые головы, потому что это действительно хорошо установлено.
00: 24: 08.02 Но самое поразительное, как вы можете видеть из этого желтого цвета, это то, что он выглядит как
00:24:13.01, как будто эти головки загнуты назад, фактически, на их собственном проксимальном участке S2.
00: 24: 19.10 Итак, я взял последовательность сердечных сокращений человека и использовал свернутую назад модель Падрона,
00: 24: 32.11, в качестве шаблона для создания … свернутой модели сердца человека. .
00: 24: 43.02 И я говорю, что сделал это, но на самом деле очень талантливый научный сотрудник, Маргарет Сунита,
00: 24: 51.17 была тем, кто не просто провел меня через это, поэтому я должен сказать, что она создала это состав.
00:25:00.04 Если вы посмотрите на эту модель с так называемой передней стороны, что означает, что это
00: 25: 07.04, сторона, которую вы увидите, если смотрите на толстую нить, где проксимальный хвост составляет
00:25: 13.11 на обратной стороне, вот как это выглядит.
00: 25: 18.10 И если вы введете, где находятся мутации HCM, вы увидите, что там … практически нет
00: 25: 22.19 с этой стороны молекулы.
00: 25: 24.26 И, знаете, вопрос в том, где находится миозиновая меза у этого загнутого назад птицееда
00:25:34.17 строение?
00: 25: 35.20 Получается, что столешница, остатки которой я теперь покрасила в розовый цвет — светло-розовый для одной головы
00: 25: 44.11 и темно-розовый для второй головы — эти две столовые поверхности находятся в ортогональном положении. Положения
00: 25: 54.02 сравниваются друг с другом, и они удерживают проксимальную часть S2, которая имеет эти отрицательные заряды,
00: 26: 03.17, в то время как меза имеет все эти остатки аргинина.
00: 26: 07.12 То, что у вас были эти
00:26:15, было действительно невероятно захватывающим и не могло быть случайностью.14 два противоположно заряженных восьми остатка, которые при мутации вызывают HCM.
00: 26: 22.14 И, опять же, мы сразу же подумали, что эти мутации, которые переводят вас от аргинина
00: 26: 29.11 к чему-то другому или глутамата / аспартата к чему-то еще, могут ослаблять эту свернутую форму. структура,
00: 26: 36.18 вовлекает в игру больше голов, чтобы они могли взаимодействовать с актином и, следовательно,
00: 26: 42.21 производя сверхсокращающуюся способность.
00: 26: 44.13 Итак, это просто похоже на файл… действительно хороший способ потенциально иметь более
00: 26: 50.03 унифицирующую модель для того, что на самом деле является основой HCM.
00: 26: 54.28 Но мы хотели попытаться получить доказательства этого.
00: 26: 58.17 И мы хотели знать, действительно ли проксимальный S2 связывается с S1 физически, биохимически?
00: 27: 06.20 И для этого мы использовали совершенно новую технику, о которой многие из вас, вероятно, не слышали,
00: 27: 12.11, называемую микромасштабным термофорезом, или MST.
00: 27: 15.11 И это действительно красивый подход, потому что он ничего не мешает.
00: 27: 24.17 И у вас в основном есть два белка в растворе в микрокапилляре, показанном здесь синим цветом,
00: 27: 34.15, и вы берете лазерный луч, и вы локально в этом маленьком капилляре,
00: 27: 42.22 внезапно нагревают образец примерно на 5 градусов.
00: 27: 46.03 Происходит то, что из-за скачка температуры молекулы
00: 27: 50.13 начинают диффундировать в этом месте.
00: 27: 53.20 Скорость их диффузии зависит от их молекулярной массы.
00:27:56.24 Итак, если эти два белка независимы, их диффузия будет одной скоростью,
00: 28: 01.28, но если они связываются друг с другом, они диффундируют с другой скоростью — есть более медленная диффузия
00:28: 06.18, и вы можете уловить это в этом инструменте.
00: 28: 10.20 И … и это инструмент, сделанный компанией под названием NanoTemper, хорошо?
00: 28: 17.23 И я призываю вас поискать это в Интернете и понять, как это происходит, потому что это
00: 28: 21.24 очень мощный инструмент, потому что он позволяет вам действительно взглянуть на взаимодействие в решении,
00:28:28.12, не нарушая систему каким-либо иным образом.
00: 28: 32.08 Мы рассмотрели связывание не с S1, полноразмерной головкой S1, но мы
00: 28: 38.17 на самом деле создаем … моторные домены, у которых отсутствует регуляторное связывание, … участок связывания регуляторной легкой цепи
00: 28: 45.22 и имел только эту коричневую эссенциальную легкую цепь.
00: 28: 52.00 Итак, это короткий S1, который мы сокращаем s … small-s-S1, сокращенная версия S1.
00: 28: 58.23 У него все еще есть… розовый домен, который является столовой.
00: 29: 04.15 А теперь мы отдельно создаем проксимальный участок S2, который вы легко можете получить у бактерий,
00: 29: 10.08, так что вы можете сделать много этого.
00: 29: 12.07 А теперь вы проводите эксперимент по связыванию, в котором вы берете небольшое количество короткого S1,
00: 29: 17.05 у вас есть флуоресцентный тег, который вам нужен, чтобы следовать ему в Эксперимент MST,
00: 29: 24.08, и вы увеличиваете концентрацию проксимального участка S2, пока, наконец, не увидите, как показано здесь,
00:29:33.04 привязка, которая дает вам эту кривую.
00: 29: 35.22 И вы получаете красивую кривую связывания, которая, как вы видите, в случае 25 миллимолярной соли,
00: 29: 43.00 имеет низкое микромолярное сродство, но очень зависит от соли.
00: 29: 47.10 Чем меньше соли, тем плотнее; если вы перейдете к более высокой соли, например, 100 миллимолярных,
00: 29: 51.24 она … она слабее.
00: 29: 53.00 Но обратите внимание, вы можете с достаточной точностью измерить даже 20, 30, 40 микромолярных Kds
00: 29: 59.20 с помощью этого метода, что действительно очень приятно.
00: 30: 02.15 Итак, эти два белка физически взаимодействуют друг с другом.
00: 30: 08.24 А как насчет нашей гипотезы о том, что мутации изменят аффинность этого взаимодействия?
00: 30: 17.20 И, в частности, мы предсказали, что они ослабят аффинити, а не укрепят его?
00: 30: 24.04 При ослаблении аффинности головы выходят наружу и могут взаимодействовать с актином,
00: 30: 30.26 и вызывать гиперсокращаемость.
00: 30: 32.20 Итак, мы хотели протестировать это и так в самой недавней работе… о, я должен сказать, что
00: 30: 39.21 на том предыдущем слайде, вы должны заметить, что некоторые из этих мутантов — как этот, этот
00: 30: 46.28 и этот — нигде нет рядом с этим хвостом, тогда как другие … есть несколько
00: 30: 54.13 прямо за хвостом, которые … это те, которые я собираюсь показать вам
00: 30: 58.19 на следующем слайде.
00: 31: 03.08 Те три, которые находятся прямо за хвостом, h351N, R249Q, R453C, вызывают порядок величины
00:31:13.02 сдвиг в аффинити.
00: 31: 14.14 Это на порядок ослабляет сродство.
00: 31: 17.24 Обратите внимание, что ось абсцисс представляет собой логарифмическую шкалу.
00: 31: 23.08 Итак, те, которые находятся в позиции в структурной модели … и, кстати, очевидно,
00: 31: 29.13 это просто модель, это не настоящая структура, это то, что мы создан с использованием загнутой назад структуры скелета тарантула
00: 31: 35.01 в качестве шаблона, поэтому мы еще не знаем
00: 31: 42.26, какова реальная структура, но этот эксперимент начинает делать карту out, используя генетику,
00:31:49.23, имеет ли эта структура какое-либо значение.
00: 31: 51.26 И, конечно же, мутации тех остатков, которые находятся рядом с хвостом S2,
00: 31: 59.11 ослабляют аффинность связывания S2, тогда как, например, R403Q, который находится далеко от хвоста ,
00: 32: 05.16 не имеет никакого эффекта.
00: 32: 07.26 Итак, это очень захватывающий первый шаг.
00: 32: 11.21 Еще один набор мутаций, который мы рассмотрели, был в S2, хорошо?
00: 32: 17.18 Итак, 807H — это остаток аргинина в хвосте S2, который при мутации вызывает HCM.
00: 32: 26.27 Но этот остаток узок … нигде рядом с мезой в структурной модели, и, действительно,
00: 32: 33.03 он не меняет аффинности, как вы можете видеть, по сравнению с диким типом. , тогда как D906G
00: 32: 39.14 находится над мезой, это аспартат, заряженный отрицательно, и когда вы меняете его на глицин
00: 32: 47.03, вы в основном уничтожаете взаимодействие S2 с этим коротким S1.
00: 32: 54.18 Итак, это только начало экспериментального доказательства.
00: 32: 59.14 Итак, предстоит сделать очень много.
00: 33: 02.01 Но наша гипотеза, над которой мы работаем, и я готов поспорить, будет в основном верной,
00: 33: 09.02, заключается в том, что гиперсокращение в … клинической гиперсокращаемости вызвано множеством
00: 33: 18.05 Мутации HCM, если не большинство, главным образом изменяя значение Na и увеличивая его на
00: 33: 27.04 сдвигая это равновесие между головками, которые загнуты назад в выключенном состоянии с головками
00: 33: 34.08 теперь может циклически взаимодействовать с актином.
00: 33: 37.25 Итак, на моем рисунке, который был в обзоре, который я написал пару лет назад, я нарисовал его в масштабе
00:33:45.04 голов, взаимодействующих с актином, и я подумал, что именно так работает мышечный саркомер …
00: 33: 51.15 выглядело так, я думаю, что саркомер выглядит не так.
00: 33: 55.25 Я думаю, что настоящий саркомер выглядит так, возможно, с половиной голов, которые
00: 34: 02.19 фактически функционально недоступны для взаимодействия, действуя с актином.
00: 34: 07.00 Обратите внимание, когда вы рисуете это в масштабе, количество головок, которые фактически взаимодействуют
00: 34: 13.06 с актином, учитывая, что многие из них изолированы, и тогда у вас есть эта функция коэффициента заполнения,
00:34:19.14 количество зеленых головок, которые действительно взаимодействуют с актиновой нитью
00: 34: 24.18 во время систолического сокращения, составляет 3 или 4, хорошо?
00: 34: 28.09 Это действительно мало.
00: 34: 30.18 Это не та картина, которая, я думаю, была у меня и многих других людей в мышечном бизнесе.
00: 34: 36.00 Итак, в заключение, мы характеризуем гипертрофическую кардиомиопатию, или ГКМП, мутации в бета-сердечном миозине человека
00: 34: 44.06 на предмет изменений этих четырех основных параметров выходной мощности.
00: 34: 52.05 С учетом того, что я вам говорил, мы уделяем особое внимание мезе миозина,
00: 34: 58.20, где находится более половины всех мутаций миозина HCM.
00: 35: 02.20 Вспомните, эта миозиновая меза возникла во сне.
00: 35: 06.20 Итак, действительно важной частью сегодняшней истории было подчеркнуть, насколько важно
00: 35: 13.09 ложиться спать ночью, глубоко думая о своей науке.
00: 35: 17.14 Где в течение дня ваше левое полушарие работает, чтобы дать вам снимки
00:35:23.09, что происходит, и вы не обязательно синтезируете все, и обычно вы ложитесь спать
00: 35: 27.15, будучи немного запутавшимися в том, что вам говорят некоторые из ваших результатов.
00: 35: 32.22 И вам нужно ложиться спать, думая об этом, чтобы ночью, когда ваше правое полушарие
00: 35: 37.00 работало, и теперь вы собираете эти факты воедино, вы довольно часто — и Я уверен,
00: 35: 44.01, вы все это испытали — просыпаетесь с моментом ага, осознавая то, что
00:35:51.14 вы не сделали, когда ложились спать той ночью.
00: 35: 54.02 Это явно то, что случилось со мной в случае сновидения о миозиновой мезе, и это
00: 35: 58.20 — лишь один прекрасный пример того, почему так важно много мечтать.
00: 36: 03.12 Наконец, я думаю, что миозиновая меза будет … участвовать в тонкой
00: 36: 11.22 регуляции сердечной сократимости в целом и, вероятно, будет На самом деле, это ключевой игрок
00: 36: 18.15, вызывающий гиперсжимаемость в HCM.
00: 36: 22.11 Итак, позвольте мне сначала выразить признательность нынешним и недавним членам моей лаборатории,
00: 36: 32.20, ряду сотрудников из … из разных слоев общества, из машиностроения
00 : 36: 40.18 врачам-клиницистам, физикам и так далее, а также ряду людей в
00: 36: 50.27 Бангалоре, где у меня были давние связи с Национальным центром биологических наук,
00: 36: 56.16 и новый институт, связанный с NCBS, который называется inStem.
00: 37: 02.23 И, конечно же, спасибо за более чем 40-летнюю поддержку со стороны Национальных институтов здравоохранения и,
00: 37: 10.02, действительно, очень важную поддержку со стороны Научной программы Human Frontiers.
00: 37: 16.04 И, наконец, позвольте мне поблагодарить вас за терпение и за то, что вы слушали не только этот семинар,
00: 37: 25.15, но, надеюсь, вы уже просмотрели все четыре моих семинара.
00: 37: 29.21 И я надеюсь, что вы что-то поняли.
00: 37: 33.06 Мне очень понравилось их представлять, поэтому большое вам спасибо.

19 TAC Глава 112, подраздел B

Глава 112. Техас. Основные знания и навыки для науки
Подраздел B. Средняя школа

Законодательные органы: положения данного подраздела B выдан в соответствии с Кодексом об образовании Техаса, 7.102 (c) (4) и 28.002, если не указано иное. принято к сведению.

112,17. Внедрение основных знаний Техаса и навыки для естественных наук, средняя школа, принято в 2017 г.

Положения §§112.18-112.20 настоящего подраздела реализуются школьными округами. начиная с 2018-2019 учебного года.

Источник: Положения настоящего §112.17 приняты в качестве действует с 4 августа 2009 г., 34 TexReg 5063; с поправками, вступающими в силу 24 августа, 2010 г., 35 TexReg 7230; с поправками, вступающими в силу 27 августа 2018 г., 42 TexReg 5052.

112.18. Естественные науки, 6 класс, принято в 2017 г.

(а) Введение.

(1) Естественные науки 6 класса имеют междисциплинарный характер; однако большая часть содержания сосредоточена на физических науках. Национальные стандарты по естественным наукам организованы в виде многоуровневых блоков, таких как 5-8 классы, а не индивидуальные уровни обучения. Чтобы соответствовать формату уровня обучения, используемому в Техас, различные национальные стандарты относятся к 6, 7 и 8 классам. Повторяющиеся темы широко используются в науках, математике и технологиях. Эти идеи выходят за рамки дисциплинарных границ и включают в себя изменение и постоянство, паттерны, циклы, системы, модели и масштаб.

Пряди для 6-го класса включают следующее.

(A) Научные исследования и рассуждения.

(i) Развивать глубокие познания в науке и естественных мира, студенты должны познакомиться с различными способами научного расследование, правила доказательства, способы формулирования вопросов, способы предложения объяснения и различные способы, которыми ученые изучают мир природы и предлагать объяснения, основанные на доказательствах, полученных в результате их работы.

(ii) Научные исследования проводятся для различных причины. Все исследования требуют исследовательского вопроса, внимательных наблюдений, сбор данных и анализ данных для выявления закономерностей, которые будут объясните результаты. Описательные исследования используются для изучения новых такие явления, как обследование организмов или измерение абиотических компоненты в данной среде обитания. Описательная статистика включает частоту, диапазон, среднее, медиана и мода.Гипотеза не требуется в описательной изучение. С другой стороны, когда условия можно контролировать, чтобы сосредоточиться на одной переменной, экспериментальный план исследования используется для определения причинно-следственная связь. Студенты должны пройти оба типа исследований и понимать, что разные вопросы научных исследований требуют разных исследовательские проекты.

(iii) Научные исследования используются для изучения Натуральный мир.Студенты должны понимать, что некоторые типы вопросов могут получить ответы на вопросы исследований, а также построенных методов, моделей и выводов. результаты этих исследований меняются по мере появления новых наблюдений. Модели объекты и события являются инструментами для понимания мира природы и могут показать как работают системы. Модели имеют ограничения и основаны на новых открытиях. постоянно модифицируется, чтобы более точно отражать мир природы.

(B) Материя и энергия.

(i) Вещество может быть классифицировано как элементы, соединения или смеси. Учащиеся уже имели опыт работы со смесями в 5 классе, поэтому В 6 классе основное внимание уделяется развитию понимания элементов и соединений. Важно, чтобы учащиеся узнали различия между элементами и соединения, основанные на наблюдениях, описании физических свойств и химические реакции. Элементы представлены химическими символами, а соединения представлены химическими формулами.Последующие классы узнают о различиях на молекулярном и атомном уровне.

(ii) Элементы классифицируются как металлы, неметаллы и металлоиды в зависимости от их физических свойств. Элементы делятся на три группы в Периодической таблице. Каждое различное вещество обычно имеет разная плотность, поэтому плотность может использоваться в качестве идентифицирующего свойства. Следовательно, расчет плотности помогает классифицировать вещества.

(iii) Энергетические ресурсы доступны на возобновляемых или невозобновляемая основа.Понимание происхождения и использования этих ресурсов позволяет принимать обоснованные решения. Студенты должны учитывать этические / социальные проблемы, связанные с природными энергетическими ресурсами Земли, глядя на преимущества и недостатки их длительного использования.

(C) Сила, движение и энергия. Энергия возникает в двух типы, потенциальные и кинетические, и могут принимать несколько форм. Тепловая энергия может быть переносится за счет теплопроводности, конвекции или излучения. Его также можно изменить из одной формы в другую.Студенты исследуют взаимосвязь между сила и движение с использованием различных средств, включая вычисления и измерения.

(D) Земля и космос. В центре внимания этой пряди знакомство с земными процессами. Студенты должны развить понимание Земли как часть нашей солнечной системы. Темы включают организацию нашего солнечного система, роль гравитации и освоение космоса.

(E) Организмы и окружающая среда. Студенты получат понимание самых широких таксономических классификаций организмов и того, как характеристики определяют их классификацию.Другие важные темы развитые в этой цепи, включают взаимозависимость между организмами и их среды и уровни организации в экосистеме.

(2) Наука, как определено Национальной академией Наука — это «использование доказательств для построения проверяемых объяснений и предсказания природных явлений, а также знания, полученные благодаря этот процесс ». Это огромное количество изменяющихся и возрастающих знаний описывается физическими, математическими и концептуальными моделями.Студенты должны знайте, что некоторые вопросы выходят за рамки науки, потому что они касаются с явлениями, которые не поддаются научной проверке.

(3) Научные гипотезы предварительные и проверяемые. утверждения, которые должны поддерживаться или не поддерживаться данные наблюдений. Гипотезы устойчивой объяснительной силы, которые были Проверенные в самых разных условиях становятся теориями. Научные теории основаны на природных и физических явлениях и могут быть проверены несколько независимых исследователей.Студенты должны знать, что научные теории, в отличие от гипотез, хорошо обоснованы и очень надежны, но они могут по-прежнему изменяться по мере развития новой информации и технологий. Студенты должны уметь различать научные решения. методы и этические / социальные решения, предполагающие применение научных Информация.

(4) Заявления, содержащие слово «включая» справочный контент, который необходимо освоить, а те, которые содержат фразу «такие как» предназначены в качестве возможных иллюстративных примеров.

(b) Знания и навыки.

(1) Научные исследования и рассуждения. Студент, не менее 40% учебного времени проводит лабораторные и полевые исследования соблюдение процедур безопасности, экологически приемлемых и этических практики. Ожидается:

(A) продемонстрировать безопасные методы работы в лаборатории и полевые исследования, как указано в стандартах безопасности, утвержденных Техасским агентством по образованию; и

(B) практиковать надлежащее использование и сохранение ресурсы, включая утилизацию, повторное использование или переработку материалов.

(2) Научные исследования и рассуждения. Студент использует научные методы при лабораторных и полевых исследованиях. В ожидается:

(A) спланировать и реализовать сравнительный и описательный расследования, делая наблюдения, задавая четко определенные вопросы и используя соответствующее оборудование и технологии;

(B) разработать и провести экспериментальные исследования делать наблюдения, задавать четко определенные вопросы, формулировать проверяемые гипотезы и использование соответствующего оборудования и технологий;

(C) собирать и записывать данные с помощью Международного Система единиц (СИ) и качественные средства, такие как маркированные чертежи, письменность, и графические органайзеры;

(D) построить таблицы и графики, используя повторные испытания и средства для организации данных и выявления закономерностей; и

(E) анализировать данные для формулирования разумных объяснений, сообщать достоверные выводы, подкрепленные данными, и прогнозировать тенденции.

(3) Научные исследования и рассуждения. Студент использует критическое мышление, научное мышление и решение проблем, чтобы информированные решения и знает вклад соответствующих ученых. В ожидается:

(A) анализировать, оценивать и критиковать научные объяснения с использованием эмпирических данных, логических рассуждений и экспериментальных и тестирование с наблюдением, чтобы стимулировать критическое мышление учащегося;

(B) использовать модели для представления аспектов естественного мир, такой как модель слоев Земли;

(C) идентифицируют преимущества и ограничения моделей, таких как размер, масштаб, свойства и материалы; и

(D) относятся к влиянию исследований на научную мысль. и общество, включая историю науки и вклад ученых что касается содержания.

(4) Научные исследования и рассуждения. Студент знает, как использовать различные инструменты и оборудование для обеспечения безопасности для проведения научных исследований расследование. Ожидается:

(A) используйте соответствующие инструменты, в том числе журналы / записные книжки, мензурки, чашки Петри, измерительные стержни, градуированные цилиндры, плиты, пробирки, весы, микроскопы, термометры, калькуляторы, компьютеры, таймеры и другое необходимое оборудование для сбора, записи, и анализировать информацию; и

(B) использовать средства профилактической безопасности, в том числе: защитные очки, фартуки и перчатки, защищающие от брызг химикатов, и будьте готовы к чрезвычайным ситуациям. защитное снаряжение, в том числе средство для мытья глаз / лица, противопожарное одеяло и огонь огнетушитель.

(5) Материя и энергия. Студент знает различия между элементами и соединениями. Ожидается:

(A) знать, что элемент — это чистое вещество представлен химическим символом и что соединение является чистым веществом представлен химической формулой;

(B) признают, что ограниченное число из многих известных элементы составляют большую часть твердой Земли, живого вещества, океанов, и атмосфера; и

(C) определить образование нового вещества с помощью свидетельство возможного химического изменения, такого как производство газа, изменение по температуре, образованию осадка или изменению цвета.

(6) Материя и энергия. Студент знает, что материя физические свойства, которые можно использовать для классификации. Студент ожидается:

(A) сравнить металлы, неметаллы и металлоиды, используя физические свойства, такие как блеск, проводимость или пластичность;

(B) вычислить плотность для идентификации неизвестного вещества; и

(C) испытание физических свойств минералов, в том числе твердость, цвет, блеск и штрих.

(7) Материя и энергия. Студент знает, что некоторые из земных энергоресурсы доступны почти на постоянной основе, в то время как другие могут быть возобновляется в течение относительно короткого периода времени. Некоторые энергоресурсы, когда-то истощены, практически невозобновляемы. Ожидается

исследуйте и обсудите преимущества и недостатки использования угля, нефти, природного газа, атомной энергии, биомассы, ветра, гидроэнергии, геотермальные и солнечные ресурсы.

(8) Сила, движение и энергия. Студент знает силу и движение связаны с потенциальной и кинетической энергией. Ожидается:

(A) сравнить и сопоставить потенциальную и кинетическую энергию;

(B) идентифицировать и описывать изменения положения, направление и скорость объекта под действием неуравновешенных сил;

(C) вычислить среднюю скорость, используя измерения расстояния и времени;

(D) измеряет и отображает изменения в движении; и

(E) изучить, как наклонные плоскости могут использоваться для изменить количество силы для перемещения объекта.

(9) Сила, движение и энергия. Студент знает, что Закон сохранения энергии гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожен, он просто меняет форму. Ожидается:

(A) исследует методы передачи тепловой энергии, включая проводимость, конвекцию и излучение;

(B) проверить с помощью исследований, что тепловая энергия движется по предсказуемой схеме от более теплого к более холодному, пока все вещества достичь такой же температуры, как тает кубик льда; и

(C) демонстрируют преобразования энергии, такие как энергия в фонарике батарея переходит с химической энергии на электрическую, чтобы Световая энергия.

(10) Земля и космос. Студент понимает структура Земли, цикл горных пород и тектоника плит. Студент ожидается:

(A) построить модель, чтобы проиллюстрировать композиционные и механические слои Земли, включая внутреннее ядро, внешнее ядро, мантию, кора, астеносфера и литосфера;

(B) классифицирует породы как метаморфические, магматические или осадочные по процессам их образования;

(C) идентифицируют основные тектонические плиты, в том числе Евразийский, африканский, индо-австралийский, тихоокеанский, североамериканский и южный Американец; и

(D) описывает, как тектоника плит вызывает основные геологические события, такие как образование бассейнов океана, землетрясения, вулканические извержения и горообразование.

(11) Земля и космос. Студент понимает организация нашей солнечной системы и отношения между различными телами которые составляют его. Ожидается:

(A) описывают физические свойства, расположение и движения Солнца, планет, лун, метеоров, астероидов и комет;

(B) поймите, что гравитация — это сила, которая управляет движение нашей солнечной системы; и

(C) описать историю и будущее космоса геологоразведочные работы, включая типы оборудования и транспорта, необходимые для космическое путешествие.

(12) Организмы и окружающая среда. Студент знает все организмы подразделяются на области и царства. Организмы в этих таксономические группы имеют схожие характеристики, которые позволяют им взаимодействовать с живые и неживые части их экосистемы. Ожидается:

(A) понимает, что все организмы состоят из одного или более ячеек;

(B) признают, что наличие ядра является ключевым фактор, используемый для определения того, является ли клетка прокариотической или эукариотической;

(C) признают, что самый широкий таксономический классификация живых организмов делится на признанные в настоящее время домены;

(D) определяет основные характеристики организмов, включая прокариотические или эукариотические, одноклеточные или многоклеточные, автотрофные или гетеротрофные, и способ воспроизводства, которые дополнительно классифицируют их в признанные в настоящее время королевства;

(E) описывает биотические и абиотические части экосистемы в каких организмах взаимодействуют; и

(F) диаграмма уровней организации внутри экосистема, включая организм, популяцию, сообщество и экосистему.

Источник: Положения настоящего §112.18 приняты в качестве действует с 4 августа 2009 г., 34 TexReg 5063; с поправками, вступающими в силу 27 августа, 2018, 42 TexReg 5052.

112,19. Естественные науки, 7 класс, принято в 2017 г.

(а) Введение.

(1) Естественные науки 7 класса имеют междисциплинарный характер; однако большая часть контента сосредоточена на организмах и окружающей среде. Национальные стандарты в науке организованы в виде многоуровневых блоков, таких как 5-8 классы, а не отдельные классы.Чтобы следить за оценкой формат уровней, используемый в Техасе, различные национальные стандарты можно найти среди 6, 7 и 8 классы. Повторяющиеся темы широко распространены в науках, математике, и технологии. Эти идеи выходят за рамки дисциплинарных ограничений и включают: изменение и постоянство, закономерности, циклы, системы, модели и масштаб.

Пряди для 7-го класса включают следующее.

(A) Научное исследование и рассуждения.

(i) Развивать глубокие познания в науке и естественных мира, студенты должны познакомиться с различными способами научного расследование, правила доказательства, способы формулирования вопросов, способы предложения объяснения и различные способы, которыми ученые изучают мир природы и предлагать объяснения, основанные на доказательствах, полученных в результате их работы.

(ii) Научные исследования проводятся для различных причины. Все исследования требуют исследовательского вопроса, внимательных наблюдений, сбор данных и анализ данных для выявления закономерностей, которые будут объясните результаты. Описательные исследования используются для изучения новых такие явления, как обследование организмов или измерение абиотических компоненты в данной среде обитания. Описательная статистика включает частоту, диапазон, среднее, медиана и мода.Гипотеза не требуется в описательной изучение. С другой стороны, когда условия можно контролировать, чтобы сосредоточиться на одной переменной, экспериментальный план исследования используется для определения причинно-следственная связь. Студенты должны пройти оба типа исследований и понимать, что разные вопросы научных исследований требуют разных исследовательские проекты.

(iii) Научные исследования используются для изучения Натуральный мир.Студенты должны понимать, что некоторые типы вопросов могут получить ответы на вопросы исследований, а также построенных методов, моделей и выводов. результаты этих исследований меняются по мере появления новых наблюдений. Модели объекты и события являются инструментами для понимания мира природы и могут показать как работают системы. Модели имеют ограничения и основаны на новых открытиях. постоянно модифицируется, чтобы более точно отражать мир природы.

(B) Материя и энергия.Материя и энергия сохраняются во всех живых системах. Лучистая энергия Солнца движет большую часть потока энергии во всех живых системах за счет процесса фотосинтеза в организмы, описанные как продуценты. Таким образом, большинство потребителей зависят от производителей. удовлетворить их потребности в энергии. Последующие классы узнают о различия на молекулярном и атомном уровне.

(C) Сила, движение и энергия. Сила, движение и энергия наблюдается в живых системах и окружающей среде по-разному.Взаимодействие между мышечной и скелетной системами позволяет организму применять силы и трансформируют энергию как внутренне, так и внешне. Сила и движение может также описать направление и рост проростков, тургорное давление и геотропизм. Катастрофические явления погодных систем, такие как ураганы, наводнения, и торнадо могут формировать и реструктурировать окружающую среду за счет силы и движение очевидно в них. Выветривание, эрозия и осаждение происходят в окружающей среде из-за сил тяжести, ветра, льда и воды.

(D) Земля и космос. Земные и космические явления могут быть наблюдается в различных условиях. Как природные явления, так и деятельность человека могут воздействие на земные системы. Есть характеристики Земли и отношения к объекты в нашей солнечной системе, которые позволяют жизни существовать.

(E) Организмы и окружающая среда.

(i) Учащиеся поймут взаимосвязь между живыми организмы и их среда. Разные среды поддерживают разные живые организмы, адаптированные к этому региону Земли.Организмы живые системы, которые поддерживают устойчивое состояние с этой средой и чей баланс может нарушаться внутренними и внешними раздражителями. Внешние раздражители включают: деятельность человека или окружающая среда. Успешные организмы могут восстановить балансировать с помощью различных процессов, таких как механизм обратной связи. Экологический преемственность можно увидеть в широком или малом масштабе.

(ii) Студенты узнают, что все организмы получают энергию, избавляются от нее. отходов, расти и воспроизводиться.Как при половом, так и при бесполом размножении, черты характера передаются следующему поколению. Эти черты содержатся в генетический материал, который находится в генах в хромосоме от родителя. Изменения в чертах иногда происходят в популяции на протяжении многих поколений. Один из изменения могут происходить в процессе естественного отбора. Студенты расширяют свое понимание структур живых систем с предыдущий акцент на внешних структурах для понимания внутренних структуры и функции в живых существах.

(iii) Все живые организмы состоят из более мелких единиц называется ячейками. Все клетки используют энергию, избавляются от отходов и содержат генетические материал. Студенты сравнят клетки растений и животных и поймут внутренние структуры внутри них, которые позволяют им получать энергию, избавляться от отходов, растут и размножаются по-разному. Клетки могут организовываться в ткани, ткани в органы и органы в системы органов. Студенты изучат основные функции систем человеческого тела, такие как способность покровной системы для защиты от инфекций, травм и ультрафиолетового (УФ) излучения; регулировать температура тела; и удалить отходы.

(2) Наука, как определено Национальной академией Наук, это «использование свидетельств для построения проверяемых объяснений и предсказания природных явлений, а также знания, полученные благодаря этот процесс ». Это огромное количество изменяющихся и возрастающих знаний описывается физическими, математическими и концептуальными моделями. Студенты должны знайте, что некоторые вопросы выходят за рамки науки, потому что они касаются с явлениями, которые не поддаются научной проверке.

(3) Научные гипотезы предварительные и проверяемые. утверждения, которые должны поддерживаться или не поддерживаться данные наблюдений. Гипотезы устойчивой объяснительной силы, которые были Проверенные в самых разных условиях становятся теориями. Научные теории основаны на природных и физических явлениях и могут быть проверены несколько независимых исследователей. Студенты должны знать, что научные теории, в отличие от гипотез, хорошо обоснованы и очень надежны, но они все еще могут быть изменены, поскольку новая информация и технологии развитый.Студенты должны уметь различать научные методы принятия решений и этические / социальные решения, которые включают применение научной информации.

(4) Заявления, содержащие слово «включая» справочный контент, который необходимо освоить, а те, которые содержат фразу «такие как» предназначены в качестве возможных иллюстративных примеров.

(b) Знания и навыки.

(1) Научные исследования и рассуждения.Студент, не менее 40% учебного времени проводит лабораторные и полевые расследования в соответствии с процедурами безопасности и экологически приемлемыми и этические практики. Ожидается:

(A) продемонстрировать безопасные методы работы в лаборатории и полевые исследования, как указано в утвержденной Техасским образовательным агентством безопасности стандарты; и

(B) практиковать надлежащее использование и сохранение ресурсы, включая утилизацию, повторное использование или переработку материалов.

(2) Научные исследования и рассуждения. Студент использует научные методы при лабораторных и полевых исследованиях. В ожидается:

(A) спланировать и реализовать сравнительный и описательный расследования, делая наблюдения, задавая четко определенные вопросы и используя соответствующее оборудование и технологии;

(B) разработать и провести экспериментальные исследования делать наблюдения, задавать четко определенные вопросы, формулировать проверяемые гипотезы и использование соответствующего оборудования и технологий;

(C) собирать и записывать данные с помощью Международного Система единиц (СИ) и качественные средства, такие как маркированные чертежи, письменность, и графические органайзеры;

(D) построить таблицы и графики, используя повторные испытания и средства для организации данных и выявления закономерностей; и

(E) анализировать данные для формулирования разумных объяснений, сообщать достоверные выводы, подкрепленные данными, и прогнозировать тенденции.

(3) Научные исследования и рассуждения. Студент использует критическое мышление, научное мышление и решение проблем, чтобы информированные решения и знает вклад соответствующих ученых. В ожидается:

(A) анализировать, оценивать и критиковать научные объяснения с использованием эмпирических данных, логических рассуждений и экспериментальных и тестирование с наблюдением, чтобы стимулировать критическое мышление учащегося;

(B) использовать модели для представления аспектов естественного мир, такой как системы человеческого тела и клетки растений и животных;

(C) идентифицируют преимущества и ограничения моделей, таких как размер, масштаб, свойства и материалы; и

(D) относятся к влиянию исследований на научную мысль. и общество, включая историю науки и вклад ученых что касается содержания.

(4) Научные исследования и рассуждения. Студент знает как использовать различные инструменты и оборудование для обеспечения безопасности для проведения научных исследований. Ожидается:

(A) использовать соответствующие инструменты, в том числе науки о жизни модели, ручные линзы, стереоскопы, микроскопы, мензурки, чашки Петри, предметные стекла для микроскопов, градуированные цилиндры, пробирки, измерительные стержни, метрические линейки, метрические рулетки, таймеры, плиты, весы, термометры, калькуляторы, наборы для проверки воды, компьютеры, температура и pH зонды, сети для сбора насекомых, ловушки для насекомых, глобусы, цифровые фотоаппараты, журналы / записные книжки и другое необходимое оборудование для сбора, записи и анализировать информацию; и

(B) использовать средства профилактической безопасности, в том числе: защитные очки, фартуки и перчатки, защищающие от брызг химикатов, и будьте готовы к чрезвычайным ситуациям. защитное снаряжение, в том числе средство для мытья глаз / лица, противопожарное одеяло и огонь огнетушитель.

(5) Материя и энергия. Студент знает, что взаимодействия происходят между материей и энергией. Ожидается:

(A) признают, что лучистая энергия Солнца превращается в химическую энергию в процессе фотосинтеза; и

(B) диаграмма потока энергии через живые системы, включая пищевые цепи, пищевые сети и энергетические пирамиды.

(6) Материя и энергия. Студент знает, что дело физические и химические свойства и могут претерпевать физические и химические изменения.Ожидается

различают физические и химические изменения в иметь значение.

(7) Сила, движение и энергия. Студент знает, что существует взаимосвязь между силой, движением и энергией. Студент ожидается:

(A) иллюстрируют преобразование энергии в организм, например, переход от химической энергии к тепловой энергии; и

(B) демонстрируют и иллюстрируют силы, влияющие на движение в организмах, например, всходы всходов, тургорное давление, геотропизм и кровообращение.

(8) Земля и космос. Студент знает, что природные явления и деятельность человека может повлиять на системы Земли. Ожидается:

(A) предсказывать и описывать, как катастрофические события как наводнения, ураганы или торнадо воздействуют на экосистемы;

(B) анализировать эффекты выветривания, эрозии и осаждение на окружающую среду в экорегионах Техаса; и

(C) моделирование воздействия человеческой деятельности на грунтовые воды и поверхностные воды в водоразделе.

(9) Земля и космос. Студент знает компоненты нашего Солнечная система. Ожидается:

(A) анализирует характеристики объектов в нашей солнечной система, которая позволяет жизни существовать, например, близость Солнца, присутствие вода и состав атмосферы; и

(B) идентифицировать помещения, учитывая характеристики нашей Солнечной системы, позволившие осуществить пилотируемые исследования космоса.

(10) Организмы и окружающая среда.Студент знает, что существует связь между организмами и окружающей средой. Студент ожидается:

(A) наблюдать и описывать, как разные среды, включая микробытовые среды на школьных дворах и в биомах, поддерживают различные сорта организмов;

(B) описывает, как биоразнообразие способствует устойчивость экосистемы; и

(C) наблюдать, записывать и описывать роль экологическая сукцессия, например, в микрогороде сада с сорняками.

(11) Организмы и окружающая среда. Студент знает, что популяции и виды демонстрируют изменчивость и наследуют многие из своих уникальных черты характера через постепенные процессы на протяжении многих поколений. Ожидается студент Кому:

(A) исследует организмы или их структуры, такие как насекомые или листья и использовать дихотомические ключи для идентификации;

(B) объясняют вариации внутри популяции или вида сравнение внешних характеристик, поведения или физиологии организмов, которые улучшают их выживание, такое как миграция, спячка или хранение пищи в луковице; и

(C) идентифицируют некоторые изменения генетических признаков, которые происходили на протяжении нескольких поколений в результате естественного отбора размножение, например, галапагосский средний наземный вьюрок ( Geospiza fortis ) или домашние животные и гибридные растения.

(12) Организмы и окружающая среда. Студент знает, что живые системы на всех уровнях организации демонстрируют дополнительные характер структуры и функции. Ожидается:

(A) исследует и объясняет, как внутренние структуры У организмов есть адаптации, которые позволяют выполнять определенные функции, такие как жабры у рыб, полые кости у птиц или ксилема у растений;

(B) определить основные функции систем человеческий организм, в том числе кровеносный, респираторный, скелетный, мышечный, пищеварительный, выделительный, репродуктивный, покровный, нервный и эндокринный системы;

(C) распознает уровни организации на заводах и животные, включая клетки, ткани, органы, системы органов и организмы;

(D) различать структуру и функцию в Органеллы клеток растений и животных, включая клеточную мембрану, клеточную стенку, ядро, цитоплазма, митохондрия, хлоропласт и вакуоль;

(E) сравнить функции клеточных органелл с функции системы органов; и

(F) распознают компоненты теории клетки.

(13) Организмы и окружающая среда. Студент знает, что живой организм должен уметь поддерживать равновесие в стабильных внутренних условиях в ответ на внешние и внутренние раздражители. Ожидается:

(A) исследует, как организмы реагируют на внешние раздражители, обнаруживаемые в окружающей среде, такие как фототропизм и борьба или бегство; и

(B) описывает и связывает реакции организмов, которые могут результат внутренних раздражителей, таких как увядание растений и лихорадка или рвота животные, которые позволяют им сохранять равновесие.

(14) Организмы и окружающая среда. Студент знает, что размножение является характеристикой живых организмов, и инструкции поскольку черты регулируются генетическим материалом. Ожидается:

(A) определяет наследственность как передачу генетических инструкции от одного поколения к следующему поколению;

(B) сравнить результаты однообразного или разнообразного потомства от бесполого или полового размножения; и

(C) признают, что унаследованные черты индивидуума регулируется генетическим материалом, обнаруженным в генах в хромосомах в ядро.

Источник: Положения настоящего §112.19 приняты в качестве действует с 4 августа 2009 г., 34 TexReg 5063; с поправками, вступающими в силу 27 августа, 2018, 42 TexReg 5052.

112.20. Естественные науки, 8 класс, принято в 2017 г.

(а) Введение.

(1) Естественные науки в 8 классе имеют междисциплинарный характер; однако большая часть контента посвящена науке о Земле и космосе. Национальный стандарты по естественным наукам организованы в виде многоуровневых блоков, таких как 5-8 классы а не отдельные классы.Чтобы следовать формату уровня обучения используются в Техасе, различные национальные стандарты находятся среди классов 6, 7 и 8. Повторяющиеся темы широко используются в науках, математике и технологиях. Эти идеи выходят за рамки дисциплинарных ограничений и включают в себя изменение и постоянство, паттерны, циклы, системы, модели и масштаб.

Пряди для 8-го класса включают следующее.

(A) Научное исследование и рассуждения.

(i) Развивать глубокие познания в науке и естественных мира, студенты должны познакомиться с различными способами научного расследование, правила доказательства, способы формулирования вопросов, способы предложения объяснения и различные способы, которыми ученые изучают мир природы и предлагать объяснения, основанные на доказательствах, полученных в результате их работы.

(ii) Научные исследования проводятся для различных причины. Все исследования требуют исследовательского вопроса, внимательных наблюдений, сбор данных и анализ данных для выявления закономерностей, которые будут объясните результаты. Описательные исследования используются для изучения новых такие явления, как обследование организмов или измерение абиотических компоненты в данной среде обитания. Описательная статистика включает частоту, диапазон, среднее, медиана и мода.Гипотеза не требуется в описательной изучение. С другой стороны, когда условия можно контролировать, чтобы сосредоточиться на одной переменной, экспериментальный план исследования используется для определения причинно-следственная связь. Студенты должны пройти оба типа исследований и понимать, что разные вопросы научных исследований требуют разных исследовательские проекты.

(iii) Научные исследования используются для изучения Натуральный мир.Студенты должны понимать, что некоторые типы вопросов могут получить ответы на вопросы исследований, а также построенных методов, моделей и выводов. результаты этих исследований меняются по мере появления новых наблюдений. Модели объекты и события являются инструментами для понимания мира природы и могут показать, как системы работают. Модели имеют ограничения и основаны на новых открытиях. постоянно модифицируется, чтобы более точно отражать мир природы.

(B) Материя и энергия.Студенты осознают это состоит из атомов. Студенты изучают информацию о Периодической таблице, чтобы признать, что элементы сгруппированы в семейства. Кроме того, студенты понять основную концепцию сохранения массы. Лабораторная деятельность позволит студенты, чтобы продемонстрировать доказательства химических реакций. Они будут использовать химические формулы для определения веществ.

(C) Сила, движение и энергия. Студенты экспериментируют с отношения между силами и движением посредством изучения трех Ньютоновских законы.Студенты узнают, как эти силы связаны с геологическими процессами и астрономические явления. Кроме того, студенты признают, что эти законы проявляется в повседневных предметах и ​​деятельности. Математика используется для расчета скорость с использованием измерений расстояния и времени.

(D) Земля и космос. Студенты определяют роль природные явления в изменении систем Земли. Циклы внутри Солнца, Земли и Луны системы изучаются по мере того, как студенты узнают о сезонах, приливах и лунных фазах.Студенты узнают, что звезды и галактики являются частью Вселенной. Кроме того, студенты используют данные для исследования научных теорий происхождения Вселенная. Студенты продемонстрируют, как объекты Земли меняются со временем, на пластинах. тектоника. Они будут интерпретировать особенности земли и эрозии на топографических картах. и спутниковые снимки. Студенты узнают, как взаимодействуют солнечные, погодные и океанские системы вызывают изменения в погодных условиях и климате.

(E) Организмы и окружающая среда.В исследованиях жизни системы, студенты исследуют взаимозависимость между этими системами. Студенты описать, как биотические и абиотические факторы влияют на количество организмов и популяции, присутствующие в экосистеме. Кроме того, студенты узнают, как организмы и их популяции реагируют на краткосрочные и долгосрочные экологические изменения, в том числе вызванные деятельностью человека.

(2) Наука, как определено Национальной академией Наук, это «использование свидетельств для построения проверяемых объяснений и предсказания природных явлений, а также знания, полученные благодаря этот процесс.»Это огромное количество изменяющихся и возрастающих знаний описывается физическими, математическими и концептуальными моделями. Студенты должны знайте, что некоторые вопросы выходят за рамки науки, потому что они касаются с явлениями, которые не поддаются научной проверке.

(3) Научные гипотезы предварительные и проверяемые. утверждения, которые должны поддерживаться или не поддерживаться данные наблюдений. Гипотезы устойчивой объяснительной силы, которые были Проверенные в самых разных условиях становятся теориями.Научные теории основаны на природных и физических явлениях и могут быть проверены несколько независимых исследователей. Студенты должны знать, что научные теории, в отличие от гипотез, хорошо обоснованы и очень надежны, но они все еще могут быть изменены, поскольку новая информация и технологии развитый. Студенты должны уметь различать научные методы принятия решений и этические / социальные решения, которые включают применение научной информации.

(4) Заявления, содержащие слово «включая» справочный контент, который необходимо освоить, а те, которые содержат фразу «такие как» предназначены в качестве возможных иллюстративных примеров.

(b) Знания и навыки.

(1) Научные исследования и рассуждения. Студент, не менее 40% учебного времени проводит лабораторные и полевые расследования в соответствии с процедурами безопасности и экологически приемлемыми и этические практики.Ожидается:

(A) продемонстрировать безопасные методы работы в лаборатории и полевые исследования, как указано в утвержденной Техасским образовательным агентством безопасности стандарты; и

(B) практиковать надлежащее использование и сохранение ресурсы, включая утилизацию, повторное использование или переработку материалов.

(2) Научные исследования и рассуждения. Студент использует научные методы при лабораторных и полевых исследованиях. В ожидается:

(A) спланировать и реализовать сравнительный и описательный расследования, делая наблюдения, задавая четко определенные вопросы и используя соответствующее оборудование и технологии;

(B) разработать и провести экспериментальные исследования делать наблюдения, задавать четко определенные вопросы, формулировать проверяемые гипотезы и использование соответствующего оборудования и технологий;

(C) собирать и записывать данные с помощью Международного Система единиц (СИ) и качественные средства, такие как маркированные чертежи, письменность, и графические органайзеры;

(D) построить таблицы и графики, используя повторные испытания и средства для организации данных и выявления закономерностей; и

(E) анализировать данные для формулирования разумных объяснений, сообщать достоверные выводы, подкрепленные данными, и прогнозировать тенденции.

(3) Научные исследования и рассуждения. Студент использует критическое мышление, научное мышление и решение проблем, чтобы информированные решения и знает вклад соответствующих ученых. В ожидается:

(A) анализировать, оценивать и критиковать научные объяснения с использованием эмпирических данных, логических рассуждений и экспериментальных и тестирование с наблюдением, чтобы стимулировать критическое мышление учащегося;

(B) использовать модели для представления аспектов естественного мир, такой как атом, молекула, пространство или геологический объект;

(C) идентифицируют преимущества и ограничения моделей, таких как размер, масштаб, свойства и материалы; и

(D) относятся к влиянию исследований на научную мысль. и общество, включая историю науки и вклад ученых что касается содержания.

(4) Научные исследования и рассуждения. Студент знает, как использовать различные инструменты и оборудование для обеспечения безопасности для проведения научных исследований расследование. Ожидается:

(A) используйте соответствующие инструменты, включая лабораторные журналы / записные книжки, мензурки, измерительные стержни, градуированные цилиндры, анемометры, психрометры, горячие тарелки, пробирки, пружинные весы, весы, микроскопы, термометры, калькуляторы, компьютеры, спектроскопы, приборы для измерения времени и другое необходимое оборудование для сбора, записи и анализа информации; и

(B) использовать средства профилактической безопасности, в том числе: защитные очки, фартуки и перчатки, защищающие от брызг химикатов, и будьте готовы к чрезвычайным ситуациям. защитное снаряжение, в том числе средство для мытья глаз / лица, противопожарное одеяло и огонь огнетушитель.

(5) Материя и энергия. Студент знает, что дело в том, состоит из атомов и обладает химическими и физическими свойствами. Студент ожидается:

(A) описывают структуру атомов, включая массы, электрические заряды и расположение протонов и нейтронов в ядро и электроны в электронном облаке;

(B) идентифицируют, что протоны определяют тождественные и валентные электроны определяют его химические свойства, в том числе реактивность;

(C) интерпретировать расположение Периодической таблицы, включая группы и точки, чтобы объяснить, как свойства используются для классификации элементы;

(D) признают, что химические формулы используются для идентифицировать вещества и определять количество атомов каждого элемента в химические формулы, содержащие индексы; и

(E) исследовать, как доказательства химических реакций указывает на то, что образуются новые вещества с другими свойствами и как это относится к закону сохранения массы.

(6) Сила, движение и энергия. Студент знает, что существует связь между силой, движением и энергией. Студент ожидается:

(A) продемонстрируйте и рассчитайте, как неуравновешенные силы изменить скорость или направление движения объекта;

(B) различают скорость, скорость и ускорение; и

(C) исследовать и описывать приложения Ньютона три закона движения, такие как автомобильные удерживающие устройства, спортивные мероприятия, аттракционы, тектоническая активность Земли и запуски ракет.

(7) Земля и космос. Студент знает эффекты в результате циклических движений Солнца, Земли и Луны. Студент ожидается:

(A) и проиллюстрируйте, как наклоненная Земля вращается. на своей оси, вызывая день и ночь, и вращается вокруг Солнца, вызывая смены сезонов;

(B) продемонстрировать и спрогнозировать последовательность событий в лунный цикл; и

(C) соотносят положения Луны и Солнца с их влияние на океанские приливы.

(8) Земля и космос. Студент знает характеристики Вселенная. Ожидается:

(A) описывает компоненты вселенной, в том числе звезды, туманности и галактики, и используйте такие модели, как модель Герцшпрунга-Рассела. схема для классификации;

(B) признать, что Солнце — звезда среднего размера расположен в спиральном рукаве галактики Млечный Путь и что Солнце много в тысячи раз ближе к Земле, чем любая другая звезда;

(C) определить, как разные длины волн электромагнитный спектр, такой как видимый свет и радиоволны, используются для получения информация о компонентах вселенной; и

(D) исследование того, как научные данные используются в качестве доказательства разработать научные теории для описания происхождения Вселенной.

(9) Земля и космос. Студент знает, что природные явления может повлиять на земные системы. Ожидается:

(A) описать историческое развитие свидетельств что поддерживает теорию тектоники плит;

(B) связывает тектонику плит с формированием земной коры. Особенности; и

(C) интерпретировать топографические карты и спутниковые снимки для определить особенности земли и эрозии и спрогнозировать, как эти особенности могут быть видоизменено под воздействием погодных условий

(10) Земля и космос. Студент знает, что климатическая существует взаимодействие между Землей, океаном и погодными системами. Студент ожидается:

(A) признают, что Солнце обеспечивает энергию, которая вызывает конвекцию в атмосфере и океанах, вызывая ветры;

(B) определить, как глобальные модели атмосферного движение влияет на местную погоду, используя погодные карты, которые показывают высокие и низкие давления и фронты; и

(C) определить роль океанов в формировании погодные системы, такие как ураганы.

(11) Организмы и окружающая среда. Студент знает, что взаимозависимость между живыми системами и окружающей средой, и человечество деятельность может повлиять на эти системы. Ожидается:

(A) исследует, как организмы и популяции в экосистема зависит от биотических факторов, таких как пищевые и абиотические, и может конкурировать за них. такие факторы, как количество света, воды, диапазон температур или почва состав;

(B) изучить, как краткосрочные и долгосрочные экологические изменения влияют на организмы и признаки в последующих популяциях; и

(C) признают зависимость человека от океанских систем и объясните, как деятельность человека, такая как сток, искусственные рифы или использование ресурсы изменили эти системы.

Источник: Положения настоящего §112.20 приняты в качестве действует с 4 августа 2009 г., 34 TexReg 5063; с поправками, вступающими в силу 27 августа, 2018, 42 TexReg 5052.

Для дополнительная информация, электронная почта [email protected].