Содержание

Урок биологии по теме «Химический состав клетки», 6 класс

Ответы: Обмен веществ; Питание; Выделение; Дыхание; Рост; Развитие; Раздражимость; Подвижность; Размножение.

Второе задание. Вставьте в пропущенные строчки понятия, отвечающие за признаки живого, на примере растительного организма.

— Растения могут увеличивать количество особей -………………… (размножение).

— В процессе жизнедеятельности постоянно протекает процесс обмена газообразных веществ с внешней средой -…………………………….. (дыхание)

— Растения поглощают минеральные вещества, воду, органические вещества из окружающей среды — ……………………….. (питание)

— Растительный организм постоянно …………………… и ………………… (рост и развитие)

— Растения ненужные вещества ………………. в окружающую среду (выделение)

— Все процессы, протекающие в растениях объединяет ……… …………… (обмен веществ)

  1. Изучение новых понятий.

Восьмой слайд презентации. Учебник, страница 12, Диаграммы «Неорганические и органические вещества».

Устная работа:

— Подбери слава антонимы. (Неорганические и органические)

— Обобщающее слово. (Вещества)

— Дополните ответ:

К неорганическим веществам относятся: вода (70-80%) и …… (минеральные соли).

К органическим веществам относятся: белки (10-20%), …… (жиры, нуклеиновые кислоты, углеводы).

— Расположите органические вещества в порядке уменьшения (в %)?

  1. Этап обобщения первичных понятий.

Работа в группах по плану.

Первая группа. Неорганические вещества. Вода.

— Докажите, что вода является самым распространенным веществом на планете.

— Приведите примеры, содержания воды в разных биологических объектах (эмаль зубов, кости, тело медузы, клетки мозга человека, кровь).

— Опишите физические свойства воды.

— Какую роль играет вода в живых организмах?

Сформулируйте вывод: Вода – универсальный …… (растворитель), участвует в химических реакциях, протекающих в живых организмах, и является самым распространенным веществом на планете.

Вторая группа. Неорганические вещества. Минеральные соли.

Содержание минеральных солей в клетках.

— Количество (%) «элементов жизни» в клетке.

— Укажите (в кг), сколько содержится в организме человека известных вам химических элементов?

— Это свойство живых организмов обеспечивают соли известных металлов. О каких металлах идет речь? И какое свойство помогает живых организмам реагировать на окружающий мир?

-Раковины моллюсков содержат металл, который входит в состав мела, известняка и мрамора?

— Суточная потребность взрослого человека в поваренной соли составляет 5г. Сколько необходимо поваренной соли человеку, из расчета на целый високосный год?

Сформулируйте вывод: Минеральные соли входят в состав живых организмов в количестве ……, (1,0-1,5%) и способны накапливаться в живых организмах, на пример, бурые водоросли богаты — …… (йодом) растение лютик едкий — ….. (литий), ряска малая — …… (радий), некоторые моллюски накапливают …….. (медь).

Третья группа: Органические вещества. Белки.

-Процентное содержание белков.

— Каким соединениям относятся белки?

— Приведите, какие функции в организме выполняют белки?

— В каких клетках содержатся белки и как они называются?

— В каких органах содержатся белки, их функции?

— Подумайте, почему яд змеи может быть смертельно опасен для живых организмов, но по химическому составу яд содержит белки, из которых состоят живые организмы?

-Сформулируйте выводы: Белки – это ……. (органические) вещества, которые состоят из аминокислот. При обезвоживании клетки, белки в ней составляют ….. (10-20%). Белки ………………… (основа) живого на Земле.

Четвертая группа. Органические вещества. Углеводы.

-Углеводы – это …… (органические) вещества, которые в клетках составляют ….. (0,2-2%).

-Приведите названия углеводов.

— Перечислите функции углеводов в клетках.

— В виде, каких соединений запасают углеводы растения?

— Какое соединение запасают грибы и животные?

-Из каких овощей получают пищевой крахмал?

— Клетки животных способны накапливать углеводы, перечислите эти органы?

— Считается, что углеводы в клетках растений выполняют опорную функцию, правда ли это?

-Животные благодаря углеводам способны защищать от врагов, объясните, как это происходит?

— Какие растения культивируют в сельском хозяйстве для получения сахара?

Сформулируйте выводы: Углеводы — …………… вещества, которые составляют до …..%.

Углеводы выполняют разные функции: энергетическая, …………… (опорная, запасающая).

Четвертая группа. Органические вещества. Жиры.

-Жиры — ……………………………… вещества, которые в организме выполняют ряд функций. Какие?

— В организме благодаря расщеплению жира образуется метаболическая вода. Приведите примеры, сколько воды получится при расщеплении 1 кг подкожного жира?

-Какие животные способны долгое время переносить засуху? Объясните, такой механизм приспособления организма.

— Сформулируйте вывод. Укажите, каким образом морские млекопитающие используют подкожный жир, в холодных водах океана?

Пятая группа. Органические вещества. Нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты, относятся к группе ……………… веществ.

-Определите взаимосвязь: нуклеиновые кислоты, хромосомы, ядро?

— Какую функцию в клетках выполняют хромосомы?

-Нарисуйте хромосому.

Сформулируйте вывод: Что общего между ДНК и РНК.

  1. Закрепление полученных знаний.

Задание загадка.

В одной маленькой стране поселилось Чудо. Местные жители долго не могли понять, как оно выглядит. Чудо не умело говорить, но умело слушать.

И вот настал день, когда Чудо заговорило. И вместо приветственного слова Чудо воскликнуло: «Я водород и кислород, меня здесь очень много, но вы меня не цените, вы любите меня, когда я молчу, но когда я начинаю говорить, в страхе бежите от меня прочь». Так, кто же я? Объясните, можно ли Чудо считать «химическим экспериментом» или это «природное явление»?

Группы отвечают на вопросы.

-Из каких химических элементов состоит Чудо?

-Какое это природное вещество?

— Какое значение вещество имеет для живых организмов?

-Какой группе веществ относится?

  1. Домашняя работа.

Подготовить сообщение по диаграмме «Распространенность химических элементов на Земле».

План ответа: Название элемента. Содержание в земной коре. Значение для живых организмов (бактерии, грибы, растения, животные).

Список литературы

  1. Биология: Живой организм. 6 кл. : учебник / Н.И.Сонин. – М.:Дрофа, 2016.-174с.

  2. Телешова Е.В. Интегрированный биолого-химический практикум «Элементы жизни». – Тобольск, 2000. – 41с.

Конспект урока по биологии на тему «Химический состав клетки»

УРОК №2

«Химический состав клетки»

Тема урока: «Химический состав клетки».

Тип урока: комбинированный, лабораторная работа «Исследование свойств некоторых органических веществ»

Цели:

 раскрыть разнообразие органических веществ и их роль в жизнедеятельности клетки;

 изучить свойства органических веществ, рассмотреть факты, свидетельствующие о единстве происхождения всех живых организмов;

 сформировать умение определять свойства белков, жиров, углеводов, делать выводы.

Задачи урока:

Образовательные:

  • повторить понятия органические вещества, минеральные вещества, функция

  • закрепить умения делать выводы на основании имеющихся (полученных) данных

  • повторить признаки живых организмов

  • Конкретизировать понятия белки, жиры, углеводы

  • Сформировать понятие о выполняемой функции органических веществ

  • Сформировать понятие нуклеиновые кислоты;

  • дать возможность учащимся использовать знания, полученные при выполнении виртуальной лабораторной работы

  • продолжить формировать навыки ведения записей, полученных данных

Развивающие :

  • дать возможность детям быть активными участниками целеполагания;

  • развивать речь учащихся через организацию диалогического общения на уроке;

  • поддерживать внимание учащихся через смену учебной деятельности и рефлексию отдельных этапов урока;

  • для развития моторной памяти организовать фиксирование учащимися информации в тетради;

  • для развития слуховой памяти проговаривать определения;

  • для развития зрительной памяти вести записи на доске

Воспитательные:

  • побудить учащихся к активности;

  • Закреплять уверенность в себе;

  • выслушивать мнение товарища и отстаивать свою точку зрения;

  • эстетически оформлять записи в тетрадях и на доске.

Методы обучения: проблемный, исследовательский.

Оборудование урока: компьютер, локальная сеть, проектор; презентация.

Ход урока

I. Организационный момент

Добрый день ребята! Давайте с вами вспомним, что мы с вами изучили на прошлом уроке? Откроем стр. 11 вашего учебника, и посмотрим, как вы освоили первую тему.

II. Изучение нового материала

Вы уже знаете, что все живые организмы сходны по строению – они состоят из клеток. Но оказывается сходен у них и химический состав – клетки организмов состоят из одних и тех же элементов. Таким образом, целью урока является изучение химического состава клетки.

Содержание разных элементов в клетке различно. Так, углерод, кислород, азот и водород составляют основу клетки – почти 98% ее содержимого. Другие элементы присутствуют лишь в небольших количествах. (Слайд 2)

Самое распространенное вещество в живом организме вода. Ее содержание в организме в среднем составляет 65% массы тела. Даже в эмали зубов содержится 10% воды, а в костях до 20%. (Слайд 3)

Минеральные соли составляют до 5,8% массы тела. Самые распространенные это соли натрия и калия. Они обеспечивают важную функцию организма – раздражимости. Соли кальция придают прочность костной ткани, раковинам моллюсков.

Также в живых организмах содержатся органические вещества: белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Почему в организме содержится больше всего воды? (ответ есть в учебнике)

Итак, мы выяснили, что в состав всех клеток входят жиры, белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. Какую же роль выполняют разные органические вещества в клетке? Для ответа на этот вопрос необходимо заполнить таблицу. Вам поможет в этом материал учебника на с. 13 – 14. (Слайд 4)

Органические вещества клетки

III. Лабораторная работа №1. (Слайд 5-6)

Теперь мы выясним, какими свойствами обладают органические вещества. Выполним лабораторную работу № 1 «Исследование свойств некоторых органических веществ».

IV. Закрепление полученных знаний.

Наш урок подходит к концу, и хотелось бы подвести итоги. Какие неорганические вещества входят в состав живого организма? Какие органические вещества входят в состав живого организма?

Выставление отметок и проверка отсутствующих на уроке.

V. Домашнее задание. (Слайд 7)

§ 2, Прочитать текст учебника стр.12-16

Ответить на вопросы на стр. 17

Лабораторная работа №1

«Исследование свойств некоторых органических веществ»

Задание:

Исследуйте физические свойства предложенных веществ:

-определите их агрегатное состояние;

-определите их растворимость в воде;

Ход работы:

Яичный белок:

1. Аккуратно перелейте белок из яйца в пробирку.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Крахмал:

1. Насыпьте в пробирку крахмал ложечкой.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Сахар:

1. Положите сахар в пробирку.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Подсолнечное масло:

1. Налейте в пробирку подсолнечное масло пипеткой.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Вата:

1. Положите вату в пробирку.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Сало:

1. Положите сало в пробирку.

2. Возьмите держатель и поместите в него пробирку.

3. Налейте воду в пробирку пипеткой и встряхните пробирку.

Заполните таблицу:

Вывод:

Конспект урока биологии «Химический состав клетки» | План-конспект урока по биологии (6 класс) на тему:

Технологическая карта урока по биологии ,6 класс

«Химический состав клетки», 1 час.

« Биология. 6 класс. Живой организм »

УМК  Н. И.  Сонина

Класс: 6в

Дата : 10.09.2014г.

Тип урока: урок изучения и первичное закрепление новых знаний

Цель: познакомить  учащихся с химическим составом клеток ( органическими  и неорганическими веществами), функциями веществ, образующих клетку.

Задачи:

Образовательная: расширить знания учащихся о химической организации клетки, о единстве состава растительных  и животных  клеток.

Развивающая: продолжить развитие умений у учащихся работать с информационно-коммуникативными источниками, умение слушать учителя и своих одноклассников, развивать логическое мышление  у учеников и умение устанавливать причинно-следственные связи. Развивать у учащихся правильного понимания о единстве происхождения всех живых организмов

Воспитательная: воспитывать положительную мотивацию к учебе, интерес к предмету, правильной самооценке. Способствовать формированию экологического сознания у учащихся. Осуществлять эстетическое воспитание учащихся

Формирование УУД:

Познавательные УУД

  1. Продолжить формирование умения работать  с  текстом учебника, преобразовывать информацию из одного вида в другой ( текст в таблицу, схему)
  2. Продолжить формирование умения находить  отличия, работать с информационными текстами,    объяснять значения новых слов,  сравнивать и выделять признаки.  
  3. Продолжить умение анализировать, сравнивать, классифицировать и обобщать факты и явления
  4. Продолжить развитие навыков обучения.            

Коммуникативные УУД

  1. Продолжить формирование умения  при работе в группе определять общие цели, распределять роли в группе, договариваться друг с другом.
  2. Продолжить формирование умения слушать своих одноклассников  вести конструктивный диалог, обосновывать свое мнение конкретными фактами.
  3. Продолжить формирование умения четко и кратко  выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД        

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.
  2. Продолжить формирование умения характеризовать и описывать неорганические и органические вещества.
  3. Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.
  4. Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.
  5. Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

  1. Создание условий на уроке и при работе дома  к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию, путем дифференцированных заданий.
  2. Осознавать неполноту  свих знаний по биологии , проявлять интерес к новому содержанию по биологии
  3.  Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
  4. Оценивать собственный вклад в работу группы.

Планируемые  результаты:

Предметные:  

Знать: 

— неорганические и органические вещества, входящие в клетки  живых организмов;

— знать особенности строения неорганических и органических веществ;

— знать функции веществ, входящих в клетки

Уметь:

-называть вещества, входящие в клетку;

-называть основные функции неорганических и органических веществ;

— устанавливать причинно-следственные связи между  строением  и  функциями вещества;

— объяснять единство происхождения живых организмов.

Здоровьесберегающие:  сохранять здоровье детей путём чередования различных видов деятельности, создание комфортной и доверительной атмосферы в классе.

Личностные:  

-осознавать единство и целостность окружающего мира;

-выстраивать собственное целостное мировоззрение;

— формировать ответственное отношение к обучению;

— устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

— оценивать собственный вклад в работу группы.

Метапредметные:

— регулятивные: 

— самостоятельно  определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

—  самостоятельно организовывать свою учебную деятельность;

— коммуникативные: 

— обсуждать в рабочей группе  информацию;

— внимательно слушать своих товарищей  и обосновывать свое мнение;

— выражать своё мнение по ответам своих товарищей;

— выражать свои мысли и идеи.

— познавательные: 

—  умение работать  с  текстом учебника;

—  понимать смысл терминов;

-сопоставлять информацию из  разных частей текста

 — объяснять значения новых слов;

— сравнивать и выделять признаки;

Личностные:  

— формировать ответственное отношение к обучению;

— устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

— оценивать собственный вклад в работу группы;

— осознание ценности здорового и безопасного образа жизни.

Основные понятия: неорганические вещества (вода, минеральные соли), органические вещества(белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты ),ядро, хромосомы, качественные реакции

Межпредметные связи:

интеграция физики и биологии:

-физические свойства воды, минеральных солей

интеграция химии и биологии:

— химические свойства воды, минеральных солей.

-элементарный состав клетки

— качественные реакции ,проведение опытов

интеграция математики и биологии:

— процентное содержание веществ в клетке, анализ диаграмм и таблиц

интеграция географии и биологии:

— минеральные породы в неживой природе, создание гор и океанического дна

Методы работы: частично- поисковый, практический, проблемный, самостоятельная работа.

Формы работы: индивидуальная, групповая,  парная

Педагогические технологии: системно — деятельностный подход, педагогика сотрудничества (учебный диалог, учебная дискуссия), ИКТ- технология, здоровьесберегающие, развитие критического мышления, дифференцированное обучение.

Оборудование:  -компьютер,  мультимедийный проектор

                             — пробирки, раствор марганцовки, раствор соды питьевой, раствор перекиси

                             -мука, марля, стакан  водой, йод

                             -семена подсолнечника, картофель, лист бумаги

Основные  источники : 

  1. Сонин. Н.И. Биология. Живой организм.6 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений.  — М.: Дрофа, 2011г.
  2. Л.Д. Панфилова, И.А. Шмарина . Тематическое и поурочное планирование  по биологии –Издательство
  3.  « Экзамен» М.: Дрофа, 2006г.
  4. З. А. Томанова,  В.И. Сивоглазов. Методическое пособие к учебнику Н.И Сонина Биология живой организм 6кл. М.: Дрофа, 2009
  5. Е.Т. Бровкина, Сонин. Н.И. Биология. Живой организм.6 класс Методическое пособие. М-  Дрофа, 2007

Дополнительные источники:

 Мультимедийное приложение к учебнику Н.И. Сонина. Биологии 6 класс. Живой организм.

       Презентация к уроку.

       http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/2014

       сайт 1 сентября.рф.

Конспект урока биологии для 6 класса по теме «Химический состав клеток. Органические вещества»

Конспект урока биологии для 6 класса
по теме

«Химический состав клеток. Органические вещества»

Мокеева Светлана Николаевна, учитель биологии

филиала МБОУ Мурзицкой СОШ — Кочетовская ООШ,

с. Кочетовка (Сеченовский район, Нижегородская область)

УМК «Биология. 6 класс. Живой организм»

Под редакцией Н. И. Сонина

Тип урока: комбинированный

Цель: познакомиться с органическими веществами, входящими в состав клеток и их функциями.

Задачи:

1) Образовательные

:

— продолжить знакомство учащихся с химическим составом клетки;

— дать понятие об органических веществах клетки;

— рассмотреть роль органических веществ в клетке.

2) Воспитательные:

— воспитывать у учащихся бережное отношение к природе;

— продолжить формирование умений сравнивать объекты между собой.

3) Развивающие:

— продолжить развитие умений работать с учебником и рабочей тетрадью;

— способствовать развитию умений анализировать, обобщать и делать выводы.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные:

— знать органические вещества, входящие в живые организмы;

— называть основные функции органических веществ;

Метапредметные:

— регулятивные:

— самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

— организовывать свою учебную деятельность;

коммуникативные:

— обсуждать в рабочей группе информацию;

— слушать товарища и обосновывать свое мнение;

— выражать свои мысли и идеи.

познавательные:

работать с учебником;

— находить отличия;

— объяснять значения новых слов;

— сравнивать и выделять признаки;

Личностные:

— формировать ответственное отношение к обучению;

— устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

— оценивать собственный вклад в работу группы.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

  1. Продолжить формирование умения работать с учебником.

  2. Продолжить формирование умения находить отличия, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.

  3. Продолжить развитие навыков обучения.

Коммуникативные УУД

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

  2. Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

  3. Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

  2. Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

  3. Продолжить формирование умения характеризовать органические вещества.

  4. Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

  5. Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

  1. Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

  2. Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию

  3. Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом

  4. Оценивать собственный вклад в работу группы.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные:

— знать органические вещества, входящие в состав клеток;

— описывать их функции.

Метапредметные:

регулятивные:

— самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

— организовывать свою учебную деятельность;

коммуникативные:

— обсуждать в рабочей группе информацию;

— слушать товарища и обосновывать свое мнение;

— выражать свои мысли и идеи.

познавательные:

работать с учебником;

— находить отличия;

— объяснять значения новых слов;

— сравнивать и выделять признаки;

Личностные:

— формировать ответственное отношение к обучению;

— устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

— оценивать собственный вклад в работу группы;

— осознание ценности здорового и безопасного образа жизни.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

  1. Продолжить формирование умения работать с учебником.

  2. Продолжить формирование умения находить отличия, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.

  3. Продолжить развитие навыков обучения.

Коммуникативные УУД

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

  2. Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

  3. Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

  2. Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

  3. Продолжить формирование умения узнавать органические вещества клетки.

  4. Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

  5. Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

  1. Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

  2. Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию

  3. Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом

  4. Оценивать собственный вклад в работу группы.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация, семена, пробирки, штатив, спиртовка, спички, йод

Использованные источники

  1. Сонин Н.И. Биология. Живой организм.6 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. –М.: Дрофа, 2011г.

  2. Н. А. Касаткина. Биология. Нестандартные уроки и внеклассные мероприятия. –М.: Дрофа, 2007г.

  3. М. В. Высоцкая. Биология живой организм 6кл. Лучшие нестандартные уроки–М.: Дрофа, 2005

  4. Е.Т.Бровкина, Сонин Н.И. Биология. Живой организм.6 класс Методическое пособие. М- Дрофа, 2007

  5. Мультимедийное приложение к учебнику Н.И.Сонина биологии 6 класс. Живой организм.

Ссылки на сайт:

http://bio.1september.ru/article.php?ID=200800605

http://images.yandex.ru/

http://go.mail.ru/search_images

Ход урока:

Этапы урока

Приём урока

Время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

1

Организационный момент

( слайд 1)

Приветствие.

Определение целей и задач урока

2 мин

Приветствует учащихся с целью создания благоприятной атмосферы урока. Объявляет тему урока и сообщает задачи урока. Напоминает о правилах проведения уроке.

Слушают, наблюдают, настраиваются на восприятие материала урока.

2

Проверка домашнего задания.

(слайд2)

Фронтальный опрос

5 мин

Задает вопросы №3, №8, № 11 учебника, рубрики «Проверьте свои знания», стр.17

Задание 1 (слайд2)

Отвечают с места с поднятием руки

3

Изучение нового материала.

Мотивация

Рассказ учителя с элементами беседы

3 мин

Учитель задает учащимся наводящие вопросы:

  1. Какие органические вещества вы знаете?

  2. Как доказать что в состав живых организмов входят органические вещества?

Учитель предлагает учащимся проверить на практике входят ли органические вещества в живые организмы, и по возможности изучить их

Отвечают на вопросы учителя.

Практическая работа «Определение состава семя пшеницы» (Приложение 1)

( слайд 3 -7)

20 мин

Выдает учащимся инструктивные карточки с заданиями. Демонстрирует учащимся алгоритм выполнения работы. При выполнении работы учитель рассказывает учащимся о функциях органических веществ в живых клетках, акцентирует внимание на нуклеиновых кислотах.

Выполняют практическую работу совместно с действиями учителя, заполняют схему (слайд 6) и таблицу ( слайд7).

Физкультминутка

( слайд 8)

2 мин

Демонстрирует упражнения

Выполняют упражнения

4

Закрепление нового материала

( слайд 11)

Выполнение задания 8 и 10 в рабочих тетрадях

8 мин

Учитель просит выполнить задания 8 и 10 рабочих тетрадях темы «Химический состав клетки». Организует беседу с учащимися по итогам выполнения задания.

Выполняют задание. Называют правильные ответы.

5

Итоги урока.

Домашнее задание

( слайд 15)

Подведение итогов, выставление оценок за работу на уроке.

Рефлексия.

5 мин.

Организует беседу с классом по вопросам:

  1. Достигли ли вы цели урока?

  2. Какие затруднения у вас возникли при проведении практической работы?

  3. Что нового вы узнали?

  4. Что было интересным?

Демонстрирует слайд с домашним заданием.

Отвечают на вопросы.

Записывают домашнее задание

Урок биологии «Химический состав клетки»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Сюзьвяковская основная общеобразовательная школа»

Карагайского района Пермского края

Конспект урока по биологии
в 5 классе

«Химический состав клетки»»

подготовила

учитель биологии и химии

Дудина Татьяна Сергеевна

д. Сюзьвяки
2016

План-конспект урока биологии по теме «Химический состав клетки»

5 класс . УМК В.В.Пасечник

Цели урока:

  1. продолжить формирование знаний учащихся о строении растительной клетки и значении ее частей;

  2. формирование знаний о химическом составе клеток, значении неорганических и органических веществ в клетке;

  3. развитие практических навыков работы с лабораторным оборудованием, умений анализировать, объяснять наблюдаемые явления, делать выводы;

  4. воспитывать аккуратность при оформлении работ.

Формируемые УУД:

Личностные:

— формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию;

— посредством организации групповой работы на уроке развивает личностные качества: коммуникативность, умение работать в группе, работать по общепринятым нормам социального устройства общества.

Предметные:

-уточняет свои представления о клетке и значении ее частей;

-узнает о химическом составе клетки, органических и неорганических веществах.

Метапредметные:

— определять важность знаний о составе клетки;

— использовать в учебной деятельности различные источники знания как один из способов познания;

— оценивать свою работу.

Оборудование и реактивы:

  1. спиртовка

  2. пробирки

3.держатель пробирок

4.штатив для пробирок

5.пипетки

6.пластиковые стаканчики

7.препаровальные иглы

8.клубни картофеля (сырой и вареный)

9.семена пшеницы

10.семена подсолнечника

11.листы белой бумаги

12.пресное тесто

13.листья герани (сырой и сухой)

14.раствор перекиси водорода

15.раствор йода

16.вода

17.марля

18.марганецовка

19.уксус

20.перекись водорода

21.компьютерная презентация к уроку

Деятельность педагога

Деятельность детей

УУД

I. Организационный момент. Позитивный настрой на урок

Прошу вас сесть прямо, не скрещивая руки, ноги. Мы сейчас будем делать упражнение на дыхание. Кода мы концентрируемся на дыхании, у нас успокаивается ум. При в дохе мы будем вбирать в себя покой и радость. А при выдохе будем выдыхать из себя все беспокойства. Давайте приготовимся. Закроем глаза…., спинки прямо…, руки можно положить на колени… Вдо-о-ох…., вы-ы-ыдох…, (9-10 раз, медленно)

Проверка готовности к уроку

Готовность к уроку.

Формирование ответственного отношения к учению.

II. Актуализация знаний

Цель этапа: готовность мышления и осознание надобности к повторению.

— Давайте вспомним строение клетки

Презентацияслайд 1

Презентация 2 – слайд 2

— фронтальная работа учащихся «Собери слова»

-работа в парах «Строение клетки «. Приложение 1 Самопроверка

Формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, языку, гражданской позиции.

Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи.

III. Проблемное объяснение нового знания

Цель этапа: выявление места и причины затруднения, постановка цели и темы урока.

Для определения темы нашего урока я предлагаю вашему вниманию пару опытов:

1. Раствор марганцовки с уксусом → красное окрашивание; к полученному раствору добавляем соду → зелёное окрашивание.

2.В раствор марганцовки добавить раствор перекиси водорода (р-р гидроперита)→ обесцвечивание раствора.

Итак, что же Вы увидели? Что произошло у нас на уроке? (превращение)

Действительно, произошло превращение одного цвета в другой, или же превращение одного вещества в другое. Авы знаете какая наука изучает вещества и их превращения? (химия)

-А как вы думайте, а происходят ли химические превращения в клетке? (если да, то почему, если нет, то почему?)

Презентация слайд 3

-Таким образом, чтобы выяснить, происходят ли хим. превращения в клетке, нам нужно выяснить есть в ней химические вещества?

-Для того, чтобы ответить на этот вопрос я предлагаю вам побыть учеными и поработать в лабораториях.

-Прежде, чем приступить к работе, вспомним, технику безопасности при проведении опытов

Презентацияслайд 4-

Помощь при затруднении обучающихся

Лаборатория 5(демонстрация учителем)

Обнаружение минеральных солей (сжигание семян).

Вопросы:

Что наблюдаете? (дым, запах, остаётся зола).

Как вы думаете, какие вещества сгорели? Что осталось?

Итак, ваша исследовательская деятельность завершена

Есть ли химические вещества в клетке? Какие?

Происходят ли химические превращение в клетке?

— Итак, посмотрите на (презентация — слайд 5), мы с вами обнаружили, что в состав клеток входят белки, жиры, углеводы, минеральные соли, вода. Все вещества входящие в состав клеток делят на две большие группы органические и неорганические.

-Сравним нашу схему со схемой в учебнике на странице 41. Каких веществ у нас не хватает? (нуклеиновые кислоты)

Таким образом, проговорите вывод, вставив пропущенные слова

Презентация слайд 6

Наблюдают, отвечают на вопросы

Распределение групп (по стикерам лаборатории)

Фронтальная работа (Работа с инструкцией по ТБ)

Приложение 3

Работа в лабораториях (приложение 4)

Отвечают на вопросы

Записывают схему в тетрадь

Работа с учебником. Ответ на вопрос

Формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, языку, гражданской позиции.

.

Формирование первоначальных систематизированных представлений о биологических объектах, овладение понятийным аппаратом биологии.

Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками в процессе образовательной и учебно-исследовательской деятельности

Приобретение опыта проведения несложных биологических экспериментов.

Умение устанавливать аналогии, строить логическое рассуждение и умозаключение.

IV. Первичное закрепление

Цель этапа: Организация деятельности по проверке усвоения новых знаний.

Презентацияслайд7

-Почему клетку сравнивают с «миниатюрной природной лабораторией»?

Презентацияслайд8

Читает стихотворение

Из элементов химических состоят вещества.

И в клетках различных творят чудеса.

Кипит там работа.

Идут превращения,

Названье таким превращеньям — явления.

И создают вещества органические,

Процессы те сложные, по сути химические.

Индивидуальная работа. Приложение 3

-отвечают на вопрос

Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи. Владение основами самоконтроля, самооценки.

V. Итог урока

Цель этапа: способствовать формированию рефлексии, самооценка результатов деятельности, осознание метода построения, границ нового знания.

Наш урок подходит к концу. Предлагаю вам используя фразу из рефлексивного экрана высказать одним предложеним

Презентация — слайд 9

рефлексивные высказывания обучающихся по кругу

Владение основами самоконтроля, самооценки.

VI. Домашнее задание

Презентацияслайд 10

1. Выучить тему «Химический состав клетки».

2. Изучите этикетки продуктов питания растительного происхождения и найдите информацию о содержании белков, жиров и углеводов. Выясните, какие продукты наиболее богаты этими веществами. Результаты исследования запишите в тетрадь.

3.Творческое задание: Постеры «Счастливая клетка», «Я обожаю вкусняшки,а я нет», «Грустная клетка», «Страдания клетки

Приложение 1

Подпишите органоиды клетки

Приложение 2

Найдите «лишнее», объясните свой выбор

белки, вода, минеральные соли,

соли натрия, углеводы, белки
жиры, соли кальция, нуклеиновые кислоты, соли железа

Приложение 3

Инструкция по охране труда при проведении лабораторных и практических работ по биологии

 

1. Общие требования безопасности

1.1. К проведению лабораторных работ по биологии допускаются учащиеся с 5-го класса, прошедшие инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.

1.2. Учащиеся должны соблюдать правила поведения, расписание учебных занятий, установленные режимы труда и отдыха.

1.3. При проведении лабораторных работ и лабораторного практикума по биологии возможно воздействие на учащихся следующих опасных и вредных производственных факторов:

— химические ожоги при работе с химреактивами;

— термические ожоги при неаккуратном пользовании спиртовками;

— порезы и уколы рук при небрежном обращении с лабораторной посудой, режущими и колющим инструментом.

1.4. Кабинет биологии должен быть укомплектован  медаптечкой с набором необходимых медикаментов и перевязочных средств.

1.5.Учащиеся обязаны соблюдать правила пожарной безопасности, знать места расположения первичных средств пожаротушения. Кабинет биологии должен быть оснащен первичными средствами пожаротушения: огнетушителем пенным и углекислотным или порошковым, ящиком с песком.

1.6. О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая обязан немедленно сообщить учителю. При неисправности оборудования, приспособлений и инструмента прекратить работу и сообщить об этом учителю.

1.7. В процессе работы учащиеся должны соблюдать порядок проведения лабораторных работ и лабораторного практикума, правила личной гигиены, содержать в чистоте рабочее место.

1.8. Учащиеся, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране труда, привлекаются к ответственности со всеми учащимися проводится внеплановый инструктаж по охране труда.

2. Требования безопасности перед началом работы

            2.1. Внимательно изучить содержание и порядок проведения лабораторной работы или лабораторного практикума, а также безопасные приемы ее выполнения.

2.2. Подготовить к работе рабочее место, убрать посторонние предметы.

2.3. Проверить исправность оборудования, приборов, целостность лабораторной посуды.

 

3. Требования безопасности во время работы

3.1. Точно выполнять все указания учителя при проведении работы или, без его разрешения не выполнять самостоятельно никаких работ.

3.2. При использовании режущих и колющих инструментов (скальпелей, ножниц, препаровальных игл и др.) брать их только за ручки, не направлять их заостренные части на себя и на своих товарищей, класть их на рабочее место заостренными концами от себя.

3.3. При работе со спиртовкой беречь одежду и волосы от воспламенения, не зажигать одну спиртовку от другой, не извлекать из горящей спиртовки горелку с фитилем, не задувать пламя спиртовки ртом, а гасить его, накрывая специальным колпачком.

3.4. При нагревании жидкости в пробирке или колбе использовать специальные держатели Штативы), отверстие пробирки или горлышко колбы не направлять на себя и на своих товарищей, не наклоняться над сосудами и не заглядывать в них.

3.5. Соблюдать осторожность при обращении с лабораторной посудой и приборами из стекла, не бросать, не ронять и не ударять их.

3.6. Изготавливая препараты для рассматривания их под микроскопом, осторожно брать покровное стекло большим и указательным пальцами за края и аккуратно опускать на предметное стекло, чтобы оно свободно легло на аппарат.

3.7. При использовании растворов кислот и щелочей, наливать их только в посуду из стекла, не допускать попадания их на кожу, глаза и одежду.

3.8. При работе с твердыми химреактивами не брать их незащищенными руками, ни в коем случае не пробовать на вкус, набирать их незащищенными руками, нив коем случае не пробовать на вкус, набирать для опыта специальными ложечками (не металлическими).

3.9. Во избежание отравлений и аллергических реакций, не нюхать растения и грибы, не пробовать их на вкус.

 

4. Требования безопасности в аварийных ситуациях.

4.1. При разливе легковоспламеняющейся жидкости и ее воспламенении эвакуировать учащихся из кабинета биологии, сообщить о пожаре администрации учреждения и в ближайшую пожарную часть, приступить к тушению очага возгорания с помощью первичных средств пожаротушения.

4.2. В случае, если разбилась лабораторная посуда или приборы из стекла, не собирать их осколки незащищенными руками. А использовать для этой цели щетку или совок.

4.3. При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему и сообщить администрации учреждения, при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение.

5. Требования безопасности по окончании работы

5.1. Привести в прядок рабочее место, убрать в лаборантскую в шкафы оборудование, приборы, инструменты, препараты, химреактивы.

5.2. отработанные водные растворы реактивов слить в закрывающийся крышкой стеклянный сосуд вместимостью не менее 3 л с крышкой для их последующего уничтожения.

5.3. Проветрить помещение и тщательно вымыть руки с мылом.

Приложение 1

Лаборатория № 1

  1. Возьмите пшеничную муку, добавьте воду и сделайте комочек теста.

  2. Поместите его в марлю.

  3. Промойте в стакане с водой. Как изменилась вода?

  4. Разверните марлю, в которой было тесто. Что вы видите?

  5. Это растительный белок или клейковина?

  6. Оформите лабораторную работу в тетрадях.


Лабораторная работа «Изучение состава семян»

Оборудование: перечислите, что использовали.

Результаты работы запишите в таблицу по образцу.

Что исследовали

Что делали

Что наблюдали


Сделайте вывод. Вывод начните словами: «В результате наших исследований мы обнаружили, что в состав семян, а значит, и … входит …».


Лаборатория № 2

  1. Рассмотрите предложенные семена

  2. Найдите семена подсолнечника

  3. Очистите семянку подсолнечника. Положите на бумагу и раздавите.

  4. Внимательно рассмотрите. Что появилось на бумаге? Какое вещество выделилось?

  5. Оформите в тетрадях проделанную работу.


Лабораторная работа «Изучение состава семян»

Оборудование: перечислите, что использовали.

Результаты работы запишите в таблицу по образцу.

Что исследовали

Что делали

Что наблюда

Сделайте вывод. Вывод начните словами: «В результате наших исследований мы обнаружили, что в состав семян, а значит, и … входит …».


Лаборатория № 3

  1. Из муки и воды сделайте комочек теста.

  2. Заверните его в марлю и промойте в стакане с водой. Как изменилась вода в стакане? Почему?

  3. Возьмите другой стакан с надписью «крахмал» и капните 1-2 капли раствора йода. Как изменилась окраска содержимого стакана?

  4. Капните 1-2 капли раствора йода в стакан с водой, в котором промывали кусочек теста. Как изменилась окраска содержимого стакана? Чем это можно объяснить?

  5. Оформите работу в тетрадях


Лабораторная работа «Изучение состава семян»

Оборудование: перечислите, что использовали.

Результаты работы запишите в таблицу по образцу.

Что исследовали

Что делали

Что наблюда

Лаборатория 4 ( помощь учителя)

  1. Сравните сухой лист герани с живым. Чем они отличаются?

  2. Положите в пробирку небольшое количество семян.

  3. Нагрейте пробирку в пламени спиртовки (техника безопасности!!!)

  4. Что вы наблюдаете?

  5. Оформите работу в тетради

Лабораторная работа «Изучение состава семян»

Оборудование: перечислите, что использовали.

Результаты работы запишите в таблицу по образцу.

Что исследовали

Что делали

Что наблюдаем


Лаборатория 5(демонстрация учителем)

Лабораторная работа «Изучение состава семян»

Оборудование: перечислите, что использовали.

Результаты работы запишите в таблицу по образцу.

Что исследовали

Что делали

Что наблюдаем


Вывод: В семенах, а значит и в клетках есть————-).

Список использованная литература

1.Биология. Бактерии, грибы, растения. 5 кл.: учебник/ М.Дрофа,2015


Использованные материалы и Интернет-ресурсы

1.http://www.100-bal.ru/himiya/33821/index.html Лощенина Н.Н. конспект урока по биологии. 6 класс. «Химический состав клеток»

2.http://pedsovet.su/load/86-1-0-38692 Методическая разработка урока биологии для 5 класса в рамках ФГОС «Химический состав клеток»

3.http://kopilkaurokov.ru/biologiya/uroki/konspiekt-uroka-na-tiemu-khimichieskii-sostav-klietki Конспект урока на тему «Химический состав клетки»

4.http://ped-kopilka.ru/uchiteljam-predmetnikam/biologija/metodicheskaja-razrabotka-uroka-biologi-dlja-5-klasa-v-ramkah-fgos-himicheskii-sostav-kletki.html Чобанова Е.О.Методическая разработка урока биологии для 5 класса в рамках ФГОС «Химический состав клетки»

5. http://900igr.net/kartinki/biologija/Kletka-organizma/021-Rastitelnaja-kletka.html. Растительная клетка

6. http://openclass.ru/pages/159183 Открытый класс. Сетевые сообщества. Кабинет биологии

7. http://subscribe.ru/group/vselennaya-cheloveka/5521434/

8. http://www.liveinternet.ru/users/schelena/rubric/3933074/

Конспект урока биологии для 6 класса по теме “Химический состав клеток. Органические вещества” 👍

Конспект урока биологии для 6 класса
По теме

“Химический состав клеток. Органические вещества”

Мокеева Светлана Николаевна, учитель биологии

Филиала МБОУ Мурзицкой СОШ – Кочетовская ООШ,

С. Кочетовка (Сеченовский район, Нижегородская область)

УМК “Биология. 6 класс. Живой организм”

Под редакцией Н. И. Сонина

Тип урока : комбинированный

Цель: познакомиться с органическими веществами, входящими в состав клеток и их функциями.

Задачи:

1) Образовательные :

– продолжить знакомство учащихся

с химическим составом клетки;

– дать понятие об органических веществах клетки;

– рассмотреть роль органических веществ в клетке.

2) Воспитательные:

– воспитывать у учащихся бережное отношение к природе;

– продолжить формирование умений сравнивать объекты между собой.

3) Развивающие :

– продолжить развитие умений работать с учебником и рабочей тетрадью;

– способствовать развитию умений анализировать, обобщать и делать выводы.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные :

– знать органические вещества, входящие в живые организмы;

называть основные функции органических веществ;

Метапредметные :

– регулятивные :

– самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

– организовывать свою учебную деятельность;

– Коммуникативные :

– обсуждать в рабочей группе информацию;

– слушать товарища и обосновывать свое мнение;

– выражать свои мысли и идеи.

– Познавательные :

– Работать с учебником;

– находить отличия;

– объяснять значения новых слов;

– сравнивать и выделять признаки;

Личностные:

– формировать ответственное отношение к обучению;

– устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

– оценивать собственный вклад в работу группы.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

Продолжить формирование умения работать с учебником.

Продолжить формирование умения находить отличия, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.

Продолжить развитие навыков обучения.

Коммуникативные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

Продолжить формирование умения характеризовать органические вещества.

Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию

Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом

Оценивать собственный вклад в работу группы.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные :

– знать органические вещества, входящие в состав клеток;

– описывать их функции.

Метапредметные :

Регулятивные :

– самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;

– организовывать свою учебную деятельность;

Коммуникативные :

– обсуждать в рабочей группе информацию;

– слушать товарища и обосновывать свое мнение;

– выражать свои мысли и идеи.

Познавательные :

– Работать с учебником;

– находить отличия;

– объяснять значения новых слов;

– сравнивать и выделять признаки;

Личностные:

– формировать ответственное отношение к обучению;

– устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;

– оценивать собственный вклад в работу группы;

– осознание ценности здорового и безопасного образа жизни.

Формирование УУД:

Познавательные УУД

Продолжить формирование умения работать с учебником.

Продолжить формирование умения находить отличия, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.

Продолжить развитие навыков обучения.

Коммуникативные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе.

Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.

Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД

Продолжить формирование умения самостоятельно определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.

Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.

Продолжить формирование умения узнавать органические вещества клетки.

Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.

Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.

Личностные УУД

Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.

Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию

Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом

Оценивать собственный вклад в работу группы.

Оборудование : компьютер, мультимедийный проектор, презентация, семена, пробирки, штатив, спиртовка, спички, йод

Использованные источники

Сонин Н. И. Биология. Живой организм.6 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2015г.

Н. А. Касаткина. Биология. Нестандартные уроки и внеклассные мероприятия. – М.: Дрофа, 2007г.

М. В. Высоцкая. Биология живой организм 6кл. Лучшие нестандартные уроки-М.: Дрофа, 2005

Е. Т. Бровкина, Сонин Н. И. Биология. Живой организм.6 класс Методическое пособие. М – Дрофа, 2007

Мультимедийное приложение к учебнику Н. И. Сонина биологии 6 класс. Живой организм.

Ход урока:

Этапы урока

Прием урока

Время

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Организационный момент

( слайд 1)

Приветствие.

Определение целей и задач урока

2 мин

Приветствует учащихся с целью создания благоприятной атмосферы урока. Объявляет тему урока и сообщает задачи урока. Напоминает о правилах проведения уроке.

Слушают, наблюдают, настраиваются на восприятие материала урока.

Проверка домашнего задания.

(слайд2)

Фронтальный опрос

5 мин

Задает вопросы №3, №8, № 11 учебника, рубрики “Проверьте свои знания”, стр.17

Задание 1 (слайд2)

Отвечают с места с поднятием руки

Изучение нового материала.

Рассказ учителя с элементами беседы

3 мин

Учитель задает учащимся наводящие вопросы:

Какие органические вещества вы знаете?

Как доказать что в состав живых организмов входят органические вещества?

Учитель предлагает учащимся проверить на практике входят ли органические вещества в живые организмы, и по возможности изучить их

Отвечают на вопросы учителя.

Практическая работа “Определение состава семя пшеницы” (Приложение 1)

( слайд 3 -7)

20 мин

Выдает учащимся инструктивные карточки с заданиями. Демонстрирует учащимся алгоритм выполнения работы. При выполнении работы учитель рассказывает учащимся о функциях органических веществ в живых клетках, акцентирует внимание на нуклеиновых кислотах.

Выполняют практическую работу совместно с действиями учителя, заполняют схему (слайд 6) и таблицу ( слайд7).

Физкультминутка

( слайд 8)

2 мин

Демонстрирует упражнения

Выполняют упражнения

Закрепление нового материала

( слайд 11)

Выполнение задания 8 и 10 в рабочих тетрадях

8 мин

Учитель просит выполнить задания 8 и 10 рабочих тетрадях темы “Химический состав клетки”. Организует беседу с учащимися по итогам выполнения задания.

Выполняют задание. Называют правильные ответы.

Итоги урока.

Домашнее задание

( слайд 15)

Подведение итогов, выставление оценок за работу на уроке.

Рефлексия.

5 мин.

Организует беседу с классом по вопросам:

Достигли ли вы цели урока?

Какие затруднения у вас возникли при проведении практической работы?

Что нового вы узнали?

Что было интересным?

Демонстрирует слайд с домашним заданием.

Отвечают на вопросы.

Записывают домашнее задание

Методическая разработка урока биологии по теме «Химический состав клетки». 6-й класс

Тип урока: Урок открытия новых знаний.

Технология построения урока: развивающее обучение, здоровьесберегающие технологии.

Цель: изучить химический состав клетки, выявить роль органических и неорганических веществ.

Задачи:

образовательные: знать о химическом составе клетки, а так же о роли органических веществ в жизнедеятельности клетки.
развивающие: анализировать, сравнивать и обобщать факты; устанавливать причинно-следственные связи; определять органические веществ в клетках растений с помощью опытов; уметь организовать совместную деятельность на конечный результат; уметь выражать свои мысли.
воспитательные: осознанно достигать поставленной цели; воспитывать положительное отношение к совместному труду.

Планируемые результаты учебного занятия:

Предметные:
– знать химический состав клетки;
– рассмотреть многообразие веществ и их роль в клетке;
– уметь отличать органические вещества от неорганических.

Метапредметные:
регулятивные:
– самостоятельно определять цель учебной деятельности, искать пути решения проблемы и средства достижения цели;
– участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое;

коммуникативные:
– обсуждать в рабочей группе информацию;
– слушать товарища и обосновывать свое мнение;
– выражать свои мысли и идеи.

познавательные:
работать с учебником;
– находить отличия;
– составлять схемы-опоры;
– работать с информационными текстами;
– объяснять значения новых слов;
– сравнивать и выделять признаки;
– уметь использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Личностные:
– осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию;
– устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом;
– оценивать собственный вклад в работу группы.

Формирование УУД:

Познавательные УУД.

  1. Продолжить формирование умения работать с учебником.
  2. Продолжить формирование умения находить отличия, составлять схемы-опоры, работать с информационными текстами, объяснять значения новых слов, сравнивать и выделять признаки.
  3. Продолжить формирование навыков использовать графические организаторы, символы, схемы для структурирования информации.

Коммуникативные УУД.

  • Продолжить формирование умения самостоятельно организовывать учебное взаимодействие при работе в группе (паре).
  • Продолжить формирование умения слушать товарища и обосновывать свое мнение.
  • Продолжить формирование умения выражать свои мысли и идеи.

Регулятивные УУД .

  1. Продолжить формирование умения самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему, определять цель учебной деятельности (формулировка вопроса урока), выдвигать версии.
  2. Продолжить формирование умения участвовать в коллективном обсуждении проблемы, интересоваться чужим мнением, высказывать свое.
  3. Продолжить формирование умения определять критерии изучения химического состава клетки.
  4. Продолжить формирование навыков в диалоге с учителем совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки.
  5. Продолжить формирование умения работать по плану, сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки самостоятельно.
  6. Продолжить обучение основам самоконтроля, самооценки и взаимооценки.

Личностные УУД.

  1. Создание условий (ДЗ) к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и самопознанию.
  2. Осознавать неполноту знаний, проявлять интерес к новому содержанию
  3. Устанавливать связь между целью деятельности и ее результатом
  4. Оценивать собственный вклад в работу группы.

Формы работы: индивидуальная, фронтальная, групповая.

Методы: частично-поисковый.

Информационно-технологические ресурсы: учебник, рабочая тетрадь, плакат “Строение клетки”, уксус, семена огурца и подсолнечника, листья капусты, клубень картофеля, салфетки, кусочек теста, марля, микролаборатория.

Основные термины и понятия: Химические вещества клетки: неорганические и органические. Минеральные соли. Органические вещества. Белки. Углеводы. Жиры.

Ход урока

I. Мотивация.

Ребята, добрый день!

Сегодня нам предстоит изучить очень интересную тему из курса биологии. Какую? Вы позже назовете сами.

Итак, сейчас я хочу показать Вам пару опытов. Внимание!

  1. Раствор марганцовки с уксусом → красное окрашивание; к полученному раствору добавляем соду → зелёное окрашивание.
  2. В раствор марганцовки добавить раствор перекиси водорода (р-р гидроперита)→ обесцвечивание раствора.

Итак, что же Вы увидели? Что произошло у нас на уроке? (Превращение.)

Действительно, произошло превращение одного цвета в другой, или же превращение одного вещества в другое. А какая наука изучает вещества и их превращения? (Химия.) Какие Вы молодцы! Все знаете!

Ребята, Вы, наверно не раз слышали выражение “Химия вокруг нас”. На мой взгляд, это утверждение не совсем точное, поскольку химия не только вокруг нас, но и … (внутри нас). Верно. Теперь ответь еще на один вопрос, который поможет сформулировать тему сегодняшнего урока.

Все живые организмы состоят из … (клеток). Правильно.

Так какова же тема сегодняшнего урока? (Версии детей.)

Учитель записывает проговоренную тему на доске, а дети в тетрадях.

Тема урока “Химический состав клетки”.

II. Актуализация пройденного материала.

Мы уже изучили строение клетки. Рассмотрели, чем отличается растительная клетка от животной. Давайте вспомним и проверим наши знания.

1. Один ученик работает у доски с кроссвордом. Из выделенных букв необходимо составить ключевое слово урока. Отвечает на дополнительные вопросы учащихся.

х Л о р о п л а с т ы

1. Какие структуры отсутствуют в клетках кожицы чешуи лука?

2. Ученый открывший клетку.

м и К р о с к о п

3. С помощью чего можно рассмотреть клетки живых организмов?

ф о т о с и н т Е з

4. Процесс преобразования солнечной энергии в химическую.

5. Полость с клеточным соком, содержащим сахара, другие органические вещества и соли.

м и Т о х о н д р и я

6. Органоид, который является источником энергии в клетке.

2. Несколько человек работают по индивидуальным карточкам. Учащиеся самостоятельно проверяют ответы, анализируют их.

Карточка 1.

Тестовые задания с выбором одного правильного ответа.

1. Растительная клетка отличается от животной наличием органоида:
а) рибосома; б) митохондрия; в) хлоропласт; г) лизосома.

2. Клеточная стенка имеется у клетки:
а) растительной; б) бактериальной; в) животной.

3. Органоид, который является источником энергии:
а) митохондрия; б) аппарат Гольджи; в) вакуоль; г) ядро.

4. Какой клетки характерен процесс фагоцитоза:
а) вирусы; б) животной; в) растительной; г) бактерии.

5. Как называется среда клетки внутри которой происходят обменные процессы:
а) ядро; б) цитоплазма; в) вода; г) ЭПС.

Карточка 2.

1. Выбери правильный ответ.

1. Клеточная оболочка не характерна для:
а) растений, б) животных, в) грибов.

2. Растительная клетка отличается от животной наличием:
а) рибосом, б) хлоропластов, в) митохондрий.

2. Допиши.

Для передвижения некоторые одноклеточные животные используют специальные приспособления в виде…. ложноножек или псевдоподобий, ресничек, жгутиков.

III. Актуализация нового материала.

Ребята, ознакомьтесь с текстом своих учебников на стр. 56 и попробуйте самостоятельно составить схему “Вещества клетки”.

Мы с вами говорили о том, что все живое на Земле имеет клеточное строение, и что их клетки имеют сходное строение.

Оказывается кроме сходства в строении, для всех клеток характерен и сходный химический состав.

Вещества, из которых состоят клетки разнообразны. Из 109, имеющихся в природе химических элементов в составе клеток можно найти 80. Но большинство этих элементов встречается в виде химических веществ.

Из чего состоят химические вещества? (Из атомов.)

Все вещества клетки можно разделить на органические и неорганические?

Неорганические вещества – это вода и минеральные соли. Вы наверняка слышали, что человек на 80% состоит из воды. В клетках растений также есть вода в среднем около 60%.

Демонстрационный опыт, доказывающий наличие воды в клетках.

1. Прокаливание семян.

Положим в пробирку сухие семена огурца и прокалим их на огне. На стенках пробирки мы увидим капельки воды, которая выделилась при нагревании из клеток.

2. Взвещивание.

Я заранее взяла два листа капусты одинаковой массы. Один из них высушила.

Как вы думаете, зачем? (Правильно, что бы испарилась вода из клеток растения.)

Теперь давайте мы взвесим оба листа и посмотрим, сколько же там было воды. И запишем в тетради результаты.

Роль воды в клетке:

  1. Вода обеспечивает транспорт веществ в клетке.
  2. Входит в состав цитоплазмы.
  3. Составляет основу клеточного сока.

Минеральные соли составляют около 1% массы клетки, но их значение очень велико. Чаще всего в растительных клетках встречаются соединения азота, фосфора, натрия, калия и других элементов. Некоторые растения способны накапливать разные минеральные вещества:
– водоросли – йод, поэтому людям испытывающим недостаток этого элемента рекомендуют есть морскую капусту.
– лютики – накапливают литий и по их месту произрастания можно судить о химическом составе почвы.
– хвощ – растет, там где кислые почвы.

Роль минеральных солей в клетке:

  1. Необходимы для нормального обмена веществ между клеткой и средой;
  2. Входят в состав межклеточного вещества.
  3. Вода и минеральные соли
  4. входят и в состав неживой природы. О чём это может говорить? (Между химическим составом живых организмов и неживой природой существует принципиальное единство.)

Органические вещества – вещества, состоящие из углерода, водорода, кислорода и азота. Эти вещества содержатся или производятся живыми организмами. К этим веществам относят белки, жиры, углеводы. Их насчитывается около 10 миллионов.

Как вы думаете каких веществ в клетках больше органических или неорганических?

Кто из вас прав, мы сможем узнать проведя опыт.

Демонстрационный опыт по определению массы золы в клетках растений.

Вы помните, сколько весил наш сухой лист. Теперь давайте мы его сожжем, а потом взвесим то, что останется после горения, т.е. золу. Зола состоит из минеральных веществ, которые содержались в клетках листьев капусты. При горении сгорели только органические вещества. Масса золы приблизительно 15% от массы листа. Следовательно, правы из вас оказались те, кто считал, что органических веществ в клетках больше, чем неорганических.

А сейчас вы сами проделаете ряд исследований.

Демонстрационные опыты, доказывающие наличие углеводов в клетке.

Определение крахмала.

А) На клубень картофеля капните йод. Что наблюдаете?

Проделаем еще один опыт.

Б) Для этого возьмите стаканчик, налейте в него немного воды, приблизительно треть и опустите туда комочек теста, завернутый в марлю. Поболтайте его в стаканчике.

Что вы наблюдаете? (Помутнение воды.)

Отлейте немного воды в стаканчик и накапайте туда раствор йода.

Что наблюдаете? (Раствор посинел.)

Какой вывод мы можем сделать? (В клетках растений содержится крахмал, который синеет при действии йода.)

В каких органах растений мы чаще всего обнаружим крахмал?

Как вы думаете из чего получают сахар? (Правильно, из сахарного тростника или свеклы.)

А что такое тростник и свекла? (Растения.)

Какой вывод мы можем сделать опираясь на эти знания? (Правильно, в клетках растений содержится сахар.)

Роль углеводов в клетке:

  1. Крахмал и сахар являются основными запасными веществами для обеспечения энергией растения.

Кроме крахмала и сахара в состав клеток растений входит целлюлоза или клетчатка.

Где в клетке мы ее обнаружим? (Клеточная оболочка.)

Как вы думаете, а какую роль это вещество играет? (Придает прочность и упругость различным частям растений.)

Отставьте стаканчик в сторону не вынимая теста.

Демонстрационный опыт, доказывающий наличие жира в клетке.

Возьмите салфетку между листочками положите несколько семечек подсолнечника. Обратной стороной карандаша или ручки раздавите семена.

Что наблюдаете? (Появляется жирное пятно на бумаге.)

Какой можно сделать вывод? (В клетках растений содержится масло-жир.)

Человек с давних пор использует растения, в которых содержится в большом количестве жир. Эти растения называют масличными.

Какие масличные растения вам известны?

Как вы думаете, в каких частях растения чаще всего накапливается жир?

Почему именно в семенах наибольшее накапливание жира?

Роль жира в клетках: жир накапливается для питания зародыша семени при прорастании семян.

Демонстрационный опыт, доказывающий наличие белка в клетке.

Аккуратно выньте комочек теста и осмотрите его развернув марлю. Потрогайте его пальцем.

Что чувствуете? (Скользкое, клейкое.)

Когда сомкнете пальцы что чувствуете? (Пальцы склеиваются.) Правильно, это выделяется из теста белок – клейковина. Он содержится в клетках пшеницы, ржи и других злаков. Благодаря этому белку человек может из муки получать тесто и печь хлеб и пироги.

VI. Закрепление по эталону.

Самостоятельная работа в малых группах.

Биологический диктант:

1. Какое вещество используют для определения содержания крахмала. (Йод.)

2. Одно из органических веществ, которое в клетке используется как вещество запаса. (Сахар.)

3. Химический элемент, содержание которого в клетке 17%. (Углерод.)

4. Вещество-углевод, можно обнаружить в клубнях картофеля. (Крахмал.)

5. Общее название солей, содержащихся в клетке. (Минеральные.)

6. Органические вещества, необходимые в клетке для получения энергии. (Жиры.)

7. Группа веществ, к которым относятся вода и минеральные соли. (Неорганические.)

8. Органические вещества, играющие большую роль во всех жизненных процессах клетки. (Белки.)

9. Что мы получим, добавив к размолотым зернам пшеницы воду? (Тесто.)

10. Растительный белок, оставшийся после промывания теста. (Клейковина.)

11. Цвет воды с крахмалом после добавления раствора йода. (Синий.)

12. Часть картофеля, в которой при проведении лабораторной работы мы обнаружили крахмал. (Клубень.)

V. Рефлексия.

Проверка уровня понимания учебного материала, психологического состояния учащихся после урока по вопросам:

– Все ли вам было понятно в течение урока?
– Какая часть урока показалась самой интересной?
– Какая часть урока вызвала затруднение?
– Какое у вас настроение после урока?

Подведение итогов с помощью стихотворения:

Из элементов химических состоят вещества.
И в клетках различных творят чудеса.
Кипит там работа.
Идут превращения,
Названье таким превращеньям – явления.
И создают вещества органические,
Процессы те сложные, по сути химические.

VI. Домашнее задание.

Всем:

Параграф §6, вопросы на странице 39, в рабочей тетради задание 5–7 на странице 41–42.

На выбор:

  1. Изучите этикетки продуктов питания растительного происхождения и найдите информацию о содержании белков, жиров и углеводов. Выясните, какие продукты наиболее богаты этими веществами. Результаты исследования запишите в тетрадь.
  2. Используя Интернет или дополнительную литературу, проведите исследование и сделайте краткие сообщения о том, какие масличные растения используют люди в разных странах?
  3. Используя Интернет или дополнительную литературу, проведите исследование и сделайте краткие сообщения о том, какие растения используют люди в разных странах для производства сахара, кроме сахарного тростника и сахарной свеклы?
  4. Используя ресурсы Интернет и дополнительную литературу, подготовьте сообщения об отраслях промышленности, где человек использует различные вещества растительных клеток.

Используемая литература:

  1. Биология. 6 класс. Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники. Методическое пособие для учителя. – Воронеж: ИП Лакоценина Н.А., 2011. – 192с.
  2. Пономарёва И.Н. Биология 5 класс: методическое пособие. – Москва: Вентана – Граф, 2013.

2.5 Резюме | Клетки: основные единицы жизни

2.5 Резюме (ESG5D)

Открытие ячеек:

  • Все живые организмы состоят из клеток.
  • Клетки очень маленькие, поэтому для их просмотра используются увеличительные инструменты, такие как линзы и микроскопы.
  • С помощью светового микроскопа можно изучать простые свойства клеток. В световом микроскопе используется луч света, сфокусированный различными стеклянными линзами.
  • Электронные микроскопы обладают большей степенью увеличения, чем обычный световой микроскоп, что позволяет нам видеть очень маленькие структуры внутри клеток.В этих микроскопах для увеличения объектов используется пучок электронов, сфокусированный электромагнитами, а не световые лучи и линзы.
  • Роберт Гук (1665) использовал световой микроскоп для исследования неживых пробковых клеток.
  • Антони ван Левенгук была первым человеком, который наблюдал за живыми клетками с помощью микроскопа.
  • Теория клеток развивалась на основе изучения микроскопических клеток.

Структура и функции ячеек

  • Все ячейки имеют одинаковую базовую структуру.Все они окружены клеточной мембраной и содержат цитоплазму и органеллы.
  • Ячейки имеют разные размеры, формы и структуры для выполнения специализированных функций.
  • Клеточная мембрана состоит из фосфолипидов и белков и контролирует вещества, которые входят и выходят из клетки.
  • Структура клеточной мембраны упоминается как модель жидкой мозаики.
  • Ядро состоит из ядерной мембраны с нуклеопорами, материалом хроматина и ядрышком внутри нуклеоплазмы.
  • Митохондрии выделяют для клетки потенциальную химическую энергию (АТФ) во время клеточного дыхания.
  • Рибосомы важны для производства белка.
  • Цитоплазма используется для хранения и циркуляции различных материалов.
  • Эндоплазматический ретикулум переносит вещества из одной части клетки в другую.
  • Тело Гольджи модифицирует, секретирует, упаковывает и распределяет различные органические молекулы (белки и липиды) вокруг клетки.
  • Вакуоли используются для хранения.В клетках растений они большие, а в клетках животных, если они есть, очень маленькие.
  • Лизосомы в основном находятся в клетках животных.
  • Центриоли встречаются только в клетках животных.
  • Клеточная стенка встречается только в клетках растений и состоит из целлюлозы. Клеточная стенка придает растениям форму, поддержку и защиту.
  • Пластиды находятся только в клетках растений. Пластиды бывают трех видов:
    • хлоропласты содержат хлорофилл, и их функция — производство пищи путем фотосинтеза
    • хромопластов придают окраску плодам и цветам
    • лейкопласты белого цвета и используются в основном для хранения крахмала

Визуализация химической функциональности в стенках растительных клеток | Биотехнология для производства биотоплива

  • 1.

    Himmel ME, Ding S-Y, Johnson DK, Adney WS, Nimlos MR, Brady JW и др. Устойчивость биомассы: инженерные установки и ферменты для производства биотоплива. Наука. 2007. 315 (5813): 804–7. https://doi.org/10.1126/science.1137016.

    CAS Статья Google ученый

  • 2.

    Рагаускас А.Дж., Уильямс К.К., Дэвисон Б.Х., Бритовсек Дж., Кэрни Дж., Экерт К.А. и др. Путь вперед для биотоплива и биоматериалов. Наука. 2006. 311 (5760): 484–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 3.

    Монен Д. Строение и биосинтез пектина. Curr Opin Plant Biol. 2008. 11 (3): 266–77. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2008.03.006.

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    McCann MC, Carpita NC. Проектирование деконструкции стенок растительных клеток. Curr Opin Plant Biol. 2008. 11 (3): 314–20. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2008.04.001.

    CAS Статья Google ученый

  • 5.

    Wyman CE. Предварительная водная обработка растительной биомассы для биологического и химического преобразования в топливо и химические вещества. Хобокен: Уайли; 2013.

    Книга. Google ученый

  • 6.

    Мозье Н., Вайман С., Дейл Б., Эландер Р., Ли Ю., Хольцаппл М. и др. Особенности перспективных технологий предварительной обработки лигноцеллюлозной биомассы.Биоресур Технол. 2005. 96 (6): 673–86.

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    ДеМартини Д.Д., Паттатил С., Миллер Дж.С., Ли Х., Хан М.Г., Вайман К.Э. Изучение компонентов клеточной стенки растений, влияющих на сопротивляемость биомассы тополя и проса. Energy Environ Sci. 2013; 6 (3): 898–909.

    CAS Статья Google ученый

  • 8.

    McCann MC, Carpita NC.Устойчивость биомассы: многомасштабное, многофакторное свойство, зависящее от преобразования. J Exp Bot. 2015; 66 (14): 4109–18.

    CAS Статья Google ученый

  • 9.

    Himmel ME. Устойчивость биомассы: разрушение клеточной стенки растений для получения биоэнергии. Хобокен: Вили-Блэквелл; 2009.

    Google ученый

  • 10.

    Дин С.И., Лю Ю.С., Цзэн Ю.Н., Химмель М.Э., Бейкер Дж.О., Байер Э.А.Как наноразмерная архитектура клеточной стенки коррелирует с ферментативной усвояемостью? Наука. 2012. 338 (6110): 1055–60. https://doi.org/10.1126/science.1227491.

    CAS Статья Google ученый

  • 11.

    Цзэн И, Чжао С., Ян С., Дин С-И. Лигнин играет отрицательную роль в биохимическом процессе производства лигноцеллюлозного биотоплива. Curr Opin Biotechnol. 2014; 27: 38–45. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2013.09.008.

    CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Chundawat SPS, Donohoe BS, da Costa Sousa L, Elder T., Agarwal UP, Lu F и др. Многомасштабная визуализация и характеристика разрушения клеточной стенки лигноцеллюлозных растений во время предварительной термохимической обработки. Energy Environ Sci. 2011. 4 (3): 973–84. https://doi.org/10.1039/c0ee00574f.

    CAS Статья Google ученый

  • 13.

    Ding SY, Himmel ME. Анатомия и ультраструктура клеточных стенок кукурузы: пример энергетических растений.В: Химмель М.Э., редактор. Устойчивость биомассы: разрушение клеточной стенки растений для получения биоэнергии. Blackwell Publishing; 2008. С. 38–60.

  • 14.

    Türe S, Uzun D, ​​Türe IE. Потенциальное использование сладкого сорго в качестве экологически чистого источника энергии. Энергия. 1997. 22 (1): 17–9.

    Артикул Google ученый

  • 15.

    Schmer MR, Vogel KP, Mitchell RB, Perrin RK. Чистая энергия целлюлозного этанола из проса. Proc Natl Acad Sci.2008. 105 (2): 464–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 16.

    Левандовски И., Клифтон-Браун Дж., Скарлок Дж., Хьюсман В. Мискантус: европейский опыт с новой энергетической культурой. Биомасса Биоэнерг. 2000. 19 (4): 209–27.

    CAS Статья Google ученый

  • 17.

    Мацуока С., Кеннеди А.Дж., дос Сантос ЭГД, Томазела А.Л., Рубио LCS. Энергетическая трость: понятие, развитие, характеристики, перспективы.Adv Bot. 2014; 2014: 1–13.

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Тускан Г., ДиФазио С., Тайхманн Т. Геномика тополя становится популярной: влияние проекта генома тополя на исследования деревьев. Plant Biol. 2004; 7 (01): 2–4.

    Google ученый

  • 19.

    Кеолиан Г., Волк Т. Возобновляемые источники энергии из культур ивовой биомассы: энергия жизненного цикла, экологические и экономические показатели.Crit Rev Plant Sci. 2005. 24 (5–1): 385–406.

    Артикул Google ученый

  • 20.

    Лехтимяки Дж., Нурми Дж. Продуктивность заготовки энергетической древесины при трех методах рубки при первом прореживании сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.). Биомасса Биоэнерг. 2011; 35 (8): 3383–8.

    Артикул Google ученый

  • 21.

    Гонсалес Р., Сокровище Т., Райт Дж., Салони Д., Филлипс Р., Абт Р. и др.Изучение потенциала эвкалипта для производства энергии на юге США: финансовый анализ доставленной биомассы. Часть I. Биомасса Bioenerg. 2011. 35 (2): 755–66.

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Макканн К. Архитектура клеточной стенки приматов. Цитоскелетная основа роста и формы растений. 1991. стр. 109–29.

  • 23.

    Delmer DP. Биосинтез целлюлозы: захватывающие времена для сложной области исследований.Annu Rev Plant Biol. 1999. 50 (1): 245–76.

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Kimura S, Laosinchai W, Itoh T, Cui X, Linder CR, Brown RM. Мечение иммунозолотом комплексов, синтезирующих конечную целлюлозу розетки в сосудистых растениях Vigna angularis . Растительная клетка. 1999. 11 (11): 2075–85.

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Ламед Р., Сеттер Э., Байер Э.А.Характеристика связывающего целлюлозу, содержащего целлюлазу комплекса в Clostridium thermocellum . J Bacteriol. 1983. 156 (2): 828–36.

    CAS Google ученый

  • 26.

    Байер Э.А., Мораг Э., Ламед Р. Целлюлосома — сокровищница биотехнологии. Trends Biotechnol. 1994. 12 (9): 379–86.

    CAS Статья Google ученый

  • 27.

    Xu Q, Singh A, Himmel ME.Перспективы и новые направления производства биоэтанола с использованием консолидированной биопереработки лигноцеллюлозы. Curr Opin Biotechnol. 2009. 20 (3): 364–71.

    CAS Статья Google ученый

  • 28.

    Линд Л.Р., Ван Зил У.Х., Макбрайд Дж. Э., Лазер М. Консолидированная биопереработка целлюлозной биомассы: обновленная информация. Curr Opin Biotechnol. 2005. 16 (5): 577–83.

    CAS Статья Google ученый

  • 29.

    Ван Дайк Дж., Плетшке Б. Обзор биоконверсии лигноцеллюлозы с использованием ферментативного гидролиза и синергетического сотрудничества между ферментами — факторов, влияющих на ферменты, конверсию и синергию. Biotechnol Adv. 2012. 30 (6): 1458–80.

    Артикул CAS Google ученый

  • 30.

    Химмель М.Э., Сюй Q, Луо И, Дин С.И., Ламед Р., Байер Э.А.. Системы микробных ферментов для преобразования биомассы: новые парадигмы. Биотопливо. 2010. 1 (2): 323–41.

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Иияма К., Лам ТБТ, Стоун Б.А. Ковалентные сшивки в клеточной стенке. Plant Physiol. 1994; 104 (2): 315.

    CAS Статья Google ученый

  • 32.

    Himmel ME, Ruth MF, Wyman CE. Целлюлаза для товарных продуктов из целлюлозной биомассы. Curr Opin Biotechnol. 1999. 10 (4): 358–64.

    CAS Статья Google ученый

  • 33.

    Mohnen D, Hahn MG, редакторы.Углеводы клеточной стенки как сигналы у растений. Семинары по клеточной биологии. Амстердам: Эльзевир; 1993.

    Google ученый

  • 34.

    Хейглер С., Браун Р. Транспорт розеток из аппарата Гольджи к плазматической мембране в изолированных клетках мезофилла Zinnia elegans во время дифференцировки к элементам трахеи в суспензионной культуре. Протоплазма. 1986. 134 (2): 111–20.

    Артикул Google ученый

  • 35.

    Buchanan BB, Gruissem W, Jones RL. Биохимия и молекулярная биология растений. Хобокен: Уайли; 2015.

    Google ученый

  • 36.

    Dutta S, De S, Saha B, Alam MI. Достижения в конверсии гемицеллюлозной биомассы в фурфурол и в переработке биотоплива. Catal Sci Technol. 2012. 2 (10): 2025–2036.

    CAS Статья Google ученый

  • 37.

    Carvalheiro F, Duarte LC, Gírio FM.Биоперерабатывающие заводы гемицеллюлозы: обзор предварительной обработки биомассы. J Sci Indus Res. 2008. 67: 849–64.

    CAS Google ученый

  • 38.

    Гао Д., Уппугундла Н., Чундават С.П., Ю Х, Хермансон С., Гауда К. и др. Гемицеллюлазы и вспомогательные ферменты для улучшенного преобразования лигноцеллюлозной биомассы в моносахариды. Биотехнология Биотопливо. 2011; 4 (1): 5.

    CAS Статья Google ученый

  • 39.

    Agbor VB, Cicek N, Sparling R, Berlin A, Levin DB. Предварительная обработка биомассы: основы применения. Biotechnol Adv. 2011; 29 (6): 675–85.

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Pu Y, Hu F, Huang F, Davison BH, Ragauskas AJ. Оценка молекулярной структуры основы устойчивости биомассы во время предварительной обработки разбавленной кислотой и гидротермальной обработки. Биотехнология Биотопливо. 2013; 6 (1): 15.

    CAS Статья Google ученый

  • 41.

    Альберсхайм П., Дарвилл А., Робертс К., Седерофф Р., Стэхелин А. Стенки клеток растений. Нью-Йорк: Наука о гирляндах; 2010.

    Google ученый

  • 42.

    Лащимке Р. Исследование смачивания природного лигнина — вклад в когезионную теорию переноса воды в растениях. Thermochim Acta. 1989; 151: 35–56.

    CAS Статья Google ученый

  • 43.

    Бурьян В., Ральф Дж., Баучер М.Биосинтез лигнина. Annu Rev Plant Biol. 2003. 54 (1): 519–46.

    CAS Статья Google ученый

  • 44.

    Chen F, Tobimatsu Y, Havkin-Frenkel D, Dixon RA, Ralph J. Полимер кофеилового спирта в семенах растений. Proc Natl Acad Sci. 2012; 109 (5): 1772–7.

    CAS Статья Google ученый

  • 45.

    Дональдсон Л.А. Лигнификация и топохимия лигнина — ультраструктурный взгляд.Фитохимия. 2001. 57 (6): 859–73.

    CAS Статья Google ученый

  • 46.

    Park S, Baker JO, Himmel ME, Parilla PA, Johnson DK. Индекс кристалличности целлюлозы: методы измерения и их влияние на интерпретацию показателей целлюлазы. Биотехнология Биотопливо. 2010; 3 (1): 10.

    Артикул CAS Google ученый

  • 47.

    Terashima N, Kitano K, Kojima M, Yoshida M, Yamamoto H, Westermark U.Наноструктурная сборка целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина в среднем слое вторичной стенки трахеиды гинкго. J Wood Sci. 2009. 55 (6): 409–16.

    CAS Статья Google ученый

  • 48.

    Макканн М., Уэллс Б., Робертс К. Прямая визуализация поперечных связей в первичной клеточной стенке растений. J Cell Sci. 1990. 96 (2): 323–34.

    Google ученый

  • 49.

    Фрай СК.Сшивка матричных полимеров в растущих клеточных стенках покрытосеменных растений. Энн Рев Плант Физиол. 1986. 37 (1): 165–86.

    CAS Статья Google ученый

  • 50.

    Rose JK, Bennett AB. Совместная разборка целлюлозно-ксилоглюкановой сети стенок растительных клеток: параллели между размножением клеток и созреванием плодов. Trends Plant Sci. 1999. 4 (5): 176–83.

    CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Скальберт А., Монтиес Б., Лаллеманд Дж. Й., Гиттет Э., Роландо С. Эфирная связь между фенольными кислотами и фракциями лигнина из пшеничной соломы. Фитохимия. 1985. 24 (6): 1359–62.

    CAS Статья Google ученый

  • 52.

    Grabber JH, Ralph J, Lapierre C, Barrière Y. Генетические и молекулярные основы разлагаемости клеточной стенки травы. I. Взаимодействие лигнина с матриксом клеточной стенки. CR Biol. 2004. 327 (5): 455–65.

    CAS Статья Google ученый

  • 53.

    D’Haeze W, Gao M, De Rycke R, Van Montagu M, Engler G, Holsters M. Роли азоризобиальных Nod-факторов и поверхностных полисахаридов в межклеточной инвазии и проникновении в узелки, соответственно. Мол, растительный микроб, взаимодействие. 1998. 11 (10): 999–1008.

    Артикул Google ученый

  • 54.

    Баскин Т.И., Бемстер Г.Т., Джуди-Марч Дж. Э., Марга Ф. Дезорганизация кортикальных микротрубочек стимулирует тангенциальное расширение и снижает однородность выравнивания микрофибрилл целлюлозы среди клеток в корне арабидопсиса.Plant Physiol. 2004. 135 (4): 2279–90.

    CAS Статья Google ученый

  • 55.

    Fromm J, Rockel B, Lautner S, Windeisen E, Wanner G. Распределение лигнина в клеточных стенках древесины, определенное с помощью методов просвечивающей электронной микроскопии и СЭМ с обратным рассеянием. J Struct Biol. 2003. 143 (1): 77–84.

    CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Перссон С., Паредес А., Кэрролл А., Палсдоттир Н., Доблин М., Пойндекстер П. и др.Генетические доказательства трех уникальных компонентов в комплексах первичной клеточной стенки синтазы целлюлозы в Arabidopsis . Proc Natl Acad Sci. 2007. 104 (39): 15566–71.

    CAS Статья Google ученый

  • 57.

    Тао С., Ханизаде С., Чжан Х., Чжан С. Анатомия, ультраструктура и распределение лигнина каменных клеток у двух видов Pyrus . Plant Sci. 2009. 176 (3): 413–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 58.

    Ли К.Дж., Маркус С.Е., Нокс, JP. Биология клеточной стенки: перспективы визуализации клеточной стенки. Молекулярное растение. 2011; 4 (2): 212–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 59.

    Андерсон К.Т., Кэрролл А., Ахметова Л., Сомервилл К. Визуализация в реальном времени переориентации целлюлозы во время расширения клеточной стенки в корнях Arabidopsis . Plant Physiol. 2010. 152 (2): 787–96.

    CAS Статья Google ученый

  • 60.

    Кэмпбелл М.М., Седерофф Р.Р. Вариации содержания и состава лигнина (механизмы контроля и последствия для генетического улучшения растений). Plant Physiol. 1996; 110 (1): 3.

    CAS Статья Google ученый

  • 61.

    Макканн М., Чен Л., Робертс К., Кемсли Е., Сене С., Карпита Н. и др. Инфракрасная микроспектроскопия: неоднородность выборки в составе и архитектуре клеточной стенки растений. Physiol Plant. 1997. 100 (3): 729–38.

    CAS Статья Google ученый

  • 62.

    Бертон Р.А., Гидли М.Дж., Финчер ГБ. Неоднородность химического состава, структуры и функций клеточных стенок растений. Nat Chem Biol. 2010. 6 (10): 724–32.

    CAS Статья Google ученый

  • 63.

    Борисюк Л., Роллечек Х., Нойбергер Т. Изучение мира растений с помощью магнитно-резонансной томографии. Плант Дж. 2012; 70 (1): 129–46.https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2012.04927.x.

    CAS Статья Google ученый

  • 64.

    Хубеу М., Степь К. Растение-ПЭТ сканирование. Картирование функционирования ксилемы и флоэмы in vivo. Trends Plant Sci. 2015; 20 (10): 676–85. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2015.07.008.

    CAS Статья Google ученый

  • 65.

    Dhondt S, Vanhaeren H, Van Loo D, Cnudde V, Inzé D.Визуализация структуры растений с помощью рентгеновской компьютерной томографии высокого разрешения. Trends Plant Sci. 2010. 15 (8): 419–22. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.05.002.

    CAS Статья Google ученый

  • 66.

    Бьярнхолт Н., Ли Б., Д’Альвиз Дж., Янфельт К. Масс-спектрометрическая визуализация метаболитов растений — принципы и возможности. Nat Prod Rep. 2014; 31 (6): 818–37. https://doi.org/10.1039/c3np70100j.

    CAS Статья Google ученый

  • 67.

    Jung S, Foston M, Kalluri UC, Tuskan GA, Ragauskas AJ. Трехмерное химическое изображение с использованием TOF-SIMS, показывающее пространственное и латеральное распределение биополимерных компонентов в биомассе. Angew Chem Int Ed. 2012. 51 (48): 12005–8. https://doi.org/10.1002/anie.201205243.

    CAS Статья Google ученый

  • 68.

    Дональдсон Л., Радотик К. Визуализация автофлуоресценции лигнина в течение жизни флуоресценции в нормальной и сжатой древесине. J Microsc. 2013. 251 (2): 178–87.

    CAS Статья Google ученый

  • 69.

    Бастиаенс П.И., Сквайр А. Флуоресцентная микроскопия для визуализации времени жизни: пространственное разрешение биохимических процессов в клетке. Trends Cell Biol. 1999. 9 (2): 48–52.

    CAS Статья Google ученый

  • 70.

    van Munster EB, Gadella TW. Визуализирующая микроскопия на протяжении жизни флуоресценции (FLIM). Методы микроскопии. Берлин: Спрингер; 2005 г.п. 143–75.

    Google ученый

  • 71.

    Agarwal UP. Рамановская визуализация для исследования ультраструктуры и состава клеточных стенок растений: распределение лигнина и целлюлозы в древесине черной ели ( Picea mariana ). Planta. 2006; 224 (5): 1141.

    CAS Статья Google ученый

  • 72.

    Гирлингер Н., Шваннингер М. Химическая визуализация клеточных стенок древесины тополя с помощью конфокальной рамановской микроскопии.Plant Physiol. 2006. 140 (4): 1246–54.

    CAS Статья Google ученый

  • 73.

    Cheng J-X, Xie XS. Вибрационная спектроскопическая визуализация живых систем: новая платформа для биологии и медицины. Наука. 2015; 350 (6264): aaa8870.

    Артикул CAS Google ученый

  • 74.

    Цзэн Й., Химмель МЭ, Дин С-Й. Анализ клеточных стенок растений с помощью когерентной рамановской микроскопии.Методы молекулярной биологии. В: Химмель М.Э., редактор. Конверсия биомассы. Нью-Йорк: Humana Press; 2012. с. 49–60.

    Глава Google ученый

  • 75.

    Zeng Y, Saar BG, Friedrich MG, Chen F, Liu Y-S, Dixon RA, et al. Визуализация люцерны с пониженной регуляцией лигнина с помощью микроскопии когерентного антистоксового комбинационного рассеяния. BioEnerg Res. 2010. 3 (3): 272–7. https://doi.org/10.1007/s12155-010-9079-1.

    Артикул Google ученый

  • 76.

    Zeng Y, Zhao S, Wei H, Tucker M, Himmel M, Mosier N и др. Микроспектроскопическое исследование in situ лигнина в стенках клеток тополя, предварительно обработанных малеиновой кислотой. Биотехнология Биотопливо. 2015; 8 (1): 1–12. https://doi.org/10.1186/s13068-015-0312-1.

    Артикул CAS Google ученый

  • 77.

    Саар Б.Г., Цзэн Ю.Н., Фрейдигер К.В., Лю Ю.С., Химмель М.Э., Се XS и др. Мониторинг обработки биомассы без этикеток в реальном времени с помощью микроскопии вынужденного комбинационного рассеяния.Angew Chem-Int Edit. 2010. 49 (32): 5476–9. https://doi.org/10.1002/anie.201000900.

    CAS Статья Google ученый

  • 78.

    Цзэн Й., Ярбро Дж. М., Миттал А., Такер М. П., Винзант Т. Б., Деккер С. Р. и др. Визуализация гемицеллюлозы в стенках растительных клеток без метки in situ с использованием микроскопии со стимулированным комбинационным рассеянием. Биотехнология Биотопливо. 2016; 9 (1): 256. https://doi.org/10.1186/s13068-016-0669-9.

    Артикул Google ученый

  • 79.

    Итон П., Вест П. Атомно-силовая микроскопия. Оксфорд: издательство Оксфордского университета; 2010.

    Книга. Google ученый

  • 80.

    Carpita NC, Gibeaut DM. Структурные модели первичных клеточных стенок у цветковых растений: соответствие молекулярной структуры физическим свойствам стенок во время роста. Плант Дж. 1993; 3 (1): 1–30.

    CAS Статья Google ученый

  • 81.

    Престон РД. Физическая биология клеточных стенок растений. Лондон: Чепмен и Холл; 1974.

    Google ученый

  • 82.

    Косгроув DJ. Рост клеточной стенки растений. Nat Rev Mol Cell Biol. 2005. 6 (11): 850–61.

    CAS Статья Google ученый

  • 83.

    Чжун Р., Е З. Вторичные клеточные стенки: биосинтез, структурированное отложение и регуляция транскрипции.Physiol растительной клетки. 2014. 56 (2): 195–214.

    Артикул CAS Google ученый

  • 84.

    Mauseth JD. Анатомия растений. Menlo Park: Benjamin / Cummings Publ. Co .; 1988.

    Google ученый

  • 85.

    Grabber JH, Jung GA, Abrams SM, Howard DB. Кинетика переваривания клеточных стенок паренхимы и склеренхимы, выделенных из плодовых трав и проса. Crop Sci. 1992. 32 (3): 806–10.

    CAS Статья Google ученый

  • 86.

    Граббер Дж., Юнг Дж., Хилл Р. Химический состав клеточных стенок паренхимы и склеренхимы, выделенных из плодовых трав и проса. Crop Sci. 1991. 31 (4): 1058–65.

    CAS Статья Google ученый

  • 87.

    Уордроп А., Лиз В., Дэвис Г. Природа структуры бородавок в трахеидах хвойных пород. Holzforsch Int J Biol Chem Phys Technol Wood.1959; 13 (4): 115–20.

    CAS Google ученый

  • 88.

    Вардроп А. Организация и свойства наружного слоя вторичной стенки трахеид хвойных пород. Holzforsch Int J Biol Chem Phys Technol Wood. 1957. 11 (4): 102–10.

    CAS Google ученый

  • 89.

    Имамура Й., Харада Х., Сайки Х. Электронно-микроскопическое исследование образования и организации клеточной стенки хвойных деревьев: перекрещивающиеся и переходные структуры во вторичной стенке [яп.; Англ. сумм.]. Bull Kyoto Univ For. 1972; 44: 183–93.

    Google ученый

  • 90.

    Кирби А.Р., Ганнинг А.П., Уолдрон К.В., Моррис В.Дж., Нг А. Визуализация стенок растительных клеток с помощью атомно-силовой микроскопии. Biophys J. 1996; 70 (3): 1138–43. https://doi.org/10.1016/S0006-3495(96)79708-4.

    CAS Статья Google ученый

  • 91.

    Pesacreta TC, Carlson LC, Triplett BA. Атомно-силовая микроскопия поверхности клеточных стенок хлопкового волокна в воздухе и воде: количественные и качественные аспекты.Planta. 1997. 202 (4): 435–42. https://doi.org/10.1007/s004250050147.

    CAS Статья Google ученый

  • 92.

    Тимм Дж. К., Бурритт Д. Д., Дакер В. А., Мелтон ЛД. Клеточные стенки паренхимы сельдерея ( Apium graveolens L.), исследованные с помощью атомно-силовой микроскопии: влияние дегидратации на микрофибриллы целлюлозы. Planta. 2000. 212 (1): 25–32. https://doi.org/10.1007/s004250000359.

    CAS Статья Google ученый

  • 93.

    Тейлор Н.Г., Хауэллс Р.М., Хаттли А.К., Викерс К., Тернер С.Р. Взаимодействия между тремя различными белками CesA, необходимыми для синтеза целлюлозы. Proc Natl Acad Sci. 2003. 100 (3): 1450–5.

    CAS Статья Google ученый

  • 94.

    Херт В. Массив «розеток» плазматической мембраны, участвующих в образовании целлюлозных микрофибрилл Spirogyra . Planta. 1983. 159 (4): 347–56.

    CAS Статья Google ученый

  • 95.

    Никсон Б.Т., Мансури К., Сингх А., Ду Дж., Дэвис Дж. К., Ли Дж. Г. и др. Сравнительный структурный и вычислительный анализ поддерживает восемнадцать синтаз целлюлозы в комплексе синтеза целлюлозы растений. Научный доклад 2016; 6: 28696.

    CAS Статья Google ученый

  • 96.

    Ньюман Р.Х., Хилл С.Дж., Харрис П.Дж. Данные широкоугольного рентгеновского рассеяния и твердотельного ядерного магнитного резонанса объединены для тестирования моделей микрофибрилл целлюлозы в стенках клеток маша.Plant Physiol. 2013. 163 (4): 1558–67.

    CAS Статья Google ученый

  • 97.

    Nishiyama Y, Sugiyama J, Chanzy H, Langan P. Кристаллическая структура и система водородных связей в целлюлозе Iα по данным синхротронной рентгеновской дифракции и дифракции нейтронов на волокнах. J Am Chem Soc. 2003. 125 (47): 14300–6. https://doi.org/10.1021/ja037055w.

    CAS Статья Google ученый

  • 98.

    Agarwal UP, Reiner RS, Ralph SA. Определение кристалличности целлюлозы I с помощью спектроскопии Фурье-Рамана: одномерные и многомерные методы. Целлюлоза. 2010. 17 (4): 721–33.

    CAS Статья Google ученый

  • 99.

    Вада М., Чанзи Х., Нишияма Й., Ланган П. Кристаллическая структура целлюлозы IIII и водородная связь с помощью синхротронной рентгеновской дифракции и дифракции нейтронов. Макромолекулы. 2004. 37 (23): 8548–55.

    CAS Статья Google ученый

  • 100.

    Барнетт А.Л., Брэдли Л.К., Верес Б.Д., Шрейнер Е.П., Парк Ю.Б., Парк Дж. И др. Селективное обнаружение кристаллической целлюлозы в стенках растительных клеток с помощью вибрационной спектроскопии с генерацией суммарной частоты (SFG). Биомакромол. 2011; 12 (7): 2434–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 101.

    Chunilall V, Bush T, Larsson PT. Надмолекулярная структура и химическая реакционная способность целлюлозы I изучены с помощью CP / MAS 13C-ЯМР. В: ван де Вен Т., Годбаут Л., редакторы.Фундаментальные аспекты целлюлозы. InTech, Манхэттен, Нью-Йорк; 2013.

  • 102.

    Селиг MJ, Adney WS, Himmel ME, Decker SR. Влияние ацетилирования клеточной стенки на гидролиз кукурузной соломы целлюлолитическими и ксиланолитическими ферментами. Целлюлоза. 2009. 16 (4): 711–22.

    CAS Статья Google ученый

  • 103.

    Cesarino I., Araújo P, Domingues Júnior AP, Mazzafera P. Обзор метаболизма лигнина и его влияния на сопротивляемость биомассы.Braz J Bot. 2012; 35 (4): 303–11.

    Артикул Google ученый

  • 104.

    Волынец Б., Дахман Ю. Оценка предварительной обработки и ферментативного гидролиза соломы пшеницы как источника сахара для биотехнологической промышленности. Int J Energy Environ. 2011. 2 (3): 427–46.

    CAS Google ученый

  • 105.

    Foston M, Ragauskas AJ. Характеристика биомассы: недавний прогресс в понимании устойчивости биомассы.Indus Biotechnol. 2012. 8 (4): 191–208.

    CAS Статья Google ученый

  • 106.

    Партасаратхи Р., Беллезия Дж., Чундават С., Дейл Б., Ланган П., Гнанакаран С. Анализ взаимодействия водородных связей и укладки в целлюлозе. J. Phys Chem A. 2011; 115 (49): 14191–202.

    CAS Статья Google ученый

  • 107.

    Йонеда Ю., Мерейтер К., Джегер С., Брекер Л., Косма П., Розенау Т. и др.Ван-дер-Ваальс против сил водородных связей в кристаллическом аналоге целлотетраозы: циклогексил-4′-O-циклогексил-β-d-целлобиозид циклогексановый сольват. J Am Chem Soc. 2008. 130 (49): 16678–90.

    CAS Статья Google ученый

  • 108.

    Mooney CA, Mansfield SD, Touhy MG, Saddler JN. Влияние начального объема пор и содержания лигнина на ферментативный гидролиз древесины хвойных пород. Биоресур Технол. 1998. 64 (2): 113–9.

    CAS Статья Google ученый

  • 109.

    Юнг Х., Дитц Д. Лигнификация и разлагаемость клеточной стенки. Структура клеточной стенки кормов и их усвояемость. 1993 (кормовые клетки): 315–46.

  • 110.

    Рагаускас А.Дж., Бекхэм Г.Т., Бидди М.Дж., Чандра Р., Чен Ф., Дэвис М.Ф. и др. Валоризация лигнина: улучшение переработки лигнина на заводе биопереработки. Наука. 2014; 344 (6185): 1246843.

    Артикул CAS Google ученый

  • 111.

    Кошикова Б, Йоняк Д., Косакова Л.О свойствах бензиловых эфирных связей в лигнин-сахаридном комплексе, выделенном из ели. Holzforsch-Int J Biol Chem Phys Technol Wood. 1979; 33 (1): 11–4.

    Google ученый

  • 112.

    Lundquist K, Simonson R, Tingsvik K. Исследования лигниновых углеводных связей в препаратах лигнина измельченной древесины. Свенск Папперштиднинг. 1980. 83 (16): 452–4.

    CAS Google ученый

  • 113.

    Балакшин М., Капанема Э., Грач Х., Чанг Х. М., Джамиль Х. Количественная оценка лигнин-углеводных связей с помощью ЯМР-спектроскопии высокого разрешения. Planta. 2011. 233 (6): 1097–110.

    CAS Статья Google ученый

  • 114.

    Himmelsbach DS, Barton FE. Углерод-13 ядерный магнитный резонанс лигнинов трав. J. Agric Food Chem. 1980. 28 (6): 1203–8.

    CAS Статья Google ученый

  • 115.

    Torget RW, Kim JS, Lee Y. Фундаментальные аспекты кинетики гидролиза / фракционирования разбавленной кислоты углеводов древесины лиственных пород. 1. Гидролиз целлюлозы. Ind Eng Chem Res. 2000. 39 (8): 2817–25.

    CAS Статья Google ученый

  • 116.

    Пандей М.П., ​​Ким С.С. Деполимеризация и конверсия лигнина: обзор термохимических методов. Chem Eng Technol. 2011; 34 (1): 29–41.

    CAS Статья Google ученый

  • 117.

    Hu G, Heitmann JA, Rojas OJ. Стратегии предварительной обработки сырья для производства этанола из древесины, коры и лесных остатков. Биоресурсы. 2008. 3 (1): 270–94.

    Google ученый

  • 118.

    Донохо Б.С., Декер С.Р., Такер М.П., ​​Химмель М.Э., Винзант ТБ. Визуализация слияния и миграции лигнина через стенки клеток кукурузы после предварительной термохимической обработки. Biotechnol Bioeng. 2008. 101 (5): 913–25.

    CAS Статья Google ученый

  • 119.

    Li H, Pu Y, Kumar R, Ragauskas AJ, Wyman CE. Исследование отложения лигнина на целлюлозе во время гидротермальной предварительной обработки, его влияния на гидролиз целлюлозы и лежащих в основе механизмов. Biotechnol Bioeng. 2014. 111 (3): 485–92.

    CAS Статья Google ученый

  • 120.

    Mosier NS, Ladisch CM, Ladisch MR. Характеристика кислотных каталитических доменов для гидролиза целлюлозы и деградации глюкозы. Biotechnol Bioeng.2002. 79 (6): 610–8. https://doi.org/10.1002/bit.10316.

    CAS Статья Google ученый

  • 121.

    Lu Y, Mosier NS. Биомиметический катализ гидролиза гемицеллюлозы кукурузной соломы. Biotechnol Prog. 2007. 23 (1): 116–23. https://doi.org/10.1021/bp060223e.

    CAS Статья Google ученый

  • 122.

    Lu Y, Mosier NS. Анализ кинетического моделирования катализируемого малеиновой кислотой гидролиза гемицеллюлозы в кукурузной соломе.Biotechnol Bioeng. 2008. 101 (6): 1170–81. https://doi.org/10.1002/bit.22008.

    CAS Статья Google ученый

  • 123.

    Miller AR, Crawford DL, Roberts LW. Лигнификация и ксилогенез в эксплантатах сердцевины Lactuca, культивируемых in vitro в присутствии ауксина и цитокинина: роль эндогенного этилена. J Exp Bot. 1985. 36 (1): 110–8.

    CAS Статья Google ученый

  • 124.

    Хон DNS, Сираиси Н. Химия древесины и целлюлозы, переработанная и дополненная. Бока-Ратон: CRC Press; 2000.

    Google ученый

  • 125.

    Игараси К., Койвула А., Вада М., Кимура С., Пенттила М., Самедзима М. Высокоскоростная атомно-силовая микроскопия визуализирует процессивное движение целлобиогидролазы I Trichoderma reesei на кристаллической целлюлозе. J Biol Chem. 2009. 284 (52): 36186–90.

    CAS Статья Google ученый

  • 126.

    Лю И-С, Бейкер Дж.О., Цзэн И, Химмель МЭ, Хаас Т, Дин С-И. Целлобиогидролаза гидролизует кристаллическую целлюлозу на гидрофобных поверхностях. J Biol Chem. 2011. 286 (13): 11195–201.

    CAS Статья Google ученый

  • 127.

    Ян Б., Вайман, CE. Обработка BSA для усиления ферментативного гидролиза целлюлозы в лигнинсодержащих субстратах. Biotechnol Bioeng. 2006. 94 (4): 611–7.

    CAS Статья Google ученый

  • 128.

    Накагаме С., Чандра Р.П., Седдлер Дж. Влияние изолированных лигнинов, полученных из ряда предварительно обработанных лигноцеллюлозных субстратов, на ферментативный гидролиз. Biotechnol Bioeng. 2010. 105 (5): 871–9.

    CAS Google ученый

  • 129.

    Рахикайнен Дж. Л., Мартин-Сампедро Р., Хейккинен Х., Ровио С., Марьямаа К., Тамминен Т. и др. Ингибирующее действие лигнина во время биоконверсии целлюлозы: влияние химии лигнина на адсорбцию непродуктивных ферментов.Биоресур Технол. 2013; 133: 270–8.

    CAS Статья Google ученый

  • 130.

    Saha BC, Iten LB, Cotta MA, Wu YV. Предварительная обработка разбавленной кислотой, ферментативное осахаривание и ферментация пшеничной соломы до этанола. Process Biochem. 2005. 40 (12): 3693–700.

    CAS Статья Google ученый

  • 131.

    Исидзава К.И., Джеох Т., Адни В.С., Химмель М.Э., Джонсон Д.К., Дэвис М.Ф.Может ли делигнификация снизить усвояемость целлюлозы в предварительно обработанной кислотой кукурузной соломе? Целлюлоза. 2009. 16 (4): 677–86.

    CAS Статья Google ученый

  • 132.

    Рагхунатан V, Potma EO. Мультипликативная и субтрактивная инженерия фокального объема в когерентной рамановской микроскопии. J Opt Soc Am A. 2010; 27 (11): 2365–74. https://doi.org/10.1364/josaa.27.002365.

    Артикул Google ученый

  • 133.

    Ким Х., Брайант Г.В., Страник С.Дж. Микроскопия четырехволнового смешения со сверхвысоким разрешением. Opt Express. 2012. 20 (6): 6042–51. https://doi.org/10.1364/oe.20.006042.

    Артикул Google ученый

  • 134.

    Silva WR, Graefe CT, Frontiera RR. К микроскопии сверхвысокого разрешения без этикеток. ACS Photonics. 2016; 3 (1): 79–86. https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5b00467.

    CAS Статья Google ученый

  • Структура клеточной мембраны

    Результаты обучения

    • Описать строение клеточных мембран
    • Определить компоненты клеточной мембраны, включая фосфолипиды, холестерин, белки и углеводы

    Плазматическая мембрана клетки определяет клетку, очерчивает ее границы и определяет характер ее взаимодействия с окружающей средой.Клетки исключают одни вещества, поглощают другие и выделяют третьи в контролируемых количествах. Плазматическая мембрана должна быть очень гибкой, чтобы определенные клетки, такие как красные и белые кровяные тельца, могли изменять форму при прохождении через узкие капилляры. Это наиболее очевидные функции плазматической мембраны. Кроме того, на поверхности плазматической мембраны есть маркеры, которые позволяют клеткам узнавать друг друга, что жизненно важно для формирования тканей и органов на раннем этапе развития, а затем играет роль в различении иммунного ответа «я» и «чужое».

    Одной из наиболее сложных функций плазматической мембраны является способность сложных интегральных белков рецепторов передавать сигналы. Эти белки действуют как приемники внеклеточного ввода, так и как активаторы внутриклеточной обработки. Эти мембранные рецепторы обеспечивают внеклеточные сайты прикрепления для эффекторов, таких как гормоны и факторы роста, и они активируют каскады внутриклеточных ответов, когда их эффекторы связаны. Иногда вирусы захватывают рецепторы (ВИЧ, вирус иммунодефицита человека, является одним из примеров), которые используют их для проникновения в клетки, а иногда гены, кодирующие рецепторы, мутируют, вызывая сбой в процессе передачи сигнала с катастрофическими последствиями.

    Жидкая мозаика Модель

    Ученые идентифицировали плазматическую мембрану в 1890-х годах, а ее химические компоненты — в 1915 году. Основными компонентами, которые они идентифицировали, были липиды и белки. В 1935 году Хью Дэвсон и Джеймс Даниелли предложили структуру плазматической мембраны. Это была первая модель, которую широко приняли другие в научном сообществе. Это было основано на том, что плазматическая мембрана выглядела как «железнодорожный путь» на ранних электронных микрофотографиях. Дэвсон и Даниелли предположили, что структура плазматической мембраны напоминает сэндвич.Они провели аналогию белков с хлебом и липидов с начинкой. В 1950-х годах достижения в области микроскопии, особенно просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), позволили исследователям увидеть, что ядро ​​плазматической мембраны состоит из двойного, а не из одинарного слоя. В 1972 году С.Дж. Сингер и Гарт Л. Николсон предложили новую модель, которая обеспечивает микроскопические наблюдения и лучше объясняет функцию плазматической мембраны.

    Объяснение, модель жидкой мозаики , несколько эволюционировало с течением времени, но оно все еще лучше всего объясняет структуру и функцию плазматической мембраны в том виде, в каком мы их теперь понимаем.Модель жидкой мозаики описывает структуру плазматической мембраны как мозаику компонентов, включая фосфолипиды, холестерин, белки и углеводы, что придает мембране жидкий характер. Плазменные мембраны имеют толщину от 5 до 10 нм. Для сравнения, красные кровяные тельца человека, видимые с помощью световой микроскопии, имеют ширину примерно 8 мкм, или примерно в 1000 раз шире плазматической мембраны. Мембрана действительно немного похожа на бутерброд (рис. 1).

    Рис. 1. Жидкая мозаичная модель структуры плазматической мембраны описывает плазматическую мембрану как жидкую комбинацию фосфолипидов, холестерина, белков и углеводов.

    Основными компонентами плазматической мембраны являются липиды (фосфолипиды и холестерин), белки и углеводы, связанные с некоторыми липидами и белками. Фосфолипид — это молекула, состоящая из глицерина, двух жирных кислот и головной группы, связанной с фосфатом. Холестерин, еще один липид, состоящий из четырех конденсированных углеродных колец, расположен рядом с фосфолипидами в ядре мембраны. Пропорции белков, липидов и углеводов в плазматической мембране зависят от типа клетки, но для типичной клетки человека белок составляет около 50 процентов композиции по массе, липиды (всех типов) составляют около 40 процентов, а углеводы. составляют оставшиеся 10 процентов.Однако концентрация белков и липидов зависит от клеточных мембран. Например, миелин, продукт мембраны специализированных клеток, изолирующий аксоны периферических нервов, содержит только 18 процентов белка и 76 процентов липидов. Внутренняя мембрана митохондрий содержит 76 процентов белка и только 24 процента липидов. Плазматическая мембрана эритроцитов человека на 30 процентов состоит из липидов. Углеводы присутствуют только на внешней поверхности плазматической мембраны и прикреплены к белкам, образуя гликопротеинов , или присоединены к липидам, образуя гликолипидов .

    Как вирусы заражают определенные органы

    Рис. 2. ВИЧ присоединяется к рецептору CD4, гликопротеину на поверхности Т-клеток, и связывается с ним, прежде чем проникнуть в клетку или инфицировать ее. (кредит: модификация работы Национальных институтов здравоохранения США / Национального института аллергии и инфекционных заболеваний)

    Гликопротеиновые и гликолипидные структуры на поверхности клеток дают многим вирусам возможность инфицирования. Вирусы ВИЧ и гепатита поражают только определенные органы или клетки в организме человека.ВИЧ способен проникать через плазматические мембраны подтипа лимфоцитов, называемых Т-хелперами, а также через некоторые моноциты и клетки центральной нервной системы. Вирус гепатита атакует клетки печени.

    Эти вирусы способны проникать в эти клетки, потому что на поверхности клеток есть сайты связывания, которые специфичны и совместимы с определенными вирусами (рис. 2). Другие сайты узнавания на поверхности вируса взаимодействуют с иммунной системой человека, побуждая организм вырабатывать антитела.Антитела образуются в ответ на антигены или белки, связанные с инвазивными патогенами, или в ответ на чужеродные клетки, например, при трансплантации органов. Эти же сайты служат местами для прикрепления антител и либо уничтожения, либо подавления активности вируса. К сожалению, эти сайты узнавания на ВИЧ меняются очень быстро из-за мутаций, что делает эффективную вакцину против вируса очень сложной по мере того, как вирус развивается и адаптируется. У человека, инфицированного ВИЧ, быстро разовьются разные популяции или варианты вируса, которые различаются по сайтам распознавания.Это быстрое изменение поверхностных маркеров снижает эффективность иммунной системы человека в атаке вируса, поскольку антитела не распознают новые вариации поверхностных структур. В случае ВИЧ проблема усугубляется тем, что вирус специфически инфицирует и разрушает клетки, участвующие в иммунном ответе, еще больше выводя из строя хозяина.

    Резюме: Структура клеточной мембраны

    Современное понимание плазматической мембраны называется моделью жидкой мозаики.Плазматическая мембрана состоит из бислоя фосфолипидов с их гидрофобными хвостами жирных кислот, контактирующими друг с другом. Ландшафт мембраны усыпан белками, некоторые из которых покрывают мембрану. Некоторые из этих белков служат для транспортировки материалов в клетку или из клетки. Углеводы присоединяются к некоторым белкам и липидам на обращенной наружу поверхности мембраны. Они образуют комплексы, которые функционируют, чтобы идентифицировать клетку с другими клетками. Жидкая природа мембраны обязана конфигурации хвостов жирных кислот, присутствию холестерина, встроенного в мембрану (в клетках животных), и мозаичному характеру белков и комплексов белок-углевод, которые не закреплены прочно. место.Плазматические мембраны ограничивают границы клеток, но они не статичны, а динамичны и постоянно изменяются.

    Внесите свой вклад!

    У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

    Улучшить эту страницуПодробнее

    Отчет лаборатории

    № 1 — Определение химического состава клеток с помощью

    Определение химического состава клеток с помощью индикаторов и растворов

    Предварительный текст

    Диана Бочина, Девон Ротоло Био 150 23 сентября 2016 г. Определение химического состава клеток с помощью индикаторов и растворов Введение: Все организмы состоят из основной единицы жизни, называемой атомом.Биомолекулы обычно связаны и с организмами. В этой лаборатории я изучал три из четырех основных единиц жизни: липиды, белки и углеводы. Чтобы сформировать эти большие макромолекулы, происходит дегидратационный синтез, чтобы соединить более мелкие молекулы для создания более крупной молекулы. И при этом забирают воду. Чтобы обратить этот процесс вспять, добавление воды для отделения большой молекулы от молекулы меньшего размера называется гидролизом. В случае белков более мелкие субъединицы называются аминокислотами, а в случае углеводов и липидов их субъединицы называются моносахаридами и мономерами.Пептидные связи удерживают аминокислоты вместе, образуя ковалентные связи углерода и водорода в белках, а также углеводы и липиды. Неполярные связи объединяют углеродные и водородные связи вместе в липидах. Основываясь на моих наблюдениях за белками, углеводами и липидными веществами, которые использовались в этой лаборатории, белковый пепсин показал положительный результат на то, что он химически состоит из аминокислот, а не из других веществ, таких как дистиллированная вода, альбумин и крахмал, с помощью реагента Биурета. Если белок пепсин становится пурпурным, это указывает на присутствие аминокислот, следовательно, это положительный результат.Что касается углеводов, то картофельный сок и суспензия крахмала будут химически реагировать с раствором йода (IKI), чтобы показать, что крахмал присутствует из других веществ, которые будут отрицательными, таких как луковый сок и глюкоза. Картофельный сок и суспензия крахмала станут темно-синими и черными, что указывает на наличие крахмала. В-третьих, чтобы проверить сахар в этой лаборатории, я предсказал на основании своих наблюдений, что глюкоза и луковый сок покажут химический состав сахаров, присутствующих при использовании реагента.Таким образом, эти вещества станут красными или оранжевыми и положительными, в отличие от других жидкостей, таких как картофельный сок, вода и суспензия крахмала. Наконец, я предсказал, что эмульгатор во второй пробирке в липидном эксперименте будет работать и сможет увидеть, как жир диспергируется в воде, показывая эмульгирование. Материалы и методы: Чтобы проверить наличие белков, убедитесь, что у вас есть реагент Биурета, специально предназначенный для анализа пептидных связей аминокислот. 1. Пометьте 4 чистые пробирки. Поместите их в штатив для пробирок.2. Используйте специальную пипетку для переноса и добавьте 1 мл экспериментальных растворов, которые будут использоваться. (Дистиллированная вода, альбумин, пепсин и крахмал) 3. Добавьте 5 капель реагента биурета в пробирки с пометкой вихревого содержимого, чтобы они могли эффективно перемешиваться. 4. Как только вы добавляете 5 капель, реакция происходит практически мгновенно. Запишите свои данные. 5. После того, как ваши результаты записаны, имейте в виду, если какое-либо из веществ стало пурпурным, присутствовали ли пептидные связи или белки, и если да, поставьте отметку рядом с веществом, чтобы указать на положительную химическую реакцию, поставьте отметку, если вещества сохранили синий или свой первоначальный цвет.Чтобы проверить наличие крахмала, убедитесь, что у вас есть раствор йода (IKI). 1. Пометьте 5 чистых пробирок, установленных в штатив для пробирок. 2. Используйте специальную пипетку для переноса и добавьте 1 мл экспериментальных растворов, которые будут использоваться. (Вода, суспензия крахмала, луковый сок, картофельный сок и раствор глюкозы) 3. Одновременно добавьте 5 капель раствора IKI в промаркированные пробирки. 4. После внесения ваших результатов и окончательных изменений цвета запишите свои данные. Имейте в виду, что если какие-либо вещества становятся оранжевыми или даже окрашиваются в оранжевый цвет с черными метками внизу, это означает, что была положительная реакция на присутствующий крахмал.Поставьте отметку 3. Добавьте одновременно по 5 капель раствора в каждую из пробирок. 4. Поместите все пробирки в кипящую водяную баню одновременно. 5. Подождите примерно 15 минут, и вы увидите изменение цвета. 6. Выньте все пробирки из горячей ванны и запишите свои наблюдения. 7. После того, как ваши результаты записаны, имейте в виду, что изменение красного или даже оранжевого цвета указывает на присутствие сахаров, и отметьте свои данные меткой. Если вещества окрашены в зеленый или синий цвет, сахар был очень низким или отсутствовал, и вы можете пометить свои данные меткой, указывающей на отрицательную реакцию.Чтобы проверить наличие жиров, убедитесь, что у вас есть лист с вкладными листами или оберточная бумага. 1. Нанесите небольшую каплю воды на квадратный кусок коричневой бумаги. Посмотрите, что происходит с водой. 2. Нанесите небольшую каплю растительного масла на квадратный кусок коричневой бумаги. Посмотрите, что происходит с маслом. 3. Подождите не менее 15 минут, чтобы записать свои наблюдения. И дайте бумаге высохнуть. 4. Помните, масла и жиры не испаряются. Оцените, какое вещество проникает в бумагу, а какое испаряется.Чтобы проверить эмульгирование жиров, убедитесь, что у вас есть эмульгатор и необходимые растворы. (Масло, вода и молоко). Промаркируйте 3 чистые пробирки и используйте пипетку для переноса раствора для добавления растворов. Пробирка 1: 1. Добавьте 3 мл воды и 1 мл растительного масла. Встряхните. 2. Обратите внимание на начальное рассеивание воды. 3. Оставьте пробирку на 5 минут. 4. Обозначьте предметное стекло микроскопа как 5. Используйте каплю и поместите каплю образца на предметное стекло, добавьте покровное стекло и исследуйте при малом увеличении на световом микроскопе.6. Запишите пробирку 2: 1. Добавьте 2 мл воды, 3 мл растительного масла и 1 мл эмульгатора. (Либо желчные соли, либо твин). Встряхните. 2. Опишите распределение масла в трубке 2 по сравнению с трубкой 1. 3. Дайте трубке застыть на 5 минут. 4. Обозначьте предметное стекло микроскопа. 5. Используйте другую пипетку, чтобы удалить часть пробы, которая находится чуть ниже слоя масла. Поместите каплю на предметное стекло, осторожно накройте покровным стеклом и исследуйте при малом увеличении с помощью светового микроскопа. 6. Запишите в пробирке 3: 1. Добавьте 1 мл молока и 2 мл воды.Хорошо встряхните. 2. Используйте другую пипетку, чтобы удалить образец раствора. Поместите каплю на предметное стекло, аккуратно накройте покровным стеклом и исследуйте при малом увеличении на световом микроскопе. 3. Запишите результаты: Рис. 1: Биуретовый тест на содержание белков. Заключение по цвету пробирки или 1 голубой дистиллированной воды 2 Альбуминовый синий 3 Пепсиновый фиолетовый 4 Крахмальный синий Результаты эксперимента по тесту белка с реагентом биурета показали, что три из четырех 4 Луковый сок Апельсин 5 Картофельный сок Что касается результатов, касающихся сахаров, присутствующих в определенных веществах, которые указаны выше на Рисунке 3, появление красного, оранжевого и желтого цветов указывает на то, что сахара присутствуют в таких веществах, как суспензия глюкозы, луковый сок и картофельный сок. .Содержание глюкозы и воды в этом конкретном тесте на молекулы сахара является положительным и отрицательным контролями для определения цвета после нагревания информации, и это тенденции, которые присутствовали в этом конкретном эксперименте. Рис. 4: Тест коричневой бумаги для жиров. Наблюдения за образцами. Выводы. Водные пятна диспергированы в воде. Влажное полотенце. Нефтяное пятно. Масло никогда не диспергировалось. коричневая бумага во время этого теста и через 15 минут после того, как капля воды оставалась на бумаге, бумага оставалась насыщенной по мере того, как оставалось масляное пятно.Таким образом, показывая результаты, что масло не испаряется, оно оставило масляное пятно на бумажном полотенце через 15 минут. Рисунок 5: Испытание на эмульгирование жиров. Содержимое трубки. Наблюдения. Выводы. 1. Получены глобулы масла и воды. Полярность воды. Нефть неполярная. 2. Масло, вода. Эмульгатор. Результаты теста на эмульгирование, на рис. 5 четко указано, что содержание масла, воды и эмульгатора разрушает молекулы жира, присутствующие в масле.Трубка была показана с секциями по три, чтобы показать эмульгированный жир, и вода была отделена от плотности. Под микроскопом невооруженным глазом не видно жировой эмульсии, образовавшейся с маслом, водой и содержимым эмульгатора в пробирке 2. Рис. 6: Тестирование неизвестных веществ на наличие жиров, сахаров, белков и крахмалов Название образца Белок ( Биурет) Крахмал (Йод) Сахарный жир (Коричневый или Gatorade Нет Светло-коричневый Испаренный Пармалат Молоко Мутно-фиолетовый Кремовый цвет Кремовый цвет Испаренная киноа Цельное зерно Нет Черные крапчатые зерна Зеленые злаки Нет Черный Бледно-желтый Не испаренный Неизвестно A (Кукуруза) Нет Коричневый с крапинками Зерно Оранжевый Не испаренный Неизвестно B (Молочная кость) Мутный Пурпурный Черный Не испаренный Как показывают результаты на Рисунке 6, некоторые из этих продуктов дают положительный результат на все или более одного органического соединения.Чтобы показать положительный результат на белок, вещество должно стать пурпурным, чтобы показать положительный результат на крахмал, необходим черный цвет, чтобы показывать положительный результат на сахар после горячей кипящей ванны, и необходимо красное, и, наконец, чтобы молекулы жира были В настоящее время они, как показано на рисунке 6, также содержат крахмал. Молочная кость (Неизвестно B), злаки и цельное зерно киноа дали положительный результат на крахмал с добавленным раствором йода. Я принял свою гипотезу в конце этого эксперимента, потому что оба моих вещества, которые, как я обнаружил, содержат крахмал, становятся черными.Это было снова принято, когда я посмотрел под микроскопом на тонкий ломтик картофеля, и гранулы крахмала начали наполняться йодом, что указывало на присутствие крахмала. Вдобавок, некоторые из слабых мест, которые возникли во время этого эксперимента, такие как раствор глюкозы, он стал оранжевым, и я был довольно смущен тем фактом, что глюкоза действительно содержала или не содержала крахмал. Я обнаружил, что черные спецификации на дне пробирки действительно указывают на то, что глюкоза действительно содержит небольшое количество крахмала.Таким образом, мой вывод об этой процедуре был положительным в отношении такого содержимого, как положительный контроль, суспензия крахмала, картофельный сок и раствор глюкозы. Что касается теста на содержание сахаров в воде, растворе глюкозы, суспензии крахмала, луковом соке и картофельном соке, только три оказались положительными на сахара. Раствор глюкозы, который является положительным контролем, стал ярко-красным, что указывало на большое количество присутствующего сахара. Луковый сок стал темно-оранжевого цвета, что указывало на то, что в нем присутствует не такое значительное количество сахаров, а их количество.И, наконец, картофельный сок приобрел цвет, свидетельствующий о низком содержании сахара. Эти записи были сделаны после горячей кипящей ванны со 100-градусной водой. Луковый сок по сравнению с картофельным соком, луковый сок содержит больше сахара из-за его изменения цвета, а картофельный сок содержит намного больше крахмала, чем сахар, что еще раз показывает, почему изменение цвета было желтым, а не апельсиновым. Что касается других веществ, таких как вода и суспензия крахмала, они оба стали синими, что соответствует цвету индикатора, что означает отсутствие сахара.Вода в этом эксперименте является отрицательным контролем, который показывает, если какое-либо вещество имеет синий цвет, это автоматически показывает, что сахара нет, как и в растворе крахмала, который вообще не состоит из сахара, а только из молекул крахмала. Что касается анонимной пищи и веществ на рисунке 6, злаков, кукурузы (неизвестно A) и молочной кости (неизвестно B) — все они дали положительный результат на присутствие сахара. Опять же, оранжевый цвет выражался в присутствии небольшого количества сахаров, что было показано на кукурузе, а злаки и молочная кость имели желтый цвет, что указывает на низкое количество присутствующих сахаров.С другой стороны, я в какой-то мере принял свою гипотезу. Я не добавил, что картофельный сок будет состоять из молекул сахара, а не из лукового сока и раствора глюкозы. Вдобавок, одним из источников ошибок в этом конкретном эксперименте могла быть температура горячей ванны. В классе две горячие ванны были записаны при разных температурах, что может вызвать ошибку и даже время, в течение которого пробирки оставались внутри. Может быть, если бы мы с группой оставили пробирки на немного более длительное время, картофельный сок мог бы стать более ярко-желтым, а не цветным.Таким образом, вывод этого эксперимента заключался в том, что раствор глюкозы, луковый сок, картофельный сок и, наконец, зерновые, и оба неизвестных продукта состояли из сахаров из-за их химического изменения цвета. И, наконец, что касается теста с жирной бумагой, вода и масло были проверены, чтобы увидеть, содержат ли эти вещества жиры и испаряются ли они. После 15 минут ожидания после одной капли каждого вещества был сделан вывод, что масло не испаряется из-за того, что масляное пятно остается в одном месте на коричневой бумаге, и когда пятно воды рассеялось, бумага стала сухой, показывая воду. испаряется с бумаги или даже с вкладыша.Что касается неизвестных веществ и продуктов питания на рисунке 6, то были протестированы цельное зерно киноа, живые злаки, кукуруза (Неизвестно A) и молочная кость (Неизвестно B), и было показано, что эти вещества действительно содержат, потому что они не испаряются. С другой стороны, молоко гаторада и пармалат действительно испарилось, что говорит о том, что в нем их нет или содержится в небольшом количестве. Другой тест жиров и масел, который проводился в пробирках, показанных на рисунке 5, — эмульгирование липидов. Использованное содержимое представляло собой воду, масло, эмульгатор и молоко.Этот тест проводился в первую очередь для того, чтобы увидеть, превращает ли эмульгатор в эмульсию жиры, чтобы его можно было легко диспергировать в воде. Пробирка 1 не эмульгировала, потому что масло неполярное, а вода полярная. Масла и жиры содержат головки фосфолипидов, которые неполярны и не позволяют маслу и воде закрепляться. В пробирке 2:

    Структура и функция бактериальных клеток


    В поисках самых последних новостей, обновлений и статей, касающихся микробиологии, посетите образовательный веб-сайт Американского общества микробиологов Microbe World .


    Интернет-обзор Интернет-учебника по бактериологии Тодара. «Хорошее, плохое и смертоносное»

    Ключевые слова: бактериальная структура, жгутик, жгутики, пилусы, пили, фимбрии, капсула, S-слой, гликокаликс, слой слизи, биопленка, внешняя мембрана, LPS, клеточная стенка, пептидогликан, муреин, тейхоевая кислота, плазматическая мембрана, клеточная мембрана. , фосфолипидный бислой, транспортная система, движущая сила протона, pmf, АТФаза, ДНК, хромосома, нуклеоид, рибосома, субъединица 30S, субъединица 50S, 16S рРНК, включение, ПОБ, гликоген, карбоксисома, эндоспора, параспоральный кристалл.



    Распечатать страницу

    Для поиска по всей книге введите термин или фразу в форму ниже

    Пользовательский поиск

    Структура и функция бактериальных клеток (страница 1)

    (В этой главе 10 страниц)

    © Кеннет Тодар, доктор философии

    Чертеж типового бактериальная клетка, Вайке Хаас, Университет Висконсин-Мэдисон

    Первичная структура Биологические макромолекулы определяют функцию

    Прокариотические структурные компоненты состоят из макромолекулы такие как ДНК, РНК, белки, полисахариды, фосфолипиды или некоторые комбинация из них.Макромолекулы состоят из первичных субъединиц, таких как нуклеотиды, аминокислоты и сахара (таблица 1). Это последовательность, в которой субъединицы объединены в макромолекулу, которая называется первичной . структура , что определяет многие из свойств, которые макромолекула буду имеют. Таким образом, генетический код определяется конкретной нуклеотидной базой. последовательности в хромосомной ДНК; аминокислотная последовательность в белке определяет свойства и функции белка; и последовательность сахара в бактериальных липополисахаридах определяют уникальную клеточную стенку свойства для болезнетворных микроорганизмов.Первичная структура макромолекула будет управлять ее функцией, и различия внутри первичная структура биологических макромолекул объясняет огромное разнообразие жизни.

    Таблица 1. Макромолекулы которые составляют клеточный материал

    Макромолекула

    Первичный Подразделения

    Где нашел в ячейке

    Белки

    аминокислоты

    Жгутики, пили, клеточные стенки, цитоплазматический мембраны, рибосомы, цитоплазма

    Полисахариды

    сахара (углеводы)

    капсулы, включения (склад), стенки ячеек

    Фосфолипиды

    жирных кислот

    мембраны

    Нуклеиновые кислоты
    (ДНК / РНК)

    нуклеотидов

    ДНК: нуклеоид (хромосома), плазмиды
    рРНК: рибосомы; мРНК, тРНК: цитоплазма


    Прокариотический Архитектура ячейки

    Когда-то это было думал, что бактерии и другие прокариоты были по сути «мешками с ферментами» без врожденный сотовый архитектура.В разработка электронного микроскопа в 1950-х гг. показала отчетливые анатомические особенности бактерий и подтвердили подозрение что им не хватало ядерная мембрана. Прокариоты — это клетки относительно простая конструкция, особенно по сравнению с эукариотами. В то время как эукариотический клетки имеют преобладание органелл с отдельными клеточными функции, Прокариоты выполняют все клеточные функции как отдельные единицы.

    А прокариотический клетка имеет пять основных структурных компонентов: нуклеоид (ДНК) , рибосом , ячейка мембрана , клеточная стенка и какой-то поверхностный слой , который может быть или не быть неотъемлемой частью стены.

    Конструктивно, Есть три архитектурных района: придатков (пристройки к поверхность клетки) в виде жгутиков и пилей (или фимбрий) ; ячейка конверт , состоящий из капсулы , клеточной стенки и плазмы мембрана ; и цитоплазматическая область , которая содержит хромосому клетки ( ДНК ) и рибосом и различные виды включений (Рисунок 1).


    Рисунок 1. Рисунок в разрезе типичного бактериальная клетка, иллюстрирующая структурные компоненты. См. Таблицу 2 ниже о химическом составе и функциях обозначенных компонентов.

    Стол 2. Краткое описание характеристик типичных структур бактериальных клеток

    Структура
    Жгутик
    Функция (и)

    Плавание

    Преобладающее химическое вещество состав

    Белки

    Пили
    Пилус полового члена Стабилизирует вязку бактерии при переносе ДНК конъюгацией Белок
    Пили или фимбрии обыкновенные Прикрепление к поверхностям; защита против фаготрофного поглощения Белок
    Капсулы (включает «слизь слои »и гликокаликс) Прикрепление к поверхностям; защита против фагоцитарного поглощения, иногда убивая или переваривая; бронировать питательных веществ или защиты от высыхания Обычно полисахарид; время от времени полипептид
    Клеточная стенка
    грамположительные бактерии Предотвращает осмотический лизис ячейки протопласт и придает клеткам жесткость и форму Пептидогликан (муреин) комплексный с тейхоевой кислотой
    Грамотрицательные бактерии Пептидогликан предотвращает осмотический лизис и придает жесткость и форму; внешняя мембрана проницаемость барьер; ассоциированные ЛПС и белки выполняют различные функции Пептидогликан (муреин) окруженный фосфолипидный белок-липополисахарид «внешняя мембрана»
    Плазменная мембрана Барьер проницаемости; транспорт растворенных веществ; производство энергии; расположение многочисленных ферментных систем Фосфолипид и белок
    Рибосомы Сайты переводов (синтез белка) РНК и белок
    Включения Часто запасы питательные вещества; дополнительный специализированные функции Очень изменчивый; углевод, липидные, белковые или неорганические
    Хромосома Генетический материал ячейка ДНК
    Плазмида Экстрахромосомный генетический материал ДНК


    Рисунок 2.Электронная микрофотография ультратонкого среза делящейся пары стрептококков группы А (20,000X). Фимбрии (фибриллы) клеточной поверхности — это очевидно. Стенка бактериальной клетки видна как область светлого окрашивания между фибриллами и темным окрашивание интерьер клетки. На процесс деления клеток указывает новая перегородка. образуется между двумя ячейками и углублением в клеточной стенке около экватор ячейки.Диаметр стрептококковой клетки равен примерно один микрон. Электронная микрофотография Streptococcus pyogenes , автор Мария Фацио и Винсент А. Фишетти, Ph.D. с разрешения. В Лаборатория бактериального патогенеза и иммунологии, Рокфеллер Университет.

    продолжение главы

    Следующая страница

    © Кеннет Тодар, доктор наукD. Все права защищены. — www.textbookofbacteriology.net

    (PDF) 3 Химия клеточной стенки

    73 Химия клеточной стенки

    Hon, D.Н.-С. и Сираиси Н. (1991). Древесина и целлюлозная химия. Марсель Деккер, Нью-Йорк.

    Цзян, К.С. и Тимелл, Т. (1972). Полисахариды в коре осины (Populus tremuloides). III.

    конституция галакто-глюкомана. Cellulose Chem. Technol. 6: 503–505.

    Джонс, Р.У., Крулл, Дж. Х., Блессин, К. В., и Инглетт, Г. (1979). Нейтральные сахара гемицеллюлозы фракции

    сердцевины из стеблей отборных лесов. Cereal Chem. 56 (5): 441.

    Кай, Ю.(1991). Химия экстрактивных веществ. В: Hon, D.N.-S. and Shiraishi, N. (Eds.), Wood and Cellulosic

    Chemistry. Марсель Деккер, Нью-Йорк, стр. 215–255.

    Колаттукуды, П.Е. (1984). Биохимия и функция кутина и суберина. Жестяная банка. J. Bot. 62 (12): 2918.

    Kollmann, F.P. и Коте, В.А. младший (1968). Принципы древесной науки и технологии. Спрингер-Верлаг, Нью-Йорк.

    Курт, Э. Ф. и Смит, Дж. Э. (1954). Химическая природа лигнина коры Дугласа.Целлюлозная бумага. Mag.

    Канада. 55: 125.

    Лабоски П. (1979). Химические составляющие четырех южных сосновых парков. Wood Science 12 (2): 80–85.

    Laks, P.E. (1991). Химия коры. В: Hon, D.N.-S. and Shiraishi, N. (Eds.) Wood and Cellulosic Chemistry.

    Марсель Деккер, Нью-Йорк, стр. 257–330.

    Martin, R.E. и Грей, Г. (1971). pH коры южной сосны. Forest Products J. 21 (3): 49–52.

    МакГиннис, Г.Д. и Парих, С. Химические составляющие сосны лоблоловой.Wood Science 7 (4): 295–297.

    Миан, А.Дж. и Тимелл, Т. (1960). Выделение и характеристика целлюлозы из внутренней коры белой березы

    (Betula papyrifera). Жестяная банка. J. Chem. 38: 1191–1198.

    Мур В. и Джонсон Д. (1967). Процедуры химического анализа древесины и изделий из дерева, USDA,

    Лесная служба, Лаборатория лесных товаров.

    Нонака Г., Нисимура Х. и Нисиока И. (1985). Танины и родственные соединения: Часть 26.Выделение и

    структур стенофилланинов A, B и C, новых танинов из Quercus stenophylla, J. Chem. Soc.

    Perkin Trans. I. 163.

    Нуньес, Э., Куильхо, Т., и Перейра, Х. (1996). Анатомия и химический состав коры Pinus Pinaster.

    IAWA J. 17 (2): 141–149.

    Обст, Дж. Р. (1982). Состав гваяцил- и сирингиллигнина в компонентах клеток твердой древесины. Holzforschung

    36 (3): 143–153.

    Художник Т.Дж. и Purves, C.Б. (1960). Полисахариды во внутренней коре белой ели, Tappi 43: 729–736.

    Паншин, А.Дж. и de Zeeuw, D. (1980). Учебник технологии дерева, Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.

    Перейра, Х. (1988). Химический состав и изменчивость пробки Quercus suber L. Wood Sci. Technol.

    22: 211–218.

    Pettersen, R.C. (1984). Химический состав древесины. В: The Chemistry of Solid Wood, Rowell, R. M.,

    Editor, Advances in Chemistry Series 20, Американское химическое общество.

    Портер, Л.Дж. (1989). Конденсированные дубильные вещества. В: Rowe, J.W. (Ред.), Натуральные продукты древесных растений. I Chapter

    7.7, 651–688, Springer-Verlag, New York.

    Роу, Дж. У. (Ред.) (1989). Натуральные продукты древесных растений. I и II. Спрингер-Верлаг, Нью-Йорк.

    Роуэлл, Р.М. (1980). Распространение прореагировавших химикатов в южной сосне, модифицированной метилизоцианатом.

    Wood Sci. 13 (2): 102–110.

    Сака, С. (1991). Химический состав и распространение.В: Hon, D.N.-S. и Сираиси, Н. Вуд и целлюлозная

    Химия, Марсель Деккер, Инк., Нью-Йорк, Глава 2, 59–88.

    Сака С. и Геринг. D.A.I. (1983). Распределение неорганических компонентов в древесине черной ели, определенное методом TEM-EDXA

    . Мокузай Гаккаиси 29: 648.

    Сакакибара А. (1991). Химия лигнина. В: Hon, D.N.-S. и Сираиси, Н. Вуд и целлюлозная химия,

    Марсель Деккер, Инк., Нью-Йорк, глава 4, 113–175.

    Сарканен, К.В. и Хергерт, Х.Л. (1971). Классификация и распространение, В: Сарканен К.В. и Людвиг К.Х.

    (ред.), Лигнины, Возникновение, образование, структура и реакции, Wiley-Interscience, Нью-Йорк.

    Sarkanen, K.V, Ludwig, C.H. (Ред.). (1971). Лигнины: появление, образование, структура и реакции,

    Wiley-Interscience, Нью-Йорк.

    Шверин, Г. (1958). Химия реакции дерева. II. Полисахариды Eucalyptus goniocalyx и

    Pinus лучистые.Holzforschung 12: 43–48.

    Сандвед, К.Б., Пренс, Г.Т., и Пренс, А.Е. (1992). Кора: образование, характеристики и использование коры

    во всем мире. Timber Press, Портленд, штат Орегон.

    Сешадри, Т.Р. и Vedantham, T.N.C. (1971). Химическая экспертиза коры и сердцевины Betula

    видов американского происхождения. Фитохим. 10: 897.

    Sjöström, E. (1981). Полисахариды древесины. Химия древесины, основы и применения. Academic

    Press, Нью-Йорк, стр.51–67.

    Моющие средства для лизиса клеток и экстракции белков | Thermo Fisher Scientific

    Детергенты — это класс молекул, уникальные свойства которых позволяют манипулировать (нарушать или формировать) гидрофобно-гидрофильными взаимодействиями между молекулами в биологических образцах. В биологических исследованиях детергенты используются для лизиса клеток (высвобождения растворимых белков), солюбилизации мембранных белков и липидов, контроля кристаллизации белков, предотвращения неспецифического связывания в процедурах аффинной очистки и иммуноанализа, а также в качестве добавок при электрофорезе.


    Свойства и виды моющих средств

    Состав ПАВ. Обобщенная структура отдельной молекулы детергента (вверху) и полная структура CHAPS (внизу), пример цвиттерионного детергента.

    Химическое определение моющего средства

    Моющие средства представляют собой амфипатические молекулы, что означает, что они содержат как неполярный «хвост», имеющий алифатический или ароматический характер, так и полярную «голову». Ионный характер группы полярных голов лежит в основе широкой классификации моющих средств; они могут быть ионными (заряженными, анионными или катионными), неионными (незаряженными) или цвиттерионными (имеющими как положительно, так и отрицательно заряженные группы, но с нулевым суммарным зарядом).


    Подобно компонентам биологических мембран, детергенты обладают гидрофобно-связывающими свойствами в результате их неполярных хвостовых групп. Тем не менее, моющие средства сами по себе растворимы в воде. Следовательно, молекулы детергента позволяют диспергировать (смешивать) нерастворимые в воде гидрофобные соединения в водной среде, включая экстракцию и солюбилизацию мембранных белков.

    Моющие средства в низкой концентрации в водном растворе образуют монослой на границе раздела воздух – жидкость.При более высоких концентрациях мономеры детергента объединяются в структуры, называемые мицеллами. Мицелла представляет собой термодинамически стабильный коллоидный агрегат мономеров детергента, в котором неполярные концы изолированы внутрь, избегая воздействия воды, а полярные концы ориентированы наружу при контакте с водой.

    Идеализированная структура мицеллы детергента.


    И количество мономеров детергента на мицеллу (число агрегации), и диапазон концентраций детергента, выше которого образуются мицеллы (так называемая критическая концентрация мицелл, CMC), являются свойствами, специфичными для каждого конкретного детергента (см. Таблицу).Критическая температура мицелл (CMT) — это самая низкая температура, при которой мицеллы могут образовываться. CMT соответствует так называемой температуре помутнения, поскольку мицеллы детергента образуют кристаллические суспензии при температурах ниже CMT и снова становятся прозрачными при температурах выше CMT.

    На свойства моющего средства влияют такие экспериментальные условия, как концентрация, температура, pH буферного раствора и ионная сила, а также наличие различных добавок. Например, CMC некоторых неионных детергентов уменьшается с повышением температуры, в то время как CMC ионных детергентов уменьшается с добавлением противоиона в результате уменьшения электростатического отталкивания между заряженными головными группами.В других случаях добавки, такие как мочевина, эффективно нарушают структуру воды и вызывают снижение содержания КМЦ моющего средства. Как правило, с увеличением ионной силы происходит резкое увеличение числа агрегаций.

    Детергенты могут быть денатурирующими или неденатурирующими по отношению к структуре белка. Денатурирующие детергенты могут быть анионными, такими как додецилсульфат натрия (SDS), или катионными, такими как бромид этилтриметиламмония. Эти детергенты полностью разрушают мембраны и денатурируют белки, нарушая межбелковые взаимодействия.Неденатурирующие детергенты можно разделить на неионные детергенты, такие как Triton X-100, соли желчных кислот, такие как холат, и цвиттерионные детергенты, такие как CHAPS.

    Свойства обычных моющих средств. 9 9142 9 49K994 62 Agg. # = Число агрегации, которое представляет собой количество молекул на мицеллу.


    Очищенные моющие растворы

    Хотя детергенты доступны из нескольких коммерческих источников и обычно используются во многих исследовательских лабораториях, важность чистоты и стабильности детергента не получила широкого признания.Моющие средства часто содержат следовые примеси, полученные при их производстве. Некоторые из этих примесей, особенно пероксиды, которые содержатся в большинстве неионных моющих средств, нарушают активность белка. Кроме того, некоторые типы моющих средств легко окисляются под воздействием воздуха или ультрафиолетового излучения, что приводит к потере их свойств и активности в качестве солюбилизирующих агентов. Мы предлагаем несколько моющих средств высокой чистоты с низким содержанием пероксидов, которые расфасовываются под азотом в прозрачные стеклянные ампулы. Эти моющие растворы Thermo Scientific Surfact-Amps обеспечивают непревзойденное удобство, качество и постоянство всех видов моющих средств.Набор пробоотборника включает 10 различных очищенных моющих средств (семь в формате Surfact-Amps и три в твердом виде).


    Структура клеточной мембраны, солюбилизация белков и детергенты

    Строение клеточных мембран

    Основным фактором, определяющим поведение и взаимодействие молекул в биологических образцах, является их гидрофильность или гидрофобность. Большинство белков и других молекул с заряженными или полярными функциональными группами растворимы (или смешиваются) в воде, поскольку они участвуют в высокоупорядоченной межмолекулярной структуре воды с водородными связями.Некоторые другие белки (или, по крайней мере, части белков), а также жиры и липиды не имеют полярных или заряженных функциональных групп; следовательно, они исключены из упорядоченного взаимодействия воды с другими полярными молекулами и имеют тенденцию объединяться в структуры, имеющие минимальную площадь контакта с полярным окружением. Эта ассоциация неполярных молекул в водных растворах обычно называется гидрофобным притяжением, хотя более точно ее следует понимать как исключение из гидрофильной среды.

    Образование и стабильность биологических мембран в значительной степени являются результатом гидрофобного притяжения фосфолипидов, которые образуют двухслойные листы, имеющие гидрофобные липидные «хвосты», ориентированные в пределах толщины листа, и полярные «головные» группы, ориентированные на внешнюю и внутреннюю водную среду. Мембранные белки полностью покрывают толщину мембраны или встроены с одной стороны мембраны в соответствии с их структурой гидрофобных и гидрофильных боковых цепей аминокислот и других функциональных групп.

    Разрушение мембраны, связывание с белками и солюбилизация

    Обычно умеренные концентрации мягких (т.е. неионных) детергентов нарушают целостность клеточных мембран, тем самым облегчая лизис клеток и экстракцию растворимого белка, часто в нативной форме. При определенных буферных условиях различные детергенты эффективно проникают между бислоями мембраны в концентрациях, достаточных для образования смешанных мицелл с изолированными фосфолипидами и мембранными белками.

    Лизис клеток на основе детергентов. Для процедур экстракции белков можно использовать как денатурирующие, так и неденатурирующие реагенты для лизиса клеток.


    Денатурирующие детергенты, такие как SDS, связываются как с мембранными (гидрофобными), так и с немембранными (водорастворимыми, гидрофильными) белками при концентрациях ниже CMC (то есть в виде мономеров). Реакция является равновесной до насыщения. Следовательно, свободная концентрация мономеров определяет концентрацию детергента.Связывание SDS является кооперативным (т.е. связывание одной молекулы SDS увеличивает вероятность связывания другой молекулы SDS с этим белком) и превращает большинство белков в жесткие стержни, длина которых пропорциональна молекулярной массе.

    Неденатурирующие детергенты, такие как Triton X-100, имеют жесткие и объемные неполярные головки, которые не проникают в водорастворимые белки; следовательно, они обычно не нарушают нативных взаимодействий и структур водорастворимых белков и не обладают свойствами кооперативного связывания.Основной эффект неденатурирующих детергентов — связываться с гидрофобными частями мембранных белков, тем самым придавая им смешиваемость.

    При концентрациях ниже CMC мономеры детергента связываются с водорастворимыми белками. Выше CMC связывание детергента с белками конкурирует с самоассоциацией молекул детергента в мицеллы. Следовательно, при увеличении концентрации детергента сверх КМЦ увеличение количества мономеров детергента, связанных с белком, не происходит.

    Мономеры детергентов солюбилизируют мембранные белки, разделяясь на бислой мембраны. С увеличением количества моющих средств мембраны проходят различные стадии солюбилизации. Начальная стадия — лизис или разрыв оболочки. При молярном соотношении детергент: мембранный липид от 0,1: 1 до 1: 1 липидный бислой обычно остается неповрежденным, но происходит избирательная экстракция некоторых мембранных белков. При увеличении соотношения до 2: 1 происходит солюбилизация мембраны, в результате чего образуются смешанные мицеллы.К ним относятся мицеллы фосфолипид-детергент, мицеллы детергент-белок и мицеллы липид-детергент-белок. При соотношении 10: 1 все взаимодействия липид: белок нативной мембраны эффективно заменяются на взаимодействия детергент: белок.

    Количество детергента, необходимое для оптимальной экстракции белка, зависит от CMC, числа агрегации, температуры и природы мембраны и детергента. Буфер для солюбилизации должен содержать достаточное количество детергента, чтобы обеспечить более 1 мицеллы на молекулу мембранного белка, чтобы гарантировать, что отдельные молекулы белка изолированы в отдельные мицеллы.

    Моющие средства, используемые для лизиса клеток. Основные характеристики денатурирующих и неденатурирующих детергентов, используемых для экстракции белков.


    Методы удаления моющих средств

    Удаление детергента из солюбилизированных белков

    Каким бы необходимым и полезным ни было использование детергента для начального лизиса клеток или экстракции мембранных белков, последующие применения или эксперименты с экстрагированными белками могут потребовать удаления части или всего детергента.Например, хотя многие водорастворимые белки функциональны в форме, солюбилизированной детергентом, мембранные белки часто модифицируются и инактивируются солюбилизацией детергента в результате нарушения взаимодействия природных липидов. В некоторых таких случаях функция мембранных белков восстанавливается, когда они восстанавливаются в двухслойные мембраны путем замены детергента фосфолипидами или другими мембраноподобными липидными смесями.

    Функцию отдельного белка можно изучать изолированно, если его сначала очистить, а затем воссоздать в искусственной мембране (хотя восстановление нативной ориентации в мембране является серьезной проблемой).Даже если восстановление функции белка не является проблемой, может потребоваться уменьшить концентрацию детергента в образце, чтобы сделать его совместимым с анализами белков или гель-электрофорезом.

    Удалить моющее средство можно разными способами. Диализ эффективен для удаления детергентов с очень высокими КМЦ и / или небольшими числами агрегации, таких как N-октилглюкозиды. Детергенты с низким содержанием КМЦ и большим числом агрегации не могут быть подвергнуты диализу, поскольку большинство молекул детергента будут находиться в мицеллах, которые слишком велики, чтобы диффундировать через поры диализной мембраны; только избыток мономера может быть подвергнут диализу.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Моющее средство Тип Агг. # ‡ MW
    моно
    (мицелла)
    CMC
    mM
    (% мас. / Об.)
    Cloud 9014 ° C
    Thermo Scientific Triton X-100 Неионный 140 647 (90K) 0.24 (0,0155) 64 Нет
    Thermo Scientific Triton X-114 Неионный 537 (-) 0,21 (0,0113) 23 NP
    2 40
    Неионный 149 617 (90K) 0,29 (0,0179) 80
    Thermo Scientific Brij-35 Неионный 40909 (0,0110) > 100 Нет
    Thermo Scientific Brij-58 Неионный 70 1120 (82K) 0,08 (0,0086) > 100 Нет Scientific Tween 20 Неионный 1228 (-) 0,06 (0,0074) 95
    Thermo Scientific Tween 80 Nonionic 60 .01 (0,0016) Нет
    Октилглюкозид Неионогенный 27 292 (8K) 23-24 (~ 0,70) > 100 62 Октил Неионогенный 308 (-) 9 (0,2772) > 100 Да
    SDS Анионный 62-8 2861 (90-99) 6-996 0,23) > 100 No
    CHAPS Цвиттерионный 10 615 (6K) 8-10 (0.5-0,6) > 100 Да
    CHAPSO Цвиттерионный 11 631 (7K) 8-10 (~ 0,505) 90