11 сынып Биология

Сабақ: Биологияны басқару жүйелері

Мақсаты:
Студенттер биологиялық басқару жүйесі түсінігімен, тірі ағзалардағы реттеу принциптерімен және биологиялық процестердегі кері байланыстың (оң және теріс) рөлімен танысады.

Негізгі ұғымдар:
Реттеу, тура және кері кері байланыс, оң және теріс кері байланыс, детектор, реттеуші, модулятор, эффектор.

Кіріспе (5-10 минут)

• Қызықтыру сұрағы: Биологияда «басқару жүйесі» нені білдіреді деп ойлайсыз?

• Тұрақтылықты (гомеостазды) сақтау және сыртқы өзгерістерге бейімделу үшін тірі организмдер өздерінің ішкі ортасын қалай реттейтінін талқылаңыз .

Мазмұнын түсіндіру (15 минут)

1. Биологиялық басқару жүйесінің анықтамасы: Қоршаған ортаның тұрақтылығын сақтайтын және ағзаның ішкі жағдайларын бейімдейтін жүйе.

2. Басқару жүйесінің құрамдас бөліктері:

   • Детектор: Қоршаған ортадағы өзгерістерді сезінеді.

   • Реттеуші: Тиісті жауапты шешеді.

   • Модулятор: жауап күшін реттейді.

   • Эффектор: жауапты орындайды.

3. Кері байланыс механизмдері:

   • Теріс кері байланыс: Жүйені тұрақты күйге қайтаруға көмектесетін өзгерістерге қарсы тұрады.

   • Оң кері байланыс: өзгерістерді күшейтеді, жиі жүйені жаңа күйге итермелейді.

Іс-шаралар

1. «Тұжырымдаманы сәйкестендіру» әрекеті

Берілген сипаттама мәтінін пайдалана отырып, оқушылар терминдерді олардың анықтамаларымен және биологиялық жүйедегі функцияларымен сәйкестендіреді.

2. Рас немесе жалған (15 сұрақ)

Мазмұнына сүйене отырып, оқушылар әрбір тұжырымның ақиқат немесе жалған екенін анықтайды. Мысал сұрақтар:

• Теріс кері байланыс биологиялық жүйелерді тұрақтандыруға көмектеседі. (Шын)

• Оң кері байланыс жауаптың қарқындылығын төмендетеді. (жалған)

3. «Бос орынды толтыру» әрекеті

Келесі сөйлемдерді сөз қорындағы жетіспейтін сөздермен толықтырыңыз:

• ________ қоршаған ортадағы өзгерістерді анықтайды.

• ________ кері байланыс циклі биологиялық жүйені өзгерістерге ________ тұрақтандырады.

4. Диаграммалық талдау (4.1 және 4.2)

• 4.1 диаграмма: Биологиялық басқару жүйесінің құрамдас бөліктерін белгілеңіз.

• Диаграмма 4.2: Гомеостазды сақтайтын жүйеде оң және теріс кері байланыс қай жерде болатынын анықтаңыз.

Сараланған тапсырмалар

1. Негізгі деңгей: Биологиялық жүйелердегі кері байланыстың рөлін сипаттайтын абзацты жазыңыз.

2. Орта деңгей: Оң және теріс пікірлерді мысалдармен салыстыратын кесте жасаңыз.

3. Жетілдірілген деңгей: биологиялық процесті талдаңыз (мысалы, денедегі температураны реттеу) және теріс кері байланыс гомеостазды қалай сақтайтынын түсіндіріңіз.

Бағалау

1. Көп таңдаулы сұрақтар: Биологиялық басқару жүйелерінің құрамдас бөліктері мен функциялары туралы сұрақтар.

2. Қысқа жауап: Теріс кері байланыс арқылы биологиялық жүйе тұрақтылықты қалай сақтайтынын түсіндіріңіз.

3. Кеңейтілген жауап: оң және теріс кері байланыс арасындағы айырмашылықтарды сипаттаңыз және әрқайсысына мысал келтіріңіз.

Бұл құрылым әртүрлі деңгейдегі студенттерді қызықтыру үшін әртүрлі интерактивті және бағалау әдістерін біріктіре отырып, биологиядағы басқару жүйесін нақтылауға көмектесуі керек.

Тапсырмалар мен Жауаптары

1. Ұғымдармен Сәйкестендіру Тапсырмасы

Термин	Сипаттамасы
Детектор	Қоршаған ортадағы өзгерістерді сезетін компонент
Регулятор	Қандай жауап беру шешетін компонент
Модулятор	Жауаптың күші мен бағытын реттейтін компонент
Эффектор	Реттеуші жауапты жүзеге асыратын компонент

2. Шындық/Жалған Тест (15 сұрақ)

Сұрақ	Жауабы
Теріс байланыс жүйесін тұрақтандыруға қажет.	Шындық
Оң қажетті өзгерістердің интенсивтілігін төмендетеді.	Жалған
Детектор қоршаған ортадағы өзгерістерді бақылайды.	Шындық
Регулятор жауаптың күші мен бағытын өзгертеді.	Жалған
Жүйенің тепе-теңдігін сақтау үшін маңызды рөл орнату.	Шындық
Модулятор – бұл қоршаған ортаны сезетін компонент.	Жалған
Теріс байланыс термодинамикалық тұрақтылыққа қол жеткізуге көмектеседі.	Шындық
Оң керек бастапқы күйге қайтуға әсер етеді.	Жалған
Теріс керек байланыстарды өзгертуге болады.	Шындық
Эффектор жауапты орындайтын компонент болып табылады.	Шындық
Оң керек байланыс басқару жүйесінде көп жиі.	Жалған
Жүйенің реттелуі тұрақты энергетикалық ағымды қажет етеді.	Шындық
Модулятор өзгерту күшін реттеу арқылы басқару жүйесін тиімді етеді.	Шындық
Биологиялық басқару жүйесі организмнің тепе-теңдігін сақтайды.	Шындық
Регулятор барлық өзгерістерді сезетін компонент ретінде жұмыс істейді.	Жалған

3. Бос орындарды Толтыру Тапсырмасы

1. Детектор қоршаған ортадағы өзгерістерді сезеді.

2. Теріс керек байланыс биологиялық жүйені тұрақтандырады.

3. Оң керек байланыс жүйесін жаңа күйге итермелейді.

4. Эффектор жауапты орындау арқылы қажет байланысты.

5. Модулятор жауаптың күшін реттейді, реттеуді тиімді етеді.

4. Диаграмманы Талдау Тапсырмасы

4.1-сурет бойынша салықты толтыру:

• Кіру: Ағзадағы өзгерістер туралы ақпарат.

• Детектор: Өзгерісті қабылдайды және сақтайды.

• Модулятор: Реттелетін деңгейге сәйкес жауапты реттеледі.

• Эффектор: Жауап әрекетін реттеу.

• Шығу: Реттелген күй, әрекетке байланысты.

4.2-сурет бойынша:

• Теріс Кері Байланыс : Жүйенің тұрақтылығын арттырып, өзгерістерді бастапқы күйге қайтарады.

• Оң Кері Байланыс : Жүйедегі өзгерістерді күшейтіп, жаңа күйге өтуіне мүмкіндік береді.

Шындық/Жалған Тест тапсырмасы

Мәтінді оқып, келесі тұжырымдардың шын немесе жалған екенін анықтаңыз.

1. Термоэлемент электр тоғы арқылы пештің температурасын ұстап тұрады.

2. Термостат температураны тек 150℃ жеткен кезде өшіреді.

3. Термостат қателік детекторы ретінде әрекет етеді.

4. Павлов бойынша, организмді реттеу процестерін қамтамасыз ету.

5. Қазақстан ғалымдарының шартты рефлекстерінің тежелуін зерттеді.

6. Кибернетика қоғамындағы басқару процестері зерттелмейді.

Жауаптар :

1. Шындық

2. Шындық

3. Шындық

4. Жалған

5. Шындық

6. Жалған

2. Қалып қойған сөздерді толықтыру тапсырмасы

Мәтіннен алынған сөз тіркестерін толықтырыңыз:

1. Термоэлемент, электр тоғы, пештің температурасы және ___________.

2. Термоэлемент 150℃ температураға жоғары кезде ___________.

3. Физиологиялық процестердің мақсаты - ___________.

4. Қазақстан ғалымдары шартты рефлекстердің дамуы мен тежелуін, сондай-ақ ___________ зерттеді.

5. Басқарудың екі негізгі қағидасы бар: ___________ және ___________ бойынша.

3. Кестемен жұмыс

Мәтіндегі басқару механизмдерін келесі кесте бойынша толтырыңыз:

Басқару Жүйесі	Қызметі	мысалы
Термостат	Пештің температурасын реттеу	___________
Қателік детекторы	___________	___________
Физиологиялық механизмдер	Дененің қалыпты жағдайын сақтау	___________

4. Суретпен жұмыс

Сурет бойынша тапсырма : Мәтінде берілген термостат жүйесінің жұмыс істеу принципі бойынша сызба сызыңыз. Сызбада мына заттарды көрсетеді:

• Пештің қызу элементі

• Термостат

• Температуралық шек (150℃)

• Қателік детекторы

5. Деңгей бойынша тапсырмалар

А деңгейі: Мәтіннен негізгі ойларды шығару, қысқаша мазмұн құрастырыңыз.

В деңгейі: Павловтың физиологиялық реттеу процестері туралы пікірін сипаттаңыз. Павловтың теориясын басқа зерттеулермен зерттеңіз.

С деңгейі: Кибернетика ғылымының биологиялық процестерді басқарудағы рөлі туралы өз көзқарасыңызды жазыңыз. Кибернетика қағидалары қазіргі медициналық зерттеулерде қалай қолданылған мысалдармен түсіндіріңіз.

Міне, сіздің тапсырмаларыңызға арналған жауаптар мен түсіндірмелер:

2. Қалып қойған сөздерді толықтыру тапсырмасы

Мәтіннен алынған сөз тіркестерін толықтыру:

• Термоэлемент, электр тоғы, пештің температурасы және қажетті температураға орнатылған термостат.

• Термоэлемент 150℃ температураға жоғары кезде электр тоғы өшіріледі.

• Физиологиялық процестердің мақсаты - организмнің қалыпты жағдайын қамтамасыз ету.

• Қазақстан ғалымдары шартты рефлекстердің дамуы мен тежелуін, сондай-ақ адамдағы эмоцияның өзгерісін зерттеді.

• Басқарудың екі негізгі қағидасы бар: ауытқу бойынша және қарсылық бойынша.

3. Кестемен жұмыс

Мәтіндегі басқару механизмдерін кестеге толтыру:

Басқару Жүйесі	Қызметі	Мысалы
Термостат	Пештің температурасын реттеу	Пештің қыздыру элементін қосу/өшіру
Қателік детекторы	Қажетті мәннен ауытқуды анықтау	Термоэлемент (температура айырмашылығы)
Физиологиялық механизмдер	Дененің қалыпты жағдайын сақтау	Температураны тұрақтандыру

4. Суретпен жұмыс

Сурет бойынша тапсырма: Мәтіндегі термостат жүйесінің жұмыс істеу принципіне сәйкес сызба жасаңыз. Сызбада мыналарды көрсету керек:

• Пештің қызу элементі

• Термостат

• Температуралық шек (150℃)

• Қателік детекторы

Сызбаның сипаттамасы:

Сызбада пештің қызу элементі температураны қажетті шекке дейін қыздырады. Температура 150℃-қа жеткенде, термостат қателік детекторы ретінде жұмыс істейді және қыздыру элементін өшіреді. Температура төмендегенде, термостат қайта қосылып, қызу элементі қыздыруды бастайды.

5. Деңгей бойынша тапсырмалар

А деңгейі: Мәтіннің негізгі ойларының қысқаша мазмұны

• Термостат пен электр тоғының көмегімен пештің температурасын реттеу үлгісі гомеостатикалық басқару жүйесін сипаттайды. Термостат жүйесі теріс кері байланыс арқылы тұрақты күйді сақтауға тырысады, осылайша ауытқуларды жойып, тұрақты температураны ұстап тұрады. Бұл механизмдер физиологиялық процестерде, дене температурасы, жүрек соғысы, артериялық қысым сияқты көрсеткіштерді реттеуде қолданылады.

В деңгейі: Павловтың физиологиялық реттеу процестері туралы пікірі

• Павлов физиологиялық реттеу процестерін тірі организмдегі сыртқы ортамен теңесуге бағытталған жүйе деп түсіндірді. Оның пікірінше, организмдегі бейімделу процестері организмге пайдалы немесе белгілі бір мақсатқа жетуге бағытталған. Павловтың көзқарасын қолдай отырып, Қазақстан ғалымдары эмоцияның физиологиялық өзгерістерін зерттеп, бұл процестердің жалпы реттелу қағидаларына сәйкес келетінін көрсетті.

С деңгейі: Кибернетика ғылымының биологиялық процестерді басқарудағы рөлі

• Кибернетика тірі организмдер мен қоғамдағы басқару процестерінің жалпы принциптерін зерттейді. Биологиялық жүйелерде кибернетикалық қағидалар дененің тұрақты жағдайын сақтауға көмектеседі, мысалы, гормондар деңгейін немесе жүрек соғысын реттеу арқылы. Қазіргі медицинада кибернетикалық принциптер кеңінен қолданылады, мысалы, жасанды интеллект арқылы ауруларды диагностикалау, медициналық құрылғылардың өзін-өзі реттеу жүйелері, жүрек соғысы мен қан қысымын автоматты түрде бақылау сияқты бағыттарда қолданылып жүр.

1. Шындық/Жалған Тест Тапсырмалары

Төмендегі сөйлемдерді шын немесе жалған деп белгілеңіз:

1. Натрий-калий сорғысы белсенді тасымал механизміне жатады.

2. Жасуша қабықшасы тек бір қабаттан тұрады.

3. Жануарлар жасушасының қабырғасы целлюлозадан құралады.

4. Жасуша қабырғасы барлық жасушаларда біркелкі құрылымда болады.

5. Жасуша мембранасының қалыңдығы 8 нм болады.

6. Нерв жасушалары белсенді тасымал жолымен иондарды тасымалдайды.

7. Жасуша мембранасының фосфолипидтерден тұратыны дәлелденген.

2. Қалып қойған сөздерді толықтыру Тапсырмасы

Мәтіннен алынған сөз тіркестерін толықтырыңыз:

1. Термоэлемент, электр тоғы, пештің температурасы және ___________.

2. Термоэлемент 150℃ температураға жоғары кезде ___________.

3. Физиологиялық процестердің мақсаты - ___________.

4. Қазақстан ғалымдары шартты рефлекстердің дамуы мен тежелуін, сондай-ақ ___________ зерттеді.

5. Басқарудың екі негізгі қағидасы бар: ___________ және ___________ бойынша.

3. Кестемен Жұмыс

Мәтіндегі басқару механизмдерін келесі кесте бойынша толтырыңыз:

Басқару Жүйесі	Қызметі	Мысалы
Термостат	Пештің температурасын реттеу	___________
Қателік детекторы	___________	___________
Физиологиялық механизмдер	Дененің қалыпты жағдайын сақтау	___________

4. Суретпен Жұмыс

Мәтінде берілген термостат жүйесінің жұмыс істеу принципі бойынша сызба сызыңыз. Сызбада мына элементтерді көрсетіңіз:

• Пештің қызу элементі

• Термостат

• Температуралық шек (150℃)

• Қателік детекторы

5. Деңгей бойынша Тапсырмалар

А деңгейі: Мәтіннен негізгі ойларды шығарып, қысқаша мазмұн құрастырыңыз.

В деңгейі: Павловтың физиологиялық реттеу процестері туралы көзқарасын сипаттаңыз. Павловтың теориясын басқа зерттеулермен салыстырып зерттеңіз.

С деңгейі: Кибернетика ғылымының биологиялық процестерді басқарудағы рөлі туралы өз көзқарасыңызды жазыңыз. Кибернетика қағидалары қазіргі медициналық зерттеулерде қалай қолданылғанын мысалдармен түсіндіріңіз.

гормондардың мембраналық рецепторлар арқылы жасушаларға сигнал беру механизмдерін түсіндіру, оқу процесінде функционалдық сауаттылықты дамытуға бағытталған тапсырмаларды құру міндеті тұр. Мұнда біз гормондардың әрекет ету механизмдерін, рецепторлар мен сигналдардың берілу жүйелерін түсіндіру жолдарын ұсынатын тапсырмалар мен сұрақтарды дайындауға назар аударамыз.

1. Мәтінмен жұмыс және түсіндіру:

Мақсат: Оқушылардың гормондар мен рецепторлар арасындағы өзара әрекеттесуді түсінгенін тексеру.

Тапсырма:

• Гормондар мен рецепторлар арасындағы байланыс және гормон-рецептор кешені қалай қалыптасатыны туралы мәтінді оқып, өз сөзіңмен түсіндір.

• Гормондар мен екіншілік тасымалдаушылардың айырмашылығы туралы айтып бер.

• Сигналдың берілу тізбегін түсіндір: гормон рецепторымен байланысып, қандай өзгерістер болады? (Суретті пайдаланып, тізбекті толықтыру).

Кесте тапсырмасы:

Қадам	Оқиға	Түсіндіру
1	Гормон рецепторға байланысады.	Бұл бастапқы сигналдың жасуша рецепторына жетіп, химиялық байланыс құрады.
2	Гормон-рецептор кешені қалыптасады.	Гормон мен рецептор бірігіп, екіншілік тасымалдаушыларды белсендіреді.
3	Екіншілік тасымалдаушылар белсендірілгенде, ферменттер жұмыс істей бастайды.	Екіншілік тасымалдаушылар – бұл ферменттер немесе басқа молекулалар, олар сигналды таратады.
4	Келесі тасымалдаушылар іске қосылады.	Бұл жағдайда жаңа молекулалар немесе белоктар іске қосылып, метаболиттік процестерді бастайды.

2. Суретпен жұмыс:

Мақсат: Оқушылардың сурет арқылы гормондық сигналдардың берілу механизмін дұрыс түсінгенін тексеру.

Тапсырма:

• Суретте көрсетілген сигнал беру тізбегін толықтырыңыз. (Әрбір сатыға қысқаша түсінік жазу).

• «Аденилатциклаз жүйесі» мен «Гуанилатциклаза жүйесінің» әрқайсысының қызметін түсіндіріп, айырмашылықтарын анықтаңыз.

Суретке негізделген сұрақтар:

1. Гормон рецепторымен байланысқаннан кейін қандай молекулалар белсендіріледі? (G-протеин, Аденилатциклаза, т.б.)

2. Циклдік АМФ (цАМФ) қандай рөл атқарады?

3. Қандай молекулалар екіншілік тасымалдаушылар ретінде қызмет атқарады? (цАМФ, ИФ3, ДАГ)

4. Екіншілік тасымалдаушылардың әсері жасушада қандай метаболиттік өзгерістерді тудырады?

3. Топтық жұмыс:

Мақсат: Оқушылардың өзара талқылау арқылы гормондық сигналдардың берілу механизмін тереңірек түсінуіне көмектесу.

Тапсырма:

• Топқа бөлініп, гормондық сигналдардың әртүрлі түрлерін талқылаңдар: аденилатциклаз жүйесі, инозитолтрифосфат жүйесі, азот оксиді, кальций иондары және т.б.

• Әр топ өзінің таңдаған жүйесі бойынша сызба жасасын және оны басқа топтарға түсіндірсін.

• Әрбір жүйенің ерекшелігін және жасушада қандай өзгерістер болатынын талқылап, бір-біріне түсіндіріп беріңіздер.

4. Тест тапсырмасы:

Мақсат: Оқушылардың сигнал беру механизмдерін түсінгенін тексеру.

Тапсырмалар:

1. Гормон мен рецептор арасындағы байланыс қандай процесті бастайды?

   • a) Генетикалық материалды кодтау

   • b) Екіншілік тасымалдаушылардың белсендірілуі

   • c) АТФ өндірісі

   • d) ДНҚ репликациясы

2. Қандай молекулалар екіншілік тасымалдаушы ретінде қызмет атқарады?

   • a) АТФ

   • b) Циклдік АМФ (цАМФ)

   • c) Гормондар

   • d) Жарық кванттары

3. Аденилатциклаза жүйесінің негізгі қызметі қандай?

   • a) Гормонның рецепторға байланысуы

   • b) ЦАМФ өндірісінің ұлғаюы

   • c) Фосфорилденген белоктардың өндірісі

   • d) Гормонның жасуша ішіне енуі

5. Жағдайлық тапсырма:

Мақсат: Оқушылардың гормондық сигналдардың нақты жағдайларда қалай әсер ететінін түсіну.

Тапсырма:

• Егер ағзада адреналин гормонының деңгейі жоғары болса, қандай өзгерістер орын алуы мүмкін? Гормонның рецепторымен байланысқан соң қандай биохимиялық процестер іске қосылады?

Қорытынды:

Бұл тапсырмалар оқушылардың гормондық сигналдардың берілу механизмін түсініп, оларды өзара байланыстырып, нақты жағдайларда қалай жұмыс істейтінін түсінуіне көмектеседі. Мәтінмен жұмыс, суретпен және кестемен талдау, топтық жұмыс арқылы оқушылардың функционалдық сауаттылығын дамытуға мүмкіндік береді.

1. Мәтінмен жұмыс

Мақсат: Оқушыларға гормондық сигналдардың берілу тізбегін түсіндіру, олардың әртүрлі сигналдық жолдарын салыстыра білу дағдысын қалыптастыру.

Тапсырма 1: Мәтінді талдау

• Мәтіннен әрбір гормондық сигнал беру жүйесінің кезеңдерін (аденилатциклазалық жүйе, гуанилатциклазалық жүйе, азот оксиді, кальций иондары, инозитолтрифосфат жүйесі) бөліп, әрқайсысының жұмыс істеу механизмін өз сөзіңізбен түсіндіріңіз.

Тапсырма 2: Кесте жасау
Мәтіндегі әрбір гормондық сигнал беру жүйесі бойынша ақпаратты кесте түрінде жазып, олардың ерекшеліктерін салыстырыңыз.

Сигнал беру жүйесі	Белсендіретін фермент/молекула	Қандай екіншілік тасымалдаушылар пайда болады?	Нысана-жасушадағы әсері
Аденилатциклазалық жүйе	Аденилатциклаза	цАМФ	Протеинкиназа белсендіріліп, ферменттер фосфорланады
Гуанилатциклазалық жүйе	Гуанилатциклаза	цГМФ	ЦГМФ арқылы протеинкиназа белсендіріліп, метаболизм өзгеруі
Азот оксиді	NO-синтаза	цГМФ	Тамырлардың босануы, қысқа мерзімді әсер
Ca²⁺ мессенджер жүйесі	Кальмодулин, протеинкиназа	Ca²⁺	Кальций ионы арқылы метаболизм, жиырылу белсенділігін реттейді
Инозитолтрифосфат жүйесі	Фосфолипаза C	ИФ3, ДАГ	ИФ3 арқылы Ca²⁺ иондарының көбеюі, ДАГ арқылы протеинкиназа белсендіріліп, метаболизм өзгерісі

2. Суретпен және сызбамен жұмыс

Мақсат: Оқушыларға гормондық сигналдардың берілу механизмдерін көрнекі түрде түсіндіру және оларды сызба түрінде көрсету.

Тапсырма 1: Сызба арқылы түсіндіру

• Аденилатциклазалық және гуанилатциклазалық жүйелердің жұмысын сурет немесе сызба арқылы көрсетіп, олардың әрқайсысының сатысын түсіндіріңіз.

• Гормонның рецепторға байланысқан сәтінен бастап, екіншілік тасымалдаушылардың қалыптасуына дейінгі барлық кезеңдерді сызба арқылы толықтырыңыз.

Тапсырма 2: Қадамдар бойынша сызба құрастыру
Мәтіндегі гормондық сигналдардың берілу тізбегін қадам бойынша сызба түрінде көрсету:

1. Гормонның рецепторға байланысы

2. Гормон-рецептор кешенінің қалыптасуы

3. G-протеиннің активациясы

4. ЦАМФ немесе ЦГМФ түзілуі

5. Протеинкиназаның белсендірілуі

6. Ферменттердің фосфорлануы және метаболикалық өзгерістер

Кейіннен, сызбаны өз бетінше толтырып, қалай жұмыс істейтінін түсіндіріңіз.

3. Топтық жұмыс

Мақсат: Оқушылардың бір-бірімен ақпарат алмасуын және өзара талқылау арқылы гормондық сигналдардың берілу тізбегін түсінуін қамтамасыз ету.

Тапсырма 1: Гормондық сигнал беру жүйесін талқылау
Топтарға әр түрлі гормондық сигнал беру жүйесін беріп, олардың жұмыс істеу механизмін талқылауды ұсыныңыз. Әр топ өз жүйесінің жұмысы туралы басқа топтарға қысқаша түсіндіріп береді.

• Топ 1: Аденилатциклазалық жүйе

• Топ 2: Гуанилатциклазалық жүйе

• Топ 3: Азот оксиді

• Топ 4: Ca²⁺ мессенджер жүйесі

• Топ 5: Инозитолтрифосфат жүйесі

Тапсырма 2: Жағдайлық тапсырма
Топ ішінде берілген жағдайға байланысты гормондық сигналдар жүйесінің қайсысы іске қосылатынын талқылаңыз:

• Мысал: Егер организмде қан қысымы жоғарылап кетсе, гормондар арқылы қандай механизмдер іске қосылады және қандай жүйе белсендіріледі?

4. Қолданбалы тапсырмалар

Мақсат: Теориялық білімді қолдану және гормондық сигналдардың биологиялық әсерлерін нақты жағдайларда түсіну.

Тапсырма 1: Инсульт немесе гипотензия жағдайындағы сигналдар
Гормондық сигналдар жүйесінің біреуін таңдап, гипотензия (құлап кеткен қан қысымы) немесе инсульт (мидың қанмен қамтылу мәселесі) сияқты нақты жағдайлармен байланыстырып, организмде қандай гормондар мен сигналдар жүйесі белсенді болатынын түсіндіріңіз.

Тапсырма 2: Сигналдарды бақылау
Гормондық сигналдардың берілуі мен әсерін бақылап, осы процестің бұзылуы нәтижесінде қандай аурулар немесе патологиялар туындауы мүмкін екенін талқылаңыз. Мысал ретінде диабет (инсулин жүйесі) немесе гипертензия (кальций мен азот оксиді жүйесі) туралы айтыңыз.

5. Тест тапсырмалары

Мақсат: Оқушылардың гормондық сигналдардың берілу механизмін дұрыс түсінгенін тексеру.

Тапсырма 1: Мына сөйлемдердің дұрыс немесе бұрыс екенін анықтаңыз:

1. Гормон-рецептор кешені G-неруызын белсендіреді. (Дұрыс/Бұрыс)

2. ЦАМФ тек инозитолтрифосфат жүйесінде пайда болады. (Дұрыс/Бұрыс)

3. Аденилатциклазаның белсендірілуі АТФ-тен цАМФ түзілуіне әкеледі. (Дұрыс/Бұрыс)

4. Азот оксиді тек ұзақ мерзімді әсер береді. (Дұрыс/Бұрыс)

Тапсырма 2: Көп таңдаулы сұрақтар

1. Аденилатциклазаның белсендірілуі қандай молекуланың түзілуіне әкеледі?

   • a) Инозитолтрифосфат

   • b) ЦАМФ

   • c) Гуанилатциклаза

   • d) Диацилглицерол

2. Гуанилатциклазалық жүйеде қандай екіншілік тасымалдаушы түзіледі?

   • a) ЦАМФ

   • b) ЦГМФ

   • c) Ca²⁺

   • d) ИФ3

3. Азот оксиді қандай әрекетті тудырады?

   • a) Қысқа мерзімді әсер

   • b) Ұзақ мерзімді әсер

   • c) ЦАМФ түзілуі

   • d) Протеинкиназаның белсендірілуі

Қорытынды:

Бұл тапсырмалар гормондық сигналдардың берілу механизмдерін толық түсінуге көмектеседі. Оқушылар теорияны іс жүзінде қолдана отырып, гормондық сигналдардың қалай жұмыс істейтінін, олардың әртүрлі жүйелермен қалай байланысты екенін және нақты биологиялық процестерде қандай өзгерістер туындайтынын жақсырақ түсінетін болады.

Бұл суретте жасушалық сигнал беру механизмдері, атап айтқанда, гормондар мен олардың рецепторлары арқылы жүзеге асатын аденилатциклаза жүйесі және фосфолипаза С жүйесі көрсетілген. Суретте бірнеше кезеңнен тұратын биохимиялық процестер көрсетілген, олар жасушаның ішкі сигнал беру жолдарын белсендіреді немесе тежейді. Енді суреттің әрбір бөлімін қарастырып, тапсырмалар құрастырайық.

Суреттегі негізгі бөліктердің түсіндірмесі:

1. Аденилатциклаза жүйесі (cAMP):

   • Гормон рецепторға (мысалы, адреналин) байланысады, нәтижесінде G-ақуызы (G-protein) белсендіріледі.

   • Белсенді G-ақуызы аденилатциклаза ферментін активтендіреді, бұл фермент АТФ-ты цикликалық АМФ (cAMP) молекуласына айналдырады.

   • Цикликалық АМФ ақуыз киназаларын белсендіреді, нәтижесінде әртүрлі жасушалық жауаптар туындайды (мысалы, ферменттерді фосфорландыру арқылы метаболизмді жылдамдатады).

2. Фосфолипаза С жүйесі (IP3/DAG):

   • Басқа гормондар фосфолипаза С ферментін белсендіреді.

   • Бұл фермент фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат (PIP2) молекуласын инозитол трифосфаты (IP3) және диацилглицерол (DAG) молекулаларына бөледі.

   • IP3 эндоплазмалық ретикулумнан кальций иондарын босатады, ал DAG ақуыз киназасын белсендіреді, жасушалық жауаптар тудырады (мысалы, бұлшықет жиырылуы немесе секреция).

Оқушыларға арналған тапсырмалар:

1. Теориялық сұрақтар:

• Аденилатциклаза жүйесінің қызметі қандай?

• cAMP молекуласының жасушадағы рөлі қандай?

• Фосфолипаза С жүйесі қалай жұмыс істейді және оның нәтижесінде қандай молекулалар түзіледі?

• Инозитол трифосфатының (IP3) жасушадағы қызметі қандай?

2. Сәйкестендіру тапсырмасы:

• Гормондардың рецепторларға байланысу арқылы қандай механизмдерді белсендіретінін сәйкестендіріңіз:

  1. Аденилатциклаза → cAMP → Жасушалық метаболизм

  2. Фосфолипаза С → IP3 → Кальций иондарының босатылуы

  3. Фосфолипаза С → DAG → Ақуыз киназаларын белсендіру

3. Толықтыру тапсырмасы:

• Келесі сөйлемдерді толықтырыңыз:

  1. Гормон рецепторға байланысқаннан кейін, G-ақуызы ______ белсендіреді.

  2. Аденилатциклаза ферменті АТФ-ты ______ айналдырады.

  3. Фосфолипаза С ферменті ______ және ______ түзеді.

4. Суретпен жұмыс тапсырмасы:

• Суретке қарап, әрбір кезеңді түсіндіріп беріңіз.

• Жүйенің қандай бөлігінде қате немесе ақау болса, жасуша қалай әсер етеді деп ойлайсыз?

5. Практикалық тапсырма:

• Бір гормонның әсерін мысал ретінде алып, оның аденилатциклаза немесе фосфолипаза С жолдары арқылы қалай сигнал беретінін схема түрінде сызып көрсетіңіз.

• Глюкагон гормонының әсер ету механизмін талдаңыз (ол қандай жүйені белсендіреді?).

Бұл тапсырмалар оқушылардың жасушалық сигнал беру механизмдерін түсінулерін күшейтуге, гормондардың жасушадағы әсерлерін және олардың метаболизмге тигізетін ықпалын тереңірек меңгеруге бағытталған.

4o