ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ОҚУ-АҒАРТУ МИНИСТРЛІГІ

М.ТЫНЫШБАЕВ АТЫНДАҒЫ

ШЫМКЕНТ ALT КӨЛІК КОЛЛЕДЖІ

«Жалпы білім беретін пәндер бірлестігі» бірлестігі

А. Н. Абдужапарова

«ЖБП 12. Биология» модулі бойынша дәрістер жинағы

Мамандық:

Шымкент 2025 ж.

ОӘК

Баспаға М. Тынышбаев атындағы Шымкент ALT көлік колледжінің әдістемелік Кеңесі шешімімен ұсынылған.

Әдістемелік Кеңестің отырысында қаралды және мақұлданды.

Хаттама № « » 2025ж.

ОН 12. Биология пәнінен дәрістер жинағы/ құрастырған А. Н. Абдужапарова –

М. Тынышбаев атындағы Шымкент ALT көлік колледжі, 2025 ж- 60 бет.

Пікір жазғандар:

Дайындалған дәріс жинағы мамандыққа арналған мемлекеттік стандарт және оқу жоспарына сай жасалынып, дәрістік сабақтарды өтуге ақпарат береді. Әдістемелік нұсқау барлық темір жол мамандықтарының білім алушыларына арналған.

МАЗМҰНЫ

		беттер
	Кіріспе	5
1	Жердегі тіршілік үшін судың маңызы	6
2	Көмірсулардың классификациясы: моносахаридтер, дисахаридтер, полисахаридтер. Көмірсулардың қасиеттері мен қызметі	8
3	Липидтердің құрылымдық компоненттері. Майлардың қасиеттері мен қызметтері	10
4	Ақуыздардың құрамы (қарапайым, күрделі) және қызметі бойынша жіктелуі. Белоктардың құрылымдық ұйымдасуының құрылымы мен деңгейлері. Белоктардың денатурациясы және ренатурациясы	12
5	Биологиялық объектілердегі белоктардың құрамы	14
6	ДНҚ молекуласының құрылысы. ДНҚ құрылымы (біріншілік және екіншілік тізбектер). ДНҚ молекуласының қызметтері	16
7	ДНҚ репликациясының механизмі. Мезельсон мен Болаттың тәжірибелері. Зарядтау ережелері	17
8	РНҚ молекулаларының құрылысы мен қызметтері. Рибосомалық РНҚ. Тасымалдау РНҚ. ДНҚ мен РНҚ молекулаларының құрылымындағы ұқсастықтар мен айырмашылықтар	18
9	Жасуша оргоноидтерінің құрылысы мен қызметтерінің ерекшеліктері. Жасуша қабырғасы және оның қызметі. Плазмалық мембрана. Ядро	20
10	Жасушаның негізгі компоненттері: жасуша қабырғасы, плазмалық мембрана, цитоплазма және оның органоидтары	21
11	Бактерия, саңырауқұлақ, өсімдік және жануар жасушаларының құрылым ерекшеліктері мен қызметтері	23
12	Ферменттер белсенділігіне әсер ететін факторлар мен жағдайлар	24
13	Адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысы мен қызметі. Адам гемоглобині мен миоглобині үшін оттектің диссоциациялануының қисық сызығы	26
14	Эритроцит жасушасының беттік аудан мөлшерінің көлемге қатынасы	27
15	Аденозинүш-фосфаттың құрылысы мен қызметтерін сипаттау. Анаэробты және аэробты тыныс алу барысындағы аденозинүшфосфаттың синтезін салыстыру.	29
16	Метоболизмнің түрлері. Митохондрия құрылымдары мен жасушалық тынысалу үдерістерінің өзара байланысты орнату.	30
17	Кребс циклін сипаттау	32
18	Зәрдің сүзілу (фильтрация) және түзілуі механизмін түсіндіру. Диализ механизмі. Бүйрек трансплантациясы мен диализдің артықшылықтары мен кемшіліктері	33
19	Митоз.Жасушада митоздың әртүрлі кезеңдерінде жүретін процестер.	35
20	Өсімдіктер мен жануарлардағы гаметогенез. Гаметалар. Гаметогенез кезеңдері.	36
21	Организмнің қартаю құбылыстары. Қартаю процесі туралы теориялар	38
22	Модификациялық өзгергіштік. Белгілердің өзгеруіндегі вариациялық қатарлар.	40
23	Тұқымқуалаушылық белгілерінің цитологиялық негізі. Жыныспен тіркесіп тұқым қуалау.	41
24	Хуго де Фриздің мутация теориясын, мутагенез себептер, мутагенез себептерін және мутация түрлерін зерттеу.	43
25	Хромосомалар санының ауытқуымен байланысты адамның хромосомдық ауруларын (ауто-сомдық және жыныстық) сипаттау.	44
26	Тұқым қуалайтын өзгергіштік пен эволюция арасындағы өзара байланыс.Табиғи сұрыпталу. Тіршілік үшін күрес. Гендер дрейфі. Популяциялық толқындар. Эволюцияның дәлелдемелері.	46
27	Робототехникада биомеханиканы қолдану.Модельдеу	47
28	Жүректің өткізгіш жүйесі, механизмі, жиырылғыштығы.	49
29	«Биоинформатика» ұғымы. Биоинформатиканың құралдарын зерттеулерге қолдану.	50
30	Өндірісте, ауыылшаруашылығында, медицинада, тұрмыста микроорганизмдерді қолданудың артықшылықтары мен кемшіліктері. ПТР қолдану	52
31	Гендерді клондауда, ДНҚ-ны секвенирлеуде, мутагенезде полимеразды тізбек реакциясының маңызы	53
32	Гендік инженериялық манипуляция кезеңдері мен маңызы	54
33	Гендік модификацияланған организмдерді қолданудың оң және теріс тұстары,этикалық мәселелері	56
34	Ғаламдық жылыну: себептері, салдарлары және шешу жолдары. Модельдеу «Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу»	57
	Қорытынды	59
	Қолданылған әдебиеттер тізімі	60

КІРІСПЕ

Бұл лекция жинағы ОН 12. жалпы биология пәнін оқытуда маңызды болып саналатын молекулалық биология, жасуша биологиясы, генетика, физиология және экология бағыттары бойынша теориялық мәліметтерді жүйелеуге және оқу процесінде тиімді қолдануға арналған. Материал биологиялық білім беру стандарттарына сүйене отырып құрылды және оқушылардың ғылыми ұғымдарды терең түсінуін, теориялық білімді практикамен ұштастыруын қамтамасыз етуге бағытталған.

Жинақтың мазмұны тіршіліктің негізін құрайтын су, көмірсулар, липидтер, белоктар мен нуклеин қышқылдарының құрылысы мен қызметін түсіндіруден басталады. Бұл бөлімдер оқушылардың биомолекулалардың қасиеттерін, олардың жасушадағы рөлін және организмдердегі функциялық маңызын меңгеруіне мүмкіндік береді. ДНҚ мен РНҚ молекулаларының құрылым ерекшеліктерін, репликация, транскрипция және трансляция процестерін оқыту арқылы генетикалық ақпараттың берілу механизмдері туралы түсініктер қалыптасады.

Жасуша биологиясына арналған тақырыптарда жасушаның негізгі компоненттерінің құрылысы мен қызметтері, органоидтердің функционалдық ерекшеліктері қарастырылып, түрлі организмдер жасушаларының айырмашылықтарын салыстыруға жағдай жасалады. АТФ синтезі, митохондрия қызметі, тыныс алу үдерістері мен Кребс циклі туралы материалдар оқушыларды энергия алмасумен байланысты негізгі биохимиялық реакциялармен таныстырады.

Ферменттер белсенділігіне әсер ететін факторлар, гемоглобин мен миоглобиннің қызметі, митоз кезеңдері, гаметогенез, модификациялық және мутациялық өзгергіштік сияқты тақырыптар биологиялық процестердің күрделілігін түсінуге және оларды нақты мысалдар арқылы талдауға мүмкіндік береді. Генетика және эволюция бөлімдері тұқымқуалаушылық заңдылықтарын, популяциялық өзгерістер мен табиғи сұрыпталудың рөлін түсіндіре отырып, оқушылардың ғылыми ойлауын қалыптастыруға бағытталған.

Сонымен қатар материалда биотехнология мен молекулалық генетика әдістерінің (ПТР, секвенирлеу, гендік инженерия) маңызы, микроорганизмдерді қолданудың артықшылықтары мен шектеулері, биоинформатика құралдарының зерттеулердегі орны қарастырылған. Бұл бөлімдер оқушылардың заманауи ғылыми технологиялармен танысып, оларды түрлі салаларда қолданудың мүмкіндіктерін бағалай алуына көмектеседі.

Жинақта қамтылған тақырыптар биология сабақтарын жоспарлауда, дәріс материалдарын түсіндіруде, практикалық және зертханалық жұмыстарды ұйымдастыруда әдістемелік негіз бола алады. Материал құрылымы оқушылардың пән бойынша функционалдық сауаттылығын арттыруға, табиғи құбылыстарды ғылыми тұрғыдан талдай білу дағдыларын дамытуға бағытталған.

1 сабақ. Жердегі тіршілік үшін судың маңызы

Су – тіршіліктің негізі әрі биологиялық жүйелердің барлық деңгейінде маңызды рөл атқаратын бірегей табиғи зат. Жердегі тірі организмдердің жасушалары, тіндері мен мүшелерінің басым бөлігі судан тұрады. Адам ағзасында су мөлшері орта есеппен 60–70%, өсімдіктерде 80–95%-ға дейін жетеді. Су биохимиялық реакциялардың жүру ортасы, заттардың тасымалдануы мен жылу алмасуын реттейтін негізгі компонент болып саналады.

1. Судың тірі жүйелердегі маңызы

Бұл бөлімде судың организмдер құрылысындағы орны, тіршілік үшін атқаратын рөлі қарастырылады.

Негізгі бағыттар:

• Судың құрылымдық қызметі

Су – жасуша цитоплазмасының негізгі бөлігі. Оның арқасында органоидтар тұрақты ортада қызмет атқарады.

• Су – әмбебап еріткіш

Көптеген органикалық және бейорганикалық заттар суда ериді.
Бұл қасиет:
– биохимиялық реакциялардың жүруін;
– қоректік заттар мен газдардың тасымалдануын;
– жасуша ішіндегі және сыртындағы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді.

• Жылу реттеу қызметі

Судың жылу сыйымдылығы жоғары болғандықтан организм температурасының күрт ауытқуы болмайды.
Булану кезінде су көп жылу сіңіріп, ағзаны қызып кетуден қорғайды.

• Тасымалдау қызметі

Қан, лимфа, өсімдік шырыны — су негізіндегі ерітінділер.
Олардың көмегімен қоректік заттар, гормондар, газдар тасымалданады.

• Химиялық реакцияларға қатысуы

Су гидролиз және конденсация реакцияларының тікелей қатысушысы:
– күрделі молекулалардың ыдырауы (гидролиз),
– жаңа байланыстар түзілуі (конденсация).

• Осмостық қысым мен тургорды реттеу

Өсімдік жасушасының тургор қысымы суға байланысты.
Жануар жасушаларында су мөлшері гомеостазға әсер етеді.

2. Судың физикалық-химиялық қасиеттері

• Полярлығы және сутектік байланыстар

Бұл қасиет судың еріткіштік күшін арттырады.

• Адгезия және когезия

Су молекулаларының бір-бірімен және басқа беттермен байланысуы өсімдіктерде судың тамырдан жоғары көтерілуін қамтамасыз етеді.

• Тығыздықтың ерекше өзгеруі

Мұз судан жеңіл, сондықтан су қоймалары қыста түбіне дейін қатпайды. Бұл — тіршіліктің сақталуына мүмкіндік береді.

3. Судың экологиялық және биосфералық рөлі

• Су — биосферадағы барлық зат айналымдарының негізгі қатысушысы.

• Климат қалыптасуына және табиғи тепе-теңдікке әсер етеді.

• Тіршілік иелерінің таралуын, экожүйелердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

• Су — планетадағы барлық тіршіліктің пайда болуының басты шарты.

Бақылау сұрақтары:

1. Неліктен су «әмбебап еріткіш» деп аталады?

2. Судың жылу сыйымдылығы организм үшін қандай маңызға ие?

3. Су осмостық қысымның реттелуіне қалай әсер етеді?

4. Судың адгезия және когезия қасиеттерін түсіндіріңіз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар:

1. Өз ағзаңдағы судың рөлін сипаттап көр: күнделікті өмірде су қандай физиологиялық процестерге әсер етеді?

2. Өсімдіктердегі судың қозғалысын зерттеу: өсімдік сабағындағы су көтерілудің мысалын келтір.

3. «Егер Жерде су мөлшері 50% азайса, тіршілік қалай өзгерер еді?» тақырыбына шағын эссе жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық:
1-тапсырмаға нұсқаулық: «Ағзадағы судың рөлі»

Мақсат: судың адам ағзасындағы негізгі қызметтерін түсіндіру.

Қадамдар:

1. Алдымен судың ағзада қанша пайыз екенін жаз (орташа 60–70%).

2. Судың қандай жүйелерде маңызды рөл атқаратынын тізімде:
   – қан, жасуша, бұлшықет, ми, ас қорыту жүйесі.

3. Әр жүйеге 1 сөйлемнен мысал келтір:
   – «Су қанның құрамына кіріп, қоректік заттарды тасымалдайды».
   – «Су дененің температурасын терлеу арқылы реттейді».

4. Соңында 2–3 сөйлеммен жалпы қорытынды жаз: су болмаса ағзада қандай өзгеріс болатынын көрсет.

Нәтиже: 6–8 сөйлемдік қысқа сипаттама.

2-тапсырмаға нұсқаулық: «Өсімдіктегі су қозғалысы»

Мақсат: судың тамырдан жапыраққа дейін қалай көтерілетінін түсіндіру.

Қадамдар:

1. Өсімдік су­ды қай жерімен сіңіретінін жаз (тамырмен).

2. Су өткізгіш түтікшелерді ата (ксилема).

3. Су қозғалысының үш негізгі күшін түсіндір:
   – тамыр қысымы – суды жоғары итереді;
   – капиллярлық құбылыс – түтікшелердің жіңішкелігі суды жоғары тартады;
   – транспирация – жапырақтан судың булануы бүкіл суды жоғары қарай тартатын күш тудырады.

4. Қарапайым мысал келтір:
   – «Гүлді боялған суға салса, бірнеше сағаттан кейін жапырақтары боялады – бұл судың сабақ арқылы көтерілгенін дәлелдейді».

Нәтиже: 5–6 сөйлемдік түсіндіру.

3-тапсырмаға нұсқаулық: «Жердегі судың 50% азайса…» эссе

Мақсат: логикалық ойлау, экологиялық салдарды болжау.

Қадамдар:

1. Кіріспе: Жердегі су тіршілік үшін неге маңызды екенін 1 сөйлеммен айт.

2. Негізгі бөлім: су 50% азайса 3–4 жағдайды сипатта:
   – ауа райы өзгеруі,
   – ауыл шаруашылығының құлдырауы,
   – жануарлар мен өсімдіктер санының азаюы,
   – адамдар арасындағы су тапшылығы.

3. Қорытынды: мұндай жағдайда адамзат не істеуі мүмкін деген 1–2 сөйлеммен аяқта.

Нәтиже: 5–7 сөйлемдік шағын эссе.

2 сабақ. Көмірсулардың классификациясы: моносахаридтер, дисахаридтер, полисахаридтер. Көмірсулардың қасиеттері мен қызметі

Көмірсулардың классификациясы және олардың қасиеттері мен қызметі
Көмірсулар – тірі ағзалардың қалыпты қызметін қамтамасыз ететін, энергия беретін және құрылымдық жүйелерді құрайтын маңызды органикалық қосылыстар. Олар жасушаның метаболикалық процестерінде негізгі орын алады, ал химиялық құрылымына қарай моносахаридтерге, дисахаридтерге және полисахаридтерге жіктеледі. Көмірсулардың әр тобы ағзада белгілі бір қызмет атқарып, биологиялық жүйелердің тұрақты жұмыс істеуіне ықпал етеді.

1. Моносахаридтер

Бұл – көмірсулардың ең қарапайым әрі гидролизге ұшырамайтын түрі.
Негізгі бағыттар:
• Құрылымы – бір молекулалы, 3–7 көміртек атомынан тұрады.
• Негізгі өкілдері – глюкоза, фруктоза, галактоза.
• Биологиялық рөлі:
– жасушаның негізгі энергия көзі;
– тыныс алу реакцияларының бастапқы субстраты;
– жүйке жасушалары үшін жалғыз энергия көзі (глюкоза).
• Қасиеттері – суда өте жақсы ериді, тәтті дәмді, химиялық реакцияларға тез қатысады.

2. Дисахаридтер

Бұл топ екі моносахарид қалдықтарының қосылуынан түзіледі.
Қамтылатын мәселелер:
• Құрылымы – сахароза, лактоза, мальтоза сияқты екі бірлікке негізделген көмірсулар.
• Гидролизі – суда ыдырап, моносахаридтерге айналады.
• Қызметі – ағзаға жылдам сіңетін энергия береді.
• Қасиеттері – суда ериді, кейбірі тәтті (әсіресе сахароза).

3. Полисахаридтер

Күрделі құрылымды, мыңдаған моносахарид қалдықтарынан тұрады.
Жоспарға кіретін бағыттар:
• Құрылымдық түрлері – крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин.
• Биологиялық міндеттері:
– энергия қоры (крахмал, гликоген);
– жасуша қабырғасының құрылымы (целлюлоза, хитин);
– тұтқырлық пен беріктік беру.
• Қасиеттері – көбісі суда ерімейді, тәтті емес.

Көмірсулардың жалпы қасиеттері мен қызметтері

• Энергетикалық қызмет – 1 г көмірсу 17,6 кДж энергия береді.
• Қорлық қызмет – өсімдіктерде крахмал, жануарларда гликоген жинақталады.
• Құрылымдық қызмет – жасуша қабырғасының беріктігін қамтамасыз етеді.
• Реттеушілік қызмет – гликопротеиндер мен гликолипидтердің құрамында жасушалар арасындағы ақпарат алмасуға қатысады.

Бақылау сұрақтары:

1. Моносахаридтердің негізгі қасиеттерін атаңыз.

2. Дисахаридтердің гидролизі қандай маңызға ие?

3. Полисахаридтердің құрылымдық рөлі неде?

4. Көмірсулардың энергетикалық қызметін түсіндіріңіз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар:

1. Тамақтанудағы көмірсулардың рөлін мысалдармен сипатта.

2. Крахмал мен гликогеннің айырмашылығын талдап жаз.

3. «Егер ағзада көмірсулар жетіспесе, қандай өзгерістер байқалады?» тақырыбына шағын эссе жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық:

1-тапсырмаға нұсқаулық: «Тамақтанудағы көмірсулардың рөлі»

Мақсат: көмірсулардың адам ағзасына не үшін қажет екенін түсіндіру.

Қадамдар:

1. Алдымен көмірсулардың негізгі қызметін жаз:
   – энергия көзі,
   – ми жұмысының негізгі "отыны",
   – бұлшықет жұмысына қажет.

2. Мысал келтір:
   – глюкоза – жасушаларға тікелей энергия береді;
   – күрделі көмірсулар (нан, күріш, картоп) – энергияны біртіндеп бөледі.

3. 1–2 сөйлеммен қорытынды жаса: көмірсуларсыз адам неге тез шаршайды?

Нәтиже: 5–7 сөйлем.

2-тапсырмаға нұсқаулық: «Крахмал мен гликогеннің айырмашылығы»

Мақсат: екі полисахаридті салыстыру.

Қадамдар:

1. Екеуінің де күрделі көмірсу екенін жаз.

2. Кейін айырмашылықтарын кесте не сөйлеммен көрсет:
   – Крахмал:
   • өсімдіктерде кездеседі;
   • энергия қоры ретінде жиналады;
   • құрылымы – ұзын, аз тармақталған.
   – Гликоген:
   • жануарларда және адамда кездеседі;
   • бауыр мен бұлшықетте жиналады;
   • құрылымы – өте тармақталған, тез ыдырайды.

3. Көшірмей, өз сөзіңмен 2 сөйлемдік қорытынды жаса.

Нәтиже: 6–8 сөйлем.

3-тапсырмаға нұсқаулық: «Көмірсулар жетіспесе…» шағын эссе

Мақсат: ойды байланыстыра жазу және физиологиялық өзгерістерді түсіну.

Қадамдар:

1. Кіріспе – көмірсулардың ағзадағы маңызын 1 сөйлеммен жаз.

2. Негізгі бөлім – көмірсулар азайса қандай өзгерістер болады?
   – әлсіздік,
   – бас айналу,
   – ми жұмысының бәсеңдеуі,
   – май мен ақуыздың ыдырай бастауы.

3. Мысал: "Ұзақ ашыққанда ағза энергияны майдан ала бастайды".

4. Қорытынды – мұндай жағдайды болдырмау үшін не істеу керек?

Нәтиже: 5–7 сөйлемдік эссе.

3 сабақ. Липидтердің құрылымдық компоненттері. Майлардың қасиеттері мен қызметтері

Липидтер – ағзадағы энергия қоры, жасуша мембранасының негізгі құрылымдық бөлігі және көптеген биохимиялық процестердің қатысушысы болып табылатын маңызды органикалық қосылыстар. Химиялық табиғаты жағынан липидтер суда ерімейтін, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы еритін гидрофобты заттар. Олардың негізгі түрлері – майлар, фосфолипидтер, стероидтар және балауыздар. Әсіресе майлар ағзада қорлық, энергетикалық және қорғау қызметін атқарады.

1. Липидтердің құрылымдық компоненттері

Липид молекулаларының құрылымы олардың атқаратын қызметін анықтайды.
Негізгі бағыттар:

• Май қышқылдары
– Липидтердің негізгі құрамдас бөлігі.
– Қаныққан және қанықпаған түрлері болады.
– Энергия беру қабілеті өте жоғары.

• Глицерин
– Үш атомды спирт.
– Май қышқылдарымен байланысып, триглицерид түзіледі.

• Фосфат тобы
– Фосфолипидтердің құрамында кездеседі.
– Жасуша мембранасының қосқабатты құрылымын қалыптастырады.

• Стероидты ядро
– Холестерин мен гормондардың негізін құрайды.
– Мембрананың беріктігін арттырады.

2. Майлардың қасиеттері

Қамтылатын мәселелер:

• Суда ерімейді, органикалық еріткіштерде ериді
– Бұл олардың гидрофобты табиғатын көрсетеді.

• Тығыздығы төмен
– Сол себепті су бетінде қалқып тұрады.

• Энергиясы жоғары
– 1 г май 38–40 кДж энергия береді, яғни көмірсудан екі есе көп.

• Балқу температурасының әртүрлілігі
– Қаныққан майлар қатты (мал майы),
– Қанықпаған майлар сұйық (өсімдік майы).

3. Майлардың қызметтері

Жоспарға кіретін бағыттар:

• Энергетикалық қызмет
– Ағзадағы негізгі энергия қоры.

• Қорлық қызмет
– Тері астында жиналып, ұзақ мерзімге энергия сақтайды.

• Қорғаныш қызметі
– Ішкі мүшелерді соққыдан, салқыннан және механикалық зақымданудан қорғайды.

• Құрылымдық қызмет
– Жасуша мембранасының компоненті (фосфолипидтер).

• Реттеушілік қызмет
– Кейбір гормондардың (стероидтар) түзілуіне қатысады.

• Жылу оқшаулау қызметі
– Дененің температуралық тұрақтылығын сақтауға көмектеседі.

Бақылау сұрақтары:

1. Липидтердің негізгі құрылымдық компоненттерін атаңыз.

2. Майлардың физикалық қасиеттеріне не жатады?

3. Қаныққан және қанықпаған майлардың айырмашылығы қандай?

4. Майлардың ағзадағы негізгі қызметтерін түсіндіріңіз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар:

1. Күнделікті тағамыңдағы майлардың түрлерін талдап көр.

2. Өсімдік және жануар майларының айырмашылығын жаз.

3. «Ағзада майлар мүлде болмаса, қандай өзгерістер орын алады?» тақырыбында шағын эссе дайында.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық:

1-тапсырмаға нұсқаулық: «Күнделікті тағамдағы майлардың түрлерін талдау»

Қадамдар:

1. Бір күн ішінде жеген тағамдарыңды тізіп шық (мысалы: таңғы ас, түскі ас, кешкі ас).

2. Әр тағамда қандай май бар екенін анықта:
   – қаныққан майлар – ет, сары май, ірімшік, қаймақ;
   – қанықпаған майлар – өсімдік майы, жаңғақ, авокадо, балық;
   – трансмайлар – фастфуд, чипсы, дайын кондитер өнімдері.

3. 2–3 сөйлеммен қорытынды жаса: қай майлар пайдалы, қайсысын азайту керек екенін жаз.

2-тапсырмаға нұсқаулық: «Өсімдік және жануар майларының айырмашылығы»

Қадамдар:

1. Алдымен екі майдың шығу тегін жаз (өсімдік/жануар).

2. Қасиеттерін салыстыр:
   – бөлме температурасындағы күйі (сұйық/қатты),
   – құрамындағы май қышқылдары (қаныққан/қанықпаған),
   – денсаулыққа әсері.

3. Мысалдар келтір:
   – өсімдік майы: күнбағыс, жүгері, зәйтүн майы;
   – жануар майы: қой майы, сиыр майы, сары май.

4. 1–2 сөйлеммен қысқаша қорытынды жаса.

3-тапсырмаға нұсқаулық: «Майлар мүлде болмаса…» шағын эссе

Қадамдар:

1. Кіріспе: майлардың ағзадағы негізгі рөлін 1 сөйлеммен айт (энергия, жасуша қабықшасы, ішкі мүшелерді қорғау).

2. Негізгі бөлім: май тапшылығында болатын өзгерістерді жаз:
   – әлсіздік, суыққа төзімсіздік;
   – тері мен шаштың құрғауы;
   – гормондардың бұзылуы;
   – витаминдердің (A, D, E, K) сіңбеуі.

3. Мысал келтір: «Майсыз диета ұзақ уақыт сақталса, ағза энергияның басқа көзін іздей бастайды».

4. Қорытынды: майды толық алып тастау неліктен қауіпті екенін түсіндір.

4 сабақ. Ақуыздардың құрамы (қарапайым, күрделі) және қызметі бойынша жіктелуі. Белоктардың құрылымдық ұйымдасуының құрылымы мен деңгейлері. Белоктардың денатурациясы және ренатурациясы

Ақуыздар (белоктар) – тірі ағзалардағы ең маңызды биологиялық молекулалардың бірі. Олар жасушалардың құрылымдық компоненті болып қана қоймай, ферменттер, гормондар, тасымалдаушы молекулалар ретінде де қызмет атқарады. Ақуыздардың негізгі құрамына көміртек, сутек, оттек және азот кіреді, ал кейбіреулері күкірт немесе фосфорды да қамтиды. Құрамына және құрылымына байланысты ақуыздар қарапайым және күрделі болып бөлінеді.

1. Ақуыздардың құрамы бойынша жіктелуі

• Қарапайым ақуыздар – тек амин қышқылдарынан тұрады. Мысалы, альбуминдер, глобулиндер.
• Күрделі ақуыздар – ақуыз бөлігімен қосымша құрамдас (көмірсу, липид немесе металл ионы) қосылған. Мысалы, гликопротеиндер, липопротеиндер, металлопротеиндер.

2. Ақуыздардың қызметі

• Құрылымдық қызмет – жасуша мен тіндердің беріктігін қамтамасыз етеді (коллаген, кератин).
• Каталитикалық қызмет – ферменттер арқылы биохимиялық реакцияларды жылдамдатады.
• Тасымалдаушы қызмет – гемоглобин оттекті, липопротеиндер майларды тасымалдайды.
• Қорғаныш қызмет – антителолар ағзаны микроорганизмдерден қорғайды.
• Реттеушілік қызмет – кейбір гормондар ақуыздан тұрады (инсулин).
• Энергетикалық қызмет – қажет болған жағдайда энергия көзі ретінде қолданылады.

3. Ақуыздардың құрылымдық ұйымдасу деңгейлері

1. Бастапқы құрылым – амин қышқылдарының тізбегі.

2. Екінші деңгей – α-спираль немесе β-параллель бет құрылымы.

3. Үшінші деңгей – үш өлшемді кеңістікте бүгілуі.

4. Төртінші деңгей – бірнеше полипептид тізбектерінің бірігуі (мысалы, гемоглобин).

4. Денатурация және ренатурация

• Денатурация – ақуыз құрылымының табиғи кеңістіктік пішінін жоғалтуы (температура, pH немесе химиялық заттар әсерінен). Бұл кезде қызметі төмендейді немесе тоқтайды.
• Ренатурация – ақуыздың бастапқы құрылымын қалпына келтіруі, кейбір жағдайда функционалдық қызметі қайта оралады.

Бақылау сұрақтары

1. Ақуыздардың қарапайым және күрделі түрлерін ажыратыңыз.

2. Ақуыздардың құрылымдық деңгейлері қандай?

3. Денатурация мен ренатурацияның мәнін түсіндіріңіз.

4. Ақуыздардың ағзадағы негізгі қызметтерін атаңыз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. Тағамдағы ақуыздардың негізгі көздерін жаз.

2. Ферменттердің қандай қызмет атқаратынын мысалдармен сипатта.

3. «Температураның ақуыздарға әсері» тақырыбында шағын тәжірибе жоспарын жасап көр.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық:

1-тапсырмаға нұсқаулық: «Тағамдағы ақуыздардың негізгі көздері»

Қадамдар:

1. Алдымен ақуыз деген не және не үшін қажет екенін 1 сөйлеммен жаз (өсіп-жетілу, бұлшықет, ферменттер, гормондар).

2. Күнделікті тағамдардан ақуыз көздерін тізімде:
   – жануар тектілері: ет, балық, жұмыртқа, сүт өнімдері;
   – өсімдік тектілері: бұршақ, жасымық, ноқат, жаңғақ, соя.

3. Әр санаттан 1–2 мысал келтір.

4. Қорытынды ретінде: «Ақуызы көп тағамдар энергия мен бұлшықетті қалпына келтіреді» деген сияқты 1–2 сөйлем жаз.

2-тапсырмаға нұсқаулық: «Ферменттердің қызметін мысалдармен түсіндіру»

Қадамдар:

1. Ферменттің жалпы анықтамасын жаз: олар – ағзадағы химиялық реакцияларды тездететін нәруыз молекулалары.

2. 2–3 ферментке мысал келтіріп, олардың қызметін түсіндір:
   – амилаза – крахмалды қантқа дейін ыдыратады;
   – липаза – майларды ыдыратады;
   – пепсин – асқазанда ақуызды қорытады.

3. Соңында 1 сөйлеммен қорытынды жаса: ферментсіз реакциялар өте баяу жүретінін түсіндір.

3-тапсырмаға нұсқаулық: «Температураның ақуыздарға әсері» тәжірибе жоспары

Қадамдар:

1. Тәжірибенің мақсатын жаз: температура өзгергенде ақуыздың құрылымының қалай өзгеретінін бақылау.

2. Қажетті материалдарды көрсет:
   – жұмыртқаның ақ уызы,
   – ыстық су,
   – бөлме температурасындағы су,
   – стакан, қасық.

3. Әдісін қадаммен сипатта:
   – екі стакан дайында;
   – біреуіне ыстық су, екіншісіне салқын су құй;
   – екеуіне де аз мөлшерде жұмыртқа ақуызын тамыз;
   – өзгерістерді бақыла.

4. Күтілетін нәтижені жаз:
   – ыстық суда ақуыз ұйиды (бұлыңғырланады);
   – салқын суда өзгеріс аз байқалады.

5. Қорытынды: температура ақуыздың құрылымын бұзып, денатурацияға әкелетінін түсіндір.

5 сабақ. Биологиялық объектілердегі белоктардың құрамы

Ақуыздар – тірі ағзалардың барлық жасушалары мен тіндерінің негізгі құрылымдық және функционалдық молекулалары. Олардың құрамына көміртек, сутек, оттек, азот сияқты негізгі элементтер кіреді, ал кейбір ақуыздарда күкірт, фосфор, темір, мырыш, магний секілді микроэлементтер де кездеседі. Барлық ақуыздар амин қышқылдарынан түзіледі, ал амин қышқылдарының кезектесуі ақуыздың қасиеті мен қызметін анықтайды. Биологиялық объектілерде ақуыздардың құрамы әртүрлі болады, себебі әр ағза мен әр тіннің қызметіне қарай ақуыздық молекулалардың түрі де, саны да өзгереді.

1. Өсімдіктердегі ақуыздар
Өсімдіктердің ақуызы көбінесе тұқым, жапырақ, сабақ және ферменттік жүйелерде кездеседі. Тұқымдағы ақуыздар (глутенин, легумин) – өсімдіктің өсуіне қажетті қор заты. Жапырақтағы рибулозобисфосфаткарбоксилаза (RuBisCO) фотосинтездің негізгі ферменті болып табылады және Жер бетіндегі ең көп таралған ақуыз саналады.

2. Жануарлардағы ақуыздар
Жануарлар ағзасында ақуыздар бұлшықет, тері, қан, ферменттер және гормондар құрамында болады. Мысалы, бұлшықеттегі актин мен миозин жиырылуды қамтамасыз етеді. Қандағы гемоглобин оттекті тасымалдаса, иммуноглобулиндер ағзаны қорғауға қатысады. Жануарлар ақуызы амин қышқылдарына бай әрі биологиялық құндылығы жоғары.

3. Микроағзалардағы ақуыздар
Бактериялар мен саңырауқұлақтарда ақуыздар жасуша қабығының, ферменттік жүйенің және зат алмасудың негізгі бөлігі болып табылады. Микроағзалардың ферменттері өте жылдам биохимиялық реакцияларды жүргізе алады және өндірісте жиі қолданылады.

4. Адам ағзасындағы ақуыздар
Адам денесінде жүздеген мың түрлі ақуыз бар. Олар гормон, фермент, антидене, тасымалдаушы және құрылымдық қызметтер атқарады. Коллаген – тері мен сүйекке беріктік береді; кератин – шаш пен тырнақтың негізгі құрамдасы; инсулин – қандағы глюкоза деңгейін реттейді.

Ақуыздардың құрамы мен мөлшері жасқа, тіннің түріне, физиологиялық жағдайға байланысты өзгеріп отырады.

Бақылау сұрақтары

1. Биологиялық объектілердегі ақуыздардың негізгі элементтік құрамы қандай?

2. Өсімдіктердегі ақуыздардың қызметіне мысал келтіріңіз.

3. Жануарлар ағзасындағы ақуыздардың қандай қызметтері бар?

4. Адам ағзасындағы ақуыздардың көптүрлілігі немен түсіндіріледі?

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. Өсімдік пен жануар ақуыздарының айырмашылығын кесте түрінде салыстыр.

2. Өз ағзаңда ақуыздың қандай рөл атқаратынын 5 сөйлеммен сипатта.

3. «Ақуыздарды анықтау (биурет реакциясы)» атты шағын тәжірибе жоспарын құр.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “Өсімдік пен жануар ақуыздарының айырмашылығы”

Қадамдар:

1. Кесте үшін екі баған жаса: Өсімдік ақуыздары және Жануар ақуыздары.

2. Әр бағанға кемінде 4 айырмашылық жаз:
   – құрамы,
   – амин қышқылдарының алуан түрлілігі,
   – биологиялық құндылығы,
   – қай бөліктерінде кездесетіні (тұқым, ет, қан).

3. Әр айырмашылықты қысқа әрі нақты жаз.

4. Соңында қысқаша қорытынды жаса: қандай ақуыз қай жағдайда тиімді екенін түсіндір.

2-тапсырма нұсқаулығы: “Ағзадағы ақуыздың рөлі”

Қадамдар:

1. 1 сөйлеммен ақуыздың ағза үшін маңызын жазыңыз.

2. 5 сөйлем құра:
   – құрылымдық рөлі,
   – ферменттік рөлі,
   – қорғаныштық рөлі,
   – тасымалдаушы рөлі,
   – энергия көзі ретіндегі рөлі.

3. Соңында 1 сөйлеммен қорытынды жаса.

3-тапсырма нұсқаулығы: “Ақуыздарды анықтау — биурет реакциясы”

Қадамдар:

1. Тәжірибе мақсатын 1 сөйлеммен жаз: ақуыз бар-жоғын анықтау.

2. Қажетті материалдар тізімін көрсет:
   – сынауық,
   – мыс сульфаты ерітіндісі,
   – сілті (NaOH),
   – жұмыртқа ақуызы немесе сүт.

3. Әдісін сипатта:
   – сынауыққа зерттелетін үлгіні құй;
   – үстіне 2–3 тамшы NaOH қос;
   – оған мыс сульфаты ерітіндісін тамыз;
   – күлгін түс пайда болса — ақуыз бар.

4. Қорытынды жасаңдар: түстің өзгеруі ақуыздың пептидтік байланысымен түсіндіріледі.

6 сабақ. ДНҚ молекуласының құрылысы. ДНҚ құрылымы (біріншілік және екіншілік тізбектер). ДНҚ молекуласының қызметтері

Дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) – барлық тірі ағзалардың генетикалық ақпаратын сақтайтын негізгі биополимер. Ол жасушадағы ядро мен кейбір органоидтарда (митохондрия, пластидтер) орналасады. ДНҚ молекуласы амин қышқылдары емес, нуклеотидтерден тұрады. Әр нуклеотид құрамында үш негізгі компонент болады:

1. Азоттық негіз – аденин (А), тимин (Т), гуанин (G), цитозин (C);

2. Қант молекуласы – дезоксирибоза;

3. Фосфат тобы – молекулаға полимерлік құрылым береді.

1. ДНҚ құрылымы

Біріншілік құрылым – нуклеотидтердің тізбегі. Ол тізбектегі азоттық негіздердің ретімен анықталады. Біріншілік құрылым генетикалық ақпараттың жазылуының негізі болып саналады. Мысалы, А–Т–G–C–T тәрізді тізбек.

Екіншілік құрылым – екі полинуклеотидтік тізбектің бір-біріне комплементарлы байланыспен қосылуы нәтижесінде түзілетін қос спираль.

• Аденин тек тиминге, гуанин тек цитозинге жұптасады.

• Нуклеотидтердің тізбегі антипараллель бағытта орналасады: бір тізбек 5’→3’, екіншісі 3’→5’.

• Фосфат-қант “артқа шеңбер” құрылымы қос спиральдың сыртқы жағында, ал азоттық негіздер ішкі жағында орналасады.

2. ДНҚ молекуласының қызметтері

1. Генетикалық ақпаратты сақтау – ДНҚ әр жасушадағы барлық қызметтерді анықтайтын нұсқауларды қамтиды.

2. Мұрагерлік ақпаратты беру – ДНҚ ұрпаққа ақпаратты дәл жеткізеді, жасушалардың бөлінуі кезінде копияланады (репликация).

3. Белок синтезін басқару – ДНҚ-дағы гендер арқылы РНҚ және ақуыз синтезі жүреді (транскрипция және трансляция).

4. Жасушалық функцияларды реттеу – ферменттер мен гормондарды кодтау арқылы ағзадағы метаболизм мен физиологиялық процестерді бақылайды.

ДНҚ молекуласының тұрақты құрылымы тіршілік үшін өте маңызды, себебі ол генетикалық ақпараттың дәл сақталуына мүмкіндік береді.

Бақылау сұрақтары

1. ДНҚ-ның біріншілік және екіншілік құрылымын сипаттаңыз.

2. ДНҚ молекуласының құрамында қандай компоненттер болады?

3. ДНҚ қос спираль құрылымының ерекшелігі неде?

4. ДНҚ-ның жасушадағы негізгі қызметтерін атаңыз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. Қос спираль құрылымын суреттеп, азоттық негіздердің жұптасуын көрсет.

2. ДНҚ репликациясының қысқаша сызбасын жаса.

3. «Егер ДНҚ молекуласының бір бөлігінде қате пайда болса, жасушаға әсері қандай болады?» тақырыбында шағын эссе жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “Қос спиральды суреттеу”

1. Қағазға қос спираль сызыңыз.

2. Нуклеотидтерді көрсету: дезоксирибоза, фосфат және азоттық негіздер.

3. А–Т, G–C жұптарын дұрыс орналастырыңыз.

4. Антипараллель бағытты көрсетіп, түсіндірме жазыңыз.

2-тапсырма нұсқаулығы: “ДНҚ репликациясының сызбасы”

1. Қос спиральды сызыңыз.

2. Бір тізбек бойынша жаңа тізбек түзілуін көрсетіңіз.

3. Репликация ферменттерін (ДНҚ полимераза) атап, қызметін қысқаша жаз.

3-тапсырма нұсқаулығы: “ДНҚ қателігі әсері”

1. Мәселені сипаттаңыз: ДНҚ-да мутация пайда болды.

2. Ақуыз синтезіне әсерін 2–3 сөйлеммен түсіндіріңіз.

3. Қорытынды жасаңыз: мутациялардың ағзаға ықпалы және қорғаныс механизмдері туралы 1–2 сөйлем.

7 сабақ. ДНҚ репликациясының механизмі. Мезельсон мен Болаттың тәжірибелері. Зарядтау ережелері

ДНҚ репликациясы – жасуша бөлінуден бұрын ДНҚ молекуласының өз-өзін дәл көшіру процесі. Бұл процесс генетикалық ақпараттың ұрпаққа толық және дәл берілуін қамтамасыз етеді. Репликация кезінде екі полинуклеотидтік тізбек ажырап, әрқайсысы жаңа комплементарлық тізбек синтезіне шаблон болады.

1. ДНҚ репликациясының механизмі

1. Денатурация – қос спиральдың бөлінуі, сутектік байланыстардың үзілуі.

2. Шаблондық тізбектің дайындалуы – әрбір ескі тізбек жаңа тізбектің үлгісі болады.

3. Нуклеотидтердің қосылуы – ДНҚ полимераза ферменті комплементарлы нуклеотидтерді жаңа тізбекке қосады (А–Т, G–C).

4. Жаңа тізбектің синтезі – бір тізбек үздіксіз (leading strand), екіншісі бөліктерге бөлініп (lagging strand) жасалады, бұл жерде Оказаки фрагменттері түзіледі.

5. Фосфодиэфирлік байланыстардың қалыптасуы – ДНҚ лигаза фрагменттерді біріктіреді, толық спираль түзеді.

Нәтижесінде әр жаңа ДНҚ молекуласы бір ескі және бір жаңа тізбектен тұрады – жарты-консервативтік механизм.

2. Мезельсон мен Сталдің тәжірибесі

1958 жылы Мезельсон мен Стал жарты-консервативтік репликация теориясын дәлелдеді.

• Тәжірибе әдісі: Э. coli бактериясын ауыр азот (^15N) және жеңіл азот (^14N) ортасында өсіру.

• Нәтиже: Бірінші бөлінуден кейінгі ДНҚ молекулалары орташа тығыздықта, екінші бөлінуден кейінгі молекулалардың жартысы жеңіл, жартысы орташа тығыздықта болды.

• Қорытынды: ДНҚ репликациясы жарты-консервативтік жолмен жүреді – әр жаңа молекула бір ескі және бір жаңа тізбектен тұрады.

3. ДНҚ молекуласының зарядталуы

• Нуклеотидтерде фосфат тобы бар, ол теріс заряд береді.

• Осы теріс заряд ДНҚ молекуласының overall зарядын теріс етеді.

• Теріс заряд белоктармен (гистондар) байланысқанда хроматиннің құрылымын тұрақтандырады.

• Заряд қасиеті электрофорез және басқа зертханалық әдістерде ДНҚ-ны тасымалдауға мүмкіндік береді.

Бақылау сұрақтары

1. ДНҚ репликациясының негізгі кезеңдерін атаңыз.

2. Жарты-консервативтік механизм дегеніміз не?

3. Мезельсон мен Стал тәжірибесі қалай жүргізілді және қандай қорытынды шығарды?

4. ДНҚ молекуласының зарядталуы қандай рөл атқарады?

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. ДНҚ репликациясының схемасын сызып, негізгі ферменттерді ата.

2. Мезельсон мен Стал тәжірибесін өз сөзіңмен қысқаша сипатта.

3. «ДНҚ теріс зарядталуы жасушадағы хроматин құрылымына қалай әсер етеді?» тақырыбында қысқа жауап жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “Репликация схемасы”

1. Қос спираль сызыңыз.

2. Ескі және жаңа тізбектерді әр түрлі түспен белгілеңіз.

3. Leading strand және lagging strand-ты көрсетіңіз.

4. ДНҚ полимераза, лигаза сияқты ферменттерді атаңыз.

2-тапсырма нұсқаулығы: “Тәжірибені сипаттау”

1. Мезельсон мен Стал тәжірибесінің мақсатын 1 сөйлеммен жаз.

2. Әдісті түсіндіріңіз: ауыр және жеңіл азотты қолдану.

3. Нәтижесін 2–3 сөйлеммен сипаттап, қорытынды жасаңыз.

3-тапсырма нұсқаулығы: “ДНҚ зарядталуы”

1. ДНҚ молекуласының теріс зарядын көрсетіңіз.

2. Хроматинмен байланысын түсіндіріңіз.

3. 1–2 сөйлемде қорытынды жасаңыз: заряд қасиеті зерттеулерде және жасушада қандай маңызға ие екенін көрсету.

8 сабақ. РНҚ молекулаларының құрылысы мен қызметтері. Рибосомалық РНҚ. Тасымалдау РНҚ. ДНҚ мен РНҚ молекулаларының құрылымындағы ұқсастықтар мен айырмашылықтар

Рибонуклеин қышқылы (РНҚ) – тірі ағзалардағы генетикалық ақпаратты іске асыруға қатысатын биополимер. Ол ДНҚ сияқты нуклеотидтерден тұрады, бірақ құрамында дезоксирибоза емес, рибоза қант молекуласы болады және азоттық негіздерден тиминнің орнына урацил (U) кездеседі. РНҚ көбінесе бір тізбекті молекула болып келеді.

1. РНҚ молекулаларының түрлері және қызметтері

1. Рибосомалық РНҚ (рРНҚ)

• Рибосома құрылымының негізгі компоненті.

• Ақуыз синтезінің (трансляцияның) ортасы ретінде қызмет етеді.

• Рибосомада рРНҚ катализаторлық рөл атқарады, полипептидтік тізбек түзілуін қамтамасыз етеді.

2. Тасымалдау РНҚ (тРНҚ)

• Амин қышқылдарын рибосомаға жеткізеді.

• Антикодон арқылы мРНҚ-дегі кодонға сәйкес амин қышқылын орналастырады.

• Ақуыз синтезінде тізбекке дұрыс амин қышқылдарының қосылуын қамтамасыз етеді.

3. Мәтіндік РНҚ (мРНҚ)

• ДНҚ-дағы генетикалық ақпаратты рибосомаға тасымалдайды.

• Әрбір ген үшін нақты мРНҚ молекуласы синтезделеді.

• Транскрипция процесінде ДНҚ-дан көшіріледі.

2. ДНҚ мен РНҚ құрылымындағы ұқсастықтар

1. Екеуі де нуклеотидтерден тұрады (қант + фосфат + азоттық негіз).

2. Азоттық негіздер бірдей кейбір жағдайда: аденин, гуанин, цитозин кездеседі.

3. Генетикалық ақпарат тасымалдайды.

3. ДНҚ мен РНҚ арасындағы айырмашылықтар

Сипаттама	ДНҚ	РНҚ
Құрамы	Дезоксирибоза	Рибоза
Тізбектілігі	Қос тізбек (қос спираль)	Бір тізбек
Азоттық негіздер	А, Т, G, C	А, У, G, C
Функция	Генетикалық ақпарат сақтау	Ақуыз синтезі мен ақпарат тасымалы
Тұрақтылығы	Тұрақты	Тұрақсыз, қысқа өмірлік

РНҚ молекулаларының әртүрлілігі олардың биологиялық қызметін қамтамасыз етеді. РНҚ ДНҚ-дан ақпаратты рибосомадағы ақуыз синтезіне жеткізетін маңызды делдал болып табылады.

Бақылау сұрақтары

1. РНҚ молекуласының негізгі компоненттері қандай?

2. рРНҚ және тРНҚ-ның қызметін салыстырыңыз.

3. ДНҚ мен РНҚ құрылымындағы ұқсастықтар мен айырмашылықтарды атаңыз.

4. мРНҚ-ның қызметі неде?

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. РНҚ түрлерін суреттеп, әрқайсысының қызметін көрсету.

2. ДНҚ мен РНҚ арасындағы құрылымдық айырмашылықтарды кестеге түсіру.

3. «Ақуызы бар жасуша ішіндегі РНҚ-ның рөлі» тақырыбында қысқа эссе жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “РНҚ түрлерін суреттеу”

1. Қағазға 3 түрлі РНҚ молекулаларын сызыңыз: рРНҚ, тРНҚ, мРНҚ.

2. Әр молекулаға қызметін жазып көрсетіңіз.

3. Түсіндірме қосып, амин қышқылдарының байланысын бейнелеңіз (тРНҚ).

2-тапсырма нұсқаулығы: “ДНҚ мен РНҚ айырмашылықтары”

1. Кесте құрыңыз: бір баған ДНҚ, екінші баған РНҚ.

2. 5–6 негізгі айырмашылықты жазыңыз (қант, негіздер, тізбек, тұрақтылық, қызмет).

3. Қорытынды сөйлем қосыңыз: «ДНҚ ақпаратты сақтайды, РНҚ оны жүзеге асырады».

3-тапсырма нұсқаулығы: “РНҚ-ның жасушадағы рөлі”

1. Бір сөйлеммен РНҚ маңызын жазыңыз.

2. 3–4 сөйлемде мРНҚ, рРНҚ және тРНҚ қызметін сипаттаңыз.

3. Қорытынды жасаңыз: ақуыз синтезінде РНҚ рөлін қысқаша түсіндіріңіз.

9 сабақ. Жасуша оргоноидтерінің құрылысы мен қызметтерінің ерекшеліктері. Жасуша қабырғасы және оның қызметі. Плазмалық мембрана. Ядро

Жасуша – тірі ағзалардың ең кіші құрылымдық және функционалдық бірлігі. Оның ішінде әртүрлі оргоноидтар (органеллалар) орналасқан, олар жасушаның тіршілігін қамтамасыз етеді.

1. Жасуша қабырғасы

• Құрылымы: негізінен клетчаткадан (целлюлоза) тұратын қатты қабат; өсімдік, бактерия және саңырауқұлақ жасушаларында кездеседі.

• Қызметі:

  1. Жасушаны механикалық қорғау;

  2. Тұрақтылық пен форма беру;

  3. Осмостық қысымды реттеу;

  4. Кейде заттардың өткізгіштігін шектеу (бақылаушы рөл).

2. Плазмалық мембрана

• Құрылымы: фосфолипидтік екі қабат + белоктар мен көмірсулар; серпімді, жартылай өткізгіш.

• Қызметі:

  1. Заттарды ішке және сыртқа тасымалдау (диффузия, белоктар арқылы тасымалдау);

  2. Жасуша мен қоршаған ортаның байланысын қамтамасыз ету;

  3. Сигнал қабылдау (рецепторлық белоктар);

  4. Электрохимиялық градиент қалыптастыру.

3. Ядро

• Құрылымы: Ядро қабықшасы (екі қабат), нуклеоплазма, хроматин және ядролық денешік (нуклеолус).

• Қызметі:

  1. Генетикалық ақпаратты сақтау (ДНҚ);

  2. РНҚ синтезі (транскрипция);

  3. Жасушаның бөлінуін бақылау;

  4. Ақуыз синтезін басқару.

4. Басқа маңызды органоидтар мен қызметтері

Органоид	Қызметі
Митохондрия	Энергия өндіру (АТФ синтезі), аэробты тыныс алу
Эндоплазмалық тор (Жұмсақ/Қатты)	Ақуыздар мен липидтердің синтезі; тасымалдау
Гольджи аппараты	Ақуыздарды өңдеу, қапшықтарға орау, тасымалдау
Лизосома	Қалдықтарды ыдырату, жасушаны тазалау
Вакуоль	Су, тұз, қоректік заттар сақтау; тургор қысымын қамтамасыз ету
Клітка цитоплазмасы	Жасуша органоидтарының орналасуы, химиялық реакциялар ортасы

Бақылау сұрақтары

1. Жасуша қабырғасының қызметін сипаттаңыз.

2. Плазмалық мембрананың негізгі қасиеттерін атаңыз.

3. Ядроның қызметтері қандай?

4. Митохондрия мен Гольджи аппараттарының қызметін салыстырыңыз.

Білім алушыларға қосымша тапсырмалар

1. Өсімдік жасушасы мен жануар жасушасының органоидтарын салыстырмалы кесте құрыңыз.

2. Плазмалық мембрана арқылы заттардың тасымалдану жолдарын суреттеп көріңіз.

3. «Ядро мен цитоплазма арасындағы өзара байланыс» тақырыбында қысқа эссе жаз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “Органоидтарды салыстыру”

1. Қағазға өсімдік және жануар жасушаларын сызыңыз.

2. Әр органоидты белгілеңіз.

3. Салыстыру кестесін құрып, айырмашылықтарды көрсетіңіз.

2-тапсырма нұсқаулығы: “Заттардың тасымалы”

1. Плазмалық мембрананың құрылымын бейнелеңіз.

2. Диффузия, актив тасымалдау және эндоцитоз/экзоцитоз жолдарын көрсетіңіз.

3. Қысқаша түсіндірме жазыңыз.

3-тапсырма нұсқаулығы: “Ядро мен цитоплазма байланысы”

1. Ядро мен цитоплазма арасындағы ақпарат алмасуды сипаттаңыз.

2. Ақуыз синтезінде ДНҚ-дан мРНҚ-ға дейінгі жолды көрсетіңіз.

3. Қорытынды: ядро мен цитоплазманың бірлескен қызметінің маңызын 1–2 сөйлеммен жазыңыз.

10 сабақ. Жасушаның негізгі компоненттері: жасуша қабырғасы, плазмалық мембрана, цитоплазма және оның органоидтары

Жасуша – тірі ағзалардың ең кіші құрылымдық және функционалдық бірлігі. Ол тұрақты компоненттерден тұрады, олар жасушаның тіршілігін қамтамасыз етеді және қоршаған ортамен байланысын реттейді.

1. Жасуша қабырғасы

• Құрылымы: өсімдік, бактерия және саңырауқұлақ жасушаларында кездеседі; негізінен целлюлоза немесе басқа полисахаридтерден тұрады.

• Қызметі:

  1. Жасушаны механикалық қорғау;

  2. Тұрақтылық пен форма беру;

  3. Осмостық қысымды реттеу;

  4. Кейде заттардың тасымалын шектеу.

2. Плазмалық мембрана

• Құрылымы: фосфолипидтік екі қабат, ақуыздар мен көмірсулар қосылған; жартылай өткізгіш.

• Қызметі:

  1. Заттарды ішке және сыртқа тасымалдау;

  2. Сигналдарды қабылдау;

  3. Жасуша мен қоршаған орта арасындағы байланыс;

  4. Электрохимиялық градиент қалыптастыру.

3. Цитоплазма және органоидтары

Цитоплазма – жасуша ішінде барлық органоидтарды қоршап тұрған жартылай сұйықты орта, онда химиялық реакциялар жүреді.

Негізгі органоидтар:

Органоид	Қызметі
Митохондрия	Энергия өндіру (АТФ синтезі)
Эндоплазмалық тор	Ақуыздар мен липидтердің синтезі, тасымалдау
Гольджи аппараты	Ақуыздарды өңдеу, қапшықтарға орау, тасымалдау
Лизосома	Қалдықтарды ыдырату, жасушаны тазалау
Вакуоль	Су, тұз, қоректік заттар сақтау; тургор қысымын қамтамасыз ету
Рибосома	Ақуыз синтезін қамтамасыз ету

Цитоплазма – жасушадағы метаболизмнің ортасы, мұнда ферменттер, қоректік заттар мен иондар қозғалады.

Бақылау сұрақтары

1. Жасуша қабырғасының қызметін сипаттаңыз.

2. Плазмалық мембрана неліктен жартылай өткізгіш болып саналады?

3. Цитоплазма мен органоидтардың негізгі қызметтері қандай?

4. Митохондрия мен рибосоманың қызметін салыстырыңыз.

Қосымша тапсырмалар

1. Өсімдік пен жануар жасушасының негізгі компоненттерін салыстырмалы кесте түрінде көрсетіңіз.

2. Плазмалық мембрананың функцияларын суреттеп түсіндіріңіз.

3. «Жасуша компоненттері бір-бірімен қалай әрекеттеседі?» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма нұсқаулығы: “Жасушаны салыстыру”

1. Қағазға өсімдік және жануар жасушасын салыңыз.

2. Негізгі компоненттерді белгілеңіз (қабырға, мембрана, цитоплазма, органоидтар).

3. Айырмашылықтарын кестеге түсіріңіз.

2-тапсырма нұсқаулығы: “Мембрананы түсіндіру”

1. Плазмалық мембрананың құрылымын сызыңыз.

2. Диффузия, актив тасымалдау жолдарын көрсетіңіз.

3. Қысқаша түсіндірме қосыңыз.

3-тапсырма нұсқаулығы: “Органоид қызметі”

1. Әр органоидтың атын жазыңыз.

2. Қызметін қысқаша сипаттаңыз.

3. Қорытындыда цитоплазма мен органоидтардың бірлескен қызметін көрсетіңіз.

11 сабақ. Бактерия, саңырауқұлақ, өсімдік және жануар жасушаларының құрылым ерекшеліктері мен қызметтері

Жасушалар – барлық тірі ағзалардың негізгі құрылымдық және функционалдық бірлігі. Түрлі ағзалардың жасушалары құрылымы мен қызметінде ерекшеленеді, бұл олардың тіршілік ортасы мен функцияларына байланысты.

1. Бактерия жасушасы

• Құрылымы: прокариоттық жасуша; ядросы жоқ; нуклеоид (ДНҚ шоғырланған аймақ) бар; қабырға пептидогликаннан тұрады; кейде капсула мен жіпшелері болады.

• Қызметі:

  1. Генетикалық ақпаратты сақтау және көшіру;

  2. Метаболизмді жүргізу;

  3. Қоршаған ортаға бейімделу;

  4. Кейбір түрлері қоректік заттарды бөлшектеу немесе симбиозға қатысу.

2. Саңырауқұлақ жасушасы

• Құрылымы: эукариоттық; ядро, митохондрия, эндоплазмалық тор, рибосома бар; жасуша қабырғасы негізінен хитиннен тұрады; вакуоль аз, бірақ ферменттерге бай.

• Қызметі:

  1. Органикалық заттарды ыдырату (гетеротрофты қоректену);

  2. Ферменттерді синтездеу;

  3. Энергия өндіру (АТФ);

  4. Қоректік заттарды сақтау (гликоген).

3. Өсімдік жасушасы

• Құрылымы: эукариоттық; ядро, митохондрия, рибосома, Гольджи аппараты бар; жасуша қабырғасы целлюлозадан, вакуоль үлкен, хлоропластар мен пластидтер кездеседі.

• Қызметі:

  1. Фотосинтез (хлоропласт);

  2. Су мен тұздарды сақтау (вакуоль);

  3. Қорғаныс және механикалық тұрақтылық (қабырға);

  4. Энергия өндіру (митохондрия).

4. Жануар жасушасы

• Құрылымы: эукариоттық; ядро, митохондрия, рибосома, Гольджи аппараты, лизосома бар; қабырға жоқ; цитоплазма серпімді.

• Қызметі:

  1. Ақуыз синтезі (рибосома, Гольджи);

  2. Энергия өндіру (митохондрия);

  3. Зат алмасу және қалдықтарды ыдырату (лизосома);

  4. Қорғаныс, қозғалғыштық, сигналдарды қабылдау.

Қысқаша салыстырмалы кесте

Қасиет / Түр	Бактерия	Саңырауқұлақ	Өсімдік	Жануар
Ядро	Жоқ	Бар	Бар	Бар
Қабырға	Пептидогликан	Хитин	Целлюлоза	Жоқ
Вакуоль	Аз	Аз	Үлкен	Кішкентай
Хлоропласт	Жоқ	Жоқ	Бар	Жоқ
Қоректену	Автотроф / гетеротроф	Гетеротроф	Автотроф	Гетеротроф
Лизосома	Жоқ	Бар	Бар	Бар

Бақылау сұрақтары

1. Бактерия жасушасының негізгі ерекшеліктерін атаңыз.

2. Өсімдік және жануар жасушаларының айырмашылықтары қандай?

3. Саңырауқұлақ жасушасының қызметі қандай?

4. Хлоропласт пен вакуольдің қызметін түсіндіріңіз.

Қосымша тапсырмалар

1. Сурет бойынша әр жасушаның органоидтарын белгілеңіз.

2. «Бактерия мен эукариот жасушасының айырмашылығы» тақырыбында шағын кесте құрыңыз.

3. «Жасуша органоидтарының бір-бірімен өзара байланысы» туралы қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Сурет бойынша белгілеп шығу

1. Қағазға 4 жасушаның суретін салыңыз.

2. Негізгі органоидтарды бояп немесе белгілеңіз.

3. Қысқаша қызметін жазып көрсетіңіз.

2-тапсырма: Айырмашылықтарды кесте

1. Бактерия, саңырауқұлақ, өсімдік және жануар жасушаларын салыстырыңыз.

2. 5–6 негізгі қасиетін салыстырмалы кестеде көрсетіңіз.

3-тапсырма: Эссе

1. Әр жасушаның органоидтары қалай өзара әрекеттесетінін сипаттаңыз.

2. Ақуыз синтезі, энергия өндіру және қоректік заттарды сақтау процесін қысқаша түсіндіріңіз.

12 сабақ. Ферменттер белсенділігіне әсер ететін факторлар мен жағдайлар

Ферменттер – ағзадағы биохимиялық реакцияларды тездететін арнайы ақуыз молекулалары. Ферменттердің белсенділігі түрлі факторлар мен жағдайларға байланысты өзгеріп отырады.

1. Температураның әсері

• Оптималды температура: әр ферменттің белсенділігі ең жоғары болатын температурасы бар.

• Температураның төмендеуі: молекулалар қозғалысы баяулайды, реакция жылдамдығы төмендейді.

• Температураның жоғарылауы: ферменттің кеңістіктік құрылымы бұзылып, денатурация жүруі мүмкін.

• Мысал: адам ферменттері үшін оптималды температура – 35–40°C.

2. pH мәнінің әсері

• Әр ферменттің белгілі бір оптималды pH көрсеткіші бар.

• pH төмендеуі немесе жоғарылауы белсенділікті азайтады немесе тоқтатады.

• Мысалдар:

  • Пепсин (асқазан) – қышқыл ортада белсенді (pH 1,5–2);

  • Амилаза ( сілекей) – сілтілі ортада белсенді (pH 6,8–7).

3. Субстрат концентрациясы

• Субстрат концентрациясы артқан сайын реакция жылдамдығы да артады, бірақ шектеулі болады.

• Белгілі бір концентрациядан кейін фермент толық қаныққан болады, әрі реакция жылдамдығы тұрақтанады.

• Бұл шектеу Vmax (максималды жылдамдық) деп аталады.

4. Фермент концентрациясы

• Фермент молекулалары көп болса, реакция жылдамдығы артады, егер субстрат жеткілікті болса.

• Фермент концентрациясы шектеулі болса, реакция баяу жүреді.

5. Ингибиторлар мен активаторлар

• Ингибиторлар: ферменттің белсенділігін тежейді.

  • Мысалы: цианид – цитохром оксидазаның ингибиторы.

• Активаторлар: ферменттің белсенділігін арттырады.

  • Мысалы: кейбір иондар – фосфатаза ферментін белсендіреді.

6. Иондық күш пен тұз концентрациясы

• Судағы иондық орта ферменттің кеңістіктік құрылымына әсер етеді.

• Тұз концентрациясы өзгерсе, гидрофобты және иондық байланыстар бұзылуы мүмкін, бұл белсенділіктің төмендеуіне әкеледі.

Бақылау сұрақтары

1. Температура фермент белсенділігін қалай өзгертеді?

2. Ферменттердің pH бойынша оптималды диапазонын түсіндіріңіз.

3. Субстрат концентрациясының фермент жылдамдығына әсері қандай?

4. Ингибиторлар мен активаторлар дегеніміз не?

Қосымша тапсырмалар

1. Пепсин мен амилазаның әртүрлі pH жағдайында белсенділігін салыстыруға арналған тәжірибе жоспарын құрыңыз.

2. Ыстық су мен салқын судағы жұмыртқа ақуызы арқылы фермент денатурациясын бақылаңыз.

3. «Ферменттердің температура мен pH өзгергенде қалай жұмыс істейтінін» график түрінде көрсетіңіз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: pH бойынша тәжірибе жоспары

1. Мақсат: фермент белсенділігін әртүрлі pH-та бақылау.

2. Материалдар: фермент ерітіндісі, әртүрлі буферлер (қышқыл, нейтрал, сілтілі), субстрат.

3. Әдіс: әр pH-та ферментпен реакция жүргізіп, өнімнің түзілуін бақылау.

4. Күтілетін нәтиже: әр фермент үшін максималды белсенділік оптималды pH-та байқалады.

2-тапсырма: Температура тәжірибесі

1. Мақсат: температураның ферментке әсерін бақылау.

2. Материалдар: жұмыртқа ақуызы, ыстық және салқын су, қасық, стакан.

3. Әдіс: әр стаканға ақуыз қосып, температура әсерін бақылау.

4. Күтілетін нәтиже: ыстық суда ақуыз денатурацияланады, реакция баяулайды немесе тоқтайды.

3-тапсырма: График құру

1. Температура немесе pH өзгергенде реакция жылдамдығын өлшеп, график жасаңыз.

2. Қорытындыда оптималды жағдайлар мен шектеулерді көрсетіңіз.

13 сабақ. Адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысы мен қызметі. Адам гемоглобині мен миоглобині үшін оттектің диссоциациялануының қисық сызығы

Адам ағзасында оттекті тасымалдау және сақтау үшін екі негізгі ақуыз – гемоглобин және миоглобин маңызды рөл атқарады.

1. Гемоглобин

• Құрылымы:

  • Төрт полипептидтік тізбек (2 α және 2 β субъбірлік);

  • Әр субъбірліктің құрамында гем тобы бар, онда темір ионы оттекті байланыстырады;

  • Құрылымы төртінші деңгейлі.

• Қызметі:

1. Өкпеден оттекті тасымалдау;

2. Оттекті барлық мүшелерге жеткізу;

3. Қан арқылы көмірқышқыл газын тасымалдауға қатысу (карбгемоглобин арқылы).

• Оттек диссоциациясының қисық сызығы:

• Белсенділігі S-тәрізді қисық;

• Бұл қисық гемоглобиннің оттекті байланысу және босату ерекшеліктерін көрсетеді;

• Қанқатер жағдайында, мысалы, төмен pH немесе жоғары СО₂ концентрациясында, қисық оңға ығысады (Богер эффекі), яғни оттек тіндерге жақсы беріледі.

2. Миоглобин

• Құрылымы:

  • Бір полипептидтік тізбек;

  • Бір гем тобы бар, темір ионы оттекті байланыстырады;

  • Құрылымы үшінші деңгейлі.

• Қызметі:

1. Бұлшықет жасушаларында оттекті сақтау;

2. Энергия өндіру үшін митохондрияға жеткізу;

3. Тұрақты оттек жеткізілуін қамтамасыз ету.

• Оттек диссоциациясының қисық сызығы:

• Гиперболалық қисық;

• Миоглобин оттекті жоғары қаныққан жағдайда байланып, төмен концентрацияда босатады;

• Бұл бұлшықетке қажет оттектің тиімді жеткізілуін қамтамасыз етеді.

3. Салыстырмалы кесте

Қасиет	Гемоглобин	Миоглобин
Полипептидтік тізбек	4 (α₂β₂)	1
Гем тобы	Бар	Бар
Құрылым деңгейі	Төртінші	Үшінші
Орналасу орны	Қан	Бұлшықет
Оттекке байланыстысы	S-тәрізді қисық	Гиперболалық
Функция	Тасымалдау	Сақтау

Бақылау сұрақтары

1. Гемоглобин мен миоглобиннің құрылымдық ерекшеліктерін салыстырыңыз.

2. Гемоглобиннің оттек диссоциациясының қисық сызығы неліктен S-тәрізді?

3. Миоглобиннің гиперболалық қисығы қандай қызмет атқарады?

4. Миоглобин мен гемоглобиннің негізгі қызметтерін атаңыз.

Қосымша тапсырмалар

1. Қан мен бұлшықет жасушасында оттек концентрациясының айырмашылығын суреттеп көрсетіңіз.

2. «Богер эффекі» құбылысын мысалдармен түсіндіріңіз.

3. Гемоглобин мен миоглобиннің құрылымдық ерекшеліктерін сызба түрінде салыстырыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Оттек концентрациясы

1. Қағазға қан мен бұлшықет жасушасының оттек деңгейін график түрінде салыңыз.

2. Гемоглобин мен миоглобиннің оттекке байланысты әрекетін түсіндіріңіз.

2-тапсырма: Богер эффекі

1. Қанның төмен pH немесе жоғары СО₂ жағдайында оттек берілуін сипаттаңыз.

2. Қысқаша қорытынды жазыңыз: «Оттек тіндерге тиімді жеткізіледі».

3-тапсырма: Сызба

1. Гемоглобиннің төрт субъбірлігін және миоглобиннің бір тізбегін сызбада көрсетіңіз.

2. Гем тобының оттекке байланысуын белгілеңіз.

14 сабақ. Эритроцит жасушасының беттік аудан мөлшерінің көлемге қатынасы

Эритроциттер – қанның қызыл жасушалары, негізгі қызметі – оттекті тасымалдау. Бұл жасушалардың форма мен көлемі олардың физиологиялық функциясына тікелей әсер етеді.

1. Эритроциттердің құрылымы

• Сфералық емес, диск тәрізді формада; ортасы сәл кіріктірілген (дискоконкавты);

• Қабырғасы серпімді, жасуша мембранасы арқылы газ алмасу жүзеге асады;

• Ядросы жоқ, тек цитоплазма мен гемоглобиннен тұрады;

• Орташа диаметрі: 7–8 мкм; қалыңдығы: 2 мкм.

2. Беттік аудан мен көлемнің қатынасы (S/V ratio)

• Беттік аудан – жасушаның мембранасының жалпы ауданы;

• Көлем – жасушадағы ішкі цитоплазма көлемі;

• Эритроциттерде S/V қатынасы жоғары, бұл оттек пен көмірқышқыл газды тиімді тасымалдауға мүмкіндік береді.

Маңызы:

1. Газ алмасу тиімділігін арттырады (O₂, CO₂ диффузиясы);

2. Жасушаның серпімділігін сақтайды, тар капиллярлар арқылы оңай өтеді;

3. Энергияны аз жұмсап, газ тасымалдау процесін жылдамдатады.

3. Эритроциттердің форма мен S/V қатынасы арасындағы байланыс

• Дискоконкавты форма – көлемді сақтай отырып, беттік ауданды арттырады;

• Егер жасуша сфералық болса, S/V қатынасы төмендейді, газ алмасу тиімділігі кемиді;

• Анемия немесе гипоксия жағдайында эритроциттер пішінін өзгертіп, газ тасымалдау қабілетін сақтайды.

4. Қысқаша қорытынды

Эритроциттердің дискоконкавты формасы және беттік ауданның көлемге қатынасы оттекті тиімді тасымалдауға, жасушалардың серпімді қозғалысына және капиллярлық жүйеде қалыпты циркуляцияны қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Бақылау сұрақтары

1. Эритроциттердің форма ерекшелігі қандай және ол қандай қызмет атқарады?

2. Беттік аудан мен көлемнің қатынасы (S/V ratio) неліктен маңызды?

3. Газ алмасу тиімділігіне S/V қатынасы қалай әсер етеді?

4. Эритроциттердің серпімділігінің физиологиялық мәні қандай?

Қосымша тапсырмалар

1. Эритроцит пен капиллярдың диаметрін салыстырып, газ тасымалдау тиімділігін түсіндіріңіз.

2. S/V қатынасы төмендеген кезде қандай физиологиялық өзгерістер болуы мүмкін?

3. Эритроциттің дискоконкавты формасын суреттеп, оның артықшылықтарын 3–4 сөйлеммен сипаттаңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Эритроцит пен капиллярды салыстыру

1. Қағазға капилляр мен эритроциттің диаметрін салыңыз.

2. Газ тасымалдау тиімділігін түсіндіріңіз: «S/V жоғары болған сайын диффузия жылдам».

2-тапсырма: S/V қатынасының әсері

1. Эритроциттің сфералық және дискоконкавты формасын салыстырыңыз.

2. Қорытынды жасаңыз: «Дискоконкавты форма газ алмасуды жеңілдетеді».

3-тапсырма: Суретпен сипаттау

1. Эритроциттің дискоконкавты формасын сызбада көрсетіңіз.

2. Артықшылықтарын қысқаша 3–4 сөйлеммен түсіндіріңіз.

15 сабақ. Аденозинүш-фосфаттың құрылысы мен қызметтерін сипаттау. Анаэробты және аэробты тыныс алу барысындағы аденозинүшфосфаттың синтезін салыстыру.

Аденозинүш-фосфат (АТФ) – тірі ағзалардағы негізгі энергия тасымалдаушы молекула. Ол жасушадағы барлық биохимиялық процестер үшін қысқа мерзімді энергия қоры ретінде қызмет атқарады.

1. АТФ құрылысы

• Компоненттері:

  1. Аденин – азотты негіз;

  2. Рибоза – 5 көміртекті қант;

  3. Үш фосфаттық топ – бір-біріне жоғары энергиялы байланыстар арқылы жалғанған.

• Қасиеті:

• Фосфаттық байланыстардың үзілуі энергия шығарады (гидролиз кезінде).

• АТФ → АДФ + Pi + энергия (≈30,5 кДж/моль).

2. АТФ қызметтері

1. Энергетикалық қызмет – жасушалық процестерге энергия береді: бұлшықет жиырылуы, тасымалдау, синтез реакциялары;

2. Каталитикалық қызмет – фермент реакцияларын қолдайды;

3. Сигналдық қызмет – кейбір жасушалық сигналдық жолдарда РНФ-пен бірге қатысады;

4. Тасымалдаушы қызмет – иондарды және молекулаларды мембрана арқылы өткізеді (активті тасымалдау).

3. АТФ синтезі

a) Анаэробты тыныс алу (гликолиз)

• Оттек қатыспағанда жүреді;

• 1 молекула глюкозадан 2 молекула АТФ түзіледі;

• Негізгі өнімдер: пируват (немесе лактат) + энергия;

• Жылдам, бірақ энергиясы аз.

b) Аэробты тыныс алу

• Оттек қатысады;

• Митохондрияда жүреді;

• 1 молекула глюкозадан 36–38 молекула АТФ түзіледі;

• Өнімдер: CO₂ + H₂O + энергия;

• Ең тиімді, энергиясы көп.

4. Салыстырмалы кесте: АТФ синтезі

Белгісі	Анаэробты тыныс алу	Аэробты тыныс алу
Орындалу орны	Ситоплазма	Митохондрия
Оттек қажет пе?	Жоқ	Иә
Глюкоза 1 молекуласынан АТФ	2	36–38
Уақытша/тез энергия	Иә (жылдам)	Тұрақты, баяу
Өнімдер	Лактат / пируват	CO₂ + H₂O

Бақылау сұрақтары

1. АТФ молекуласының құрылысын сипаттаңыз.

2. АТФ жасушада қандай қызмет атқарады?

3. Анаэробты және аэробты тыныс алу арасындағы негізгі айырмашылықтар қандай?

4. Қай жағдайда АТФ синтезі тиімді, қай жағдайда жылдам жүреді?

Қосымша тапсырмалар

1. Глюкозадан АТФ түзілу жолын диаграмма түрінде салыңыз.

2. Бұлшықет жиырылуы кезінде анаэробты және аэробты жолдардың рөлін түсіндіріңіз.

3. «Егер оттек жеткіліксіз болса, жасуша энергияны қалай өндіреді?» тақырыбында шағын эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: АТФ синтезін диаграмма түрінде көрсету

1. Глюкоза → пируват/CO₂ + H₂O жолдарын салыңыз.

2. Анаэробты және аэробты жолдардың әрқайсысынан қанша АТФ түзіледі, көрсетіңіз.

2-тапсырма: Бұлшықет жиырылуы

1. Жиырылу кезінде оттек жеткілікті және жеткіліксіз жағдайдағы энергия көздерін салыңыз.

2. Қорытынды: «Оттек жеткілікті болса, аэробты жол тиімді, жетіспесе анаэробты жол белсенді».

3-тапсырма: Эссе

1. Мақсат: жасушаның энергия алу стратегиясын түсіндіру.

2. Негізгі ой: АТФ синтезінің әр жолы артықшылықтары мен шектеулері.

3. Қорытынды: «Жасуша энергияны қажеттілікке қарай тиімді жолмен өндіреді».

16 сабақ. Метоболизмнің түрлері. Митохондрия құрылымдары мен жасушалық тынысалу үдерістерінің өзара байланысты орнату.

Жасушадағы метаболизм – тірі организмнің өмірлік қызметін қамтамасыз ететін барлық химиялық реакциялардың жиынтығы. Метаболизм жасушалық энергия өндірісі мен зат алмасуды үйлестіреді.

1. Метаболизмнің негізгі түрлері

1. Катаболизм (зыяндалу жолы)

   • Күрделі молекулалар қарапайым заттарға бөлінеді;

   • Энергия бөлінеді, көбінесе АТФ түрінде;

   • Мысалы: глюкозаның гликолизі, триглицеридтердің ыдырауы.

2. Анаболизм (құрастыру жолы)

   • Қарапайым молекулалар күрделі заттарға синтезделеді;

   • Энергия жұмсалады, әдетте АТФ;

   • Мысалы: ақуыз синтезі, гликоген түзілуі, липидтердің түзілуі.

Қорытынды: Катаболизм – энергия өндіру, анаболизм – энергияны жұмсау.

2. Митохондрия құрылымы

• Сыртқы мембрана – тегіс, жасуша цитоплазмасымен шектеседі;

• Ішкі мембрана – крекингтік қатпарлар (кристы);

• Матрикс – ішкі сұйықтық, ферменттер мен митохондрия ДНҚ бар;

• Кристы мен матрикс – жасушалық тыныс алудың негізгі реакциялары өтетін орын.

3. Жасушалық тыныс алу және митохондрия

1. Гликолиз (цитоплазмада)

   • Глюкоза → пируват + 2 АТФ;

   • Оттексіз жүзеге асады;

   • Анаэробты энергия көзінің бастапқы сатысы.

2. Пируватты ацетил-CoA-ға айналдыру (митохондрия матриксінде)

   • Пируват Кребс цикліне дайындалады.

3. Кребс циклі (матрикс)

   • Ацетил-CoA → CO₂ + NADH + FADH₂ + 2 АТФ;

   • Энергияның негізгі бөлігін дайындалады.

4. Электрондық тасымалдау тізбегі (ішкі мембрана)

   • NADH және FADH₂ арқылы электрондар тасымалданады;

   • Мембрана арқылы протондық градиент түзіледі;

   • Оны АТФ синтетазасы арқылы АТФ өндіруде пайдаланады (≈34 АТФ).

4. Митохондрия мен метаболизмнің байланысы

Метаболизм түрі	Митохондриядағы үдеріс	Нәтиже / Энергия
Катаболизм	Гликолиз, Кребс циклі, электрондық тізбек	АТФ өндірісі
Анаболизм	Кребс циклінің интермедиаттары	Макромолекулалар синтезі
Энергия	Электрон тасымалдау тізбегі	Протон градиенті → АТФ

Маңызы: Митохондрия – катаболизм арқылы энергия өндіру орталығы, анаболизмге бастапқы заттар береді.

Бақылау сұрақтары

1. Метаболизмнің негізгі түрлерін сипаттаңыз.

2. Митохондрияның құрылымдық элементтері қандай және олардың қызметі қандай?

3. Жасушалық тыныс алу үдерістері митохондрияда қалай жүреді?

4. Катаболизм мен анаболизм арасындағы байланыс қалай жүзеге асады?

Қосымша тапсырмалар

1. Глюкозаның гликолизден электрондық тасымалдау тізбегіне дейінгі жолын сызба түрінде көрсетіңіз.

2. Митохондрия құрылымын суреттеп, әр бөлігінің қызметін атаңыз.

3. «Митохондрия және энергия өндірісі» тақырыбында қысқа реферат жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Гликолизден электрондық тасымалдау тізбегіне дейін

1. Цитоплазма және митохондрия матриксінде болатын реакцияларды көрсетіңіз.

2. Әр сатыда қанша АТФ түзіледі, белгілеңіз.

2-тапсырма: Митохондрияны суреттеу

1. Сыртқы және ішкі мембрананы, кристы, матриксті сызбада көрсетіңіз.

2. Әр бөлігінің қызметін қысқаша жаз.

3-тапсырма: Қысқа реферат

1. Мақсат: митохондрия мен метаболизм арасындағы байланысты түсіндіру.

2. Қорытынды: «Митохондрия жасушаның энергия орталығы болып табылады».

17 сабақ. Кребс циклін сипаттау

Кребс циклі – аэробты тыныс алудың маңызды бөлігі, митохондрия матриксінде жүзеге асады. Ол ацетил-CoA молекуласының көміртектік скелетін CO₂ шығару арқылы энергияға айналдыру үдерісі.

1. Кребс цикліне жалпы сипаттама

• Орындалу орны: митохондрия матриксі;

• Функциясы: NADH, FADH₂ және GTP/АТФ түзілуі, энергияны электрондық тасымалдау тізбегіне жеткізу;

• Молекула саны: 1 глюкоза → 2 ацетил-CoA → 2 айналым;

• Оттек қажет пе: иә, аэробты процесс.

2. Кребс циклі кезеңдері

1. Цитрат түзілуі

   • Ацетил-CoA + оксалоацетат → цитрат;

   • Цитрат циклін бастайды.

2. Изоциратқа изомерлену

   • Цитрат → изоцират (конформациялық өзгеріс).

3. α-кетоглутаратқа оксидтелу

   • Изоцират → α-кетоглутарат;

   • NAD⁺ → NADH + H⁺; CO₂ бөлінеді.

4. Сукцинил-CoA түзілуі

   • α-кетоглутарат → сукцинил-CoA;

   • NAD⁺ → NADH + H⁺; CO₂ бөлінеді.

5. Сукцинатқа айналу

   • Сукцинил-CoA → сукцинат;

   • GDP → GTP (немесе ADP → АТФ).

6. Фумаратқа оксидтелу

   • Сукцинат → фумарат;

   • FAD → FADH₂ түзіледі.

7. Малатқа гидратация

   • Фумарат → малат;

8. Оксалоацетатқа оралу

   • Малат → оксалоацетат;

   • NAD⁺ → NADH + H⁺;

   • Цикл жаңа айналымға дайын.

3. Кребс циклінің нәтижелері (1 ацетил-CoA үшін)

Өнім	Молекула саны
CO₂	2
NADH	3
FADH₂	1
GTP/АТФ	1

1 глюкоза → 2 ацетил-CoA → екі айналым, нәтижесінде екі есе өнім.

4. Кребс циклі мен жасушалық тыныс алудың байланысы

• NADH және FADH₂ электрондық тасымалдау тізбегіне беріледі;

• Протондық градиент арқылы көп мөлшерде АТФ түзіледі (~34 молекула/глюкоза);

• Катаболизм арқылы энергия өндіру, анаболизм үшін интермедиаттар беру.

Бақылау сұрақтары

1. Кребс циклі қай органоидта өтеді?

2. Кребс цикліне қандай қосылыс кіреді және циклді бастайды?

3. 1 айналымда қандай өнімдер түзіледі?

4. Кребс циклі электрондық тасымалдау тізбегімен қалай байланысты?

Қосымша тапсырмалар

1. Кребс циклін диаграмма түрінде сызбада көрсетіңіз.

2. Әр кезеңде қандай энергия тасымалдаушы молекулалар түзіледі, түсіндіріңіз.

3. «Кребс циклі және аэробты тыныс алу» тақырыбында қысқаша эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Сызба жасау

1. Цитрат циклінің негізгі молекулаларын және ферменттерін көрсетіңіз.

2. CO₂, NADH, FADH₂, GTP/АТФ түзілуін белгілеңіз.

2-тапсырма: Энергия тасымалдаушылар

1. NADH және FADH₂ қандай рөл атқаратынын түсіндіріңіз.

2. Электрондық тасымалдау тізбегіне қалай қатысатынын жазыңыз.

3-тапсырма: Эссе

1. Мақсат: Кребс циклі арқылы жасушалық энергияны алу жолын сипаттау.

2. Қорытынды: «Кребс циклі аэробты тыныс алудың орталық бөлімі және энергияны тиімді өндіреді».

18 сабақ. Зәрдің сүзілу (фильтрация) және түзілуі механизмін түсіндіру.Диализ механизмі.Бүйрек трансплантациясы мен диализдің артықшылықтары мен кемшіліктері

Бүйрек – ағзадағы затты алу, сұйықтық және электролит балансын реттеу қызметін атқаратын негізгі органдардың бірі. Оның негізгі қызметі – зәр арқылы зат алмасу өнімдерін ағзадан шығару.

1. Зәрдің сүзілу (фильтрация) механизмі

• Орындалу орны: нефронның бүйрек түйіршігі (гломерулус).

• Механизм:

  1. Қан плазмасы бүйрек артериясынан гломерулус капиллярларына кіреді;

  2. Қан қысымы әсерінен судан, тұздардан, азоттық заттардан тұратын плазмалық ультрафильтрат Боумен қапшығына өтіп шығады;

  3. Белоктар мен қан жасушалары сүзілмейді, тек ірі молекулалар бөгеледі.

• Нәтижесі: бастапқы зәр (ультрафильтрат) түзіледі, оның құрамында су, глюкоза, амин қышқылдары, тұздар, уреа бар.

2. Зәрдің түзілуі

1. Реабсорбция (қайта сіңіру)

   • Проксималды түтікшеде судың, глюкозаның, амин қышқылдарының 80–90% қайта сіңіріледі.

   • Тұздардың концентрациясы және су балансы да реттеледі.

2. Секреция (шығару)

   • Қосымша азоттық заттар мен иондар (K⁺, H⁺) түтікше арқылы қосылады.

   • Бүйрек ағзаның рН-ын және электролит балансын сақтайды.

3. Зәрдің соңғы құрамының қалыптасуы

   • Зәр зәрқапқа жіберіледі.

   • Су, тұздар, уреа концентрациясы ағзаның қажеттілігіне байланысты.

3. Диализ механизмі

• Мақсаты: бүйрек қызметін уақытша алмастыру;

• Механизм:

  1. Қан арнайы жартылай өткізгіш мембранадан өтеді;

  2. Артық су мен азоттық өнімдер диализ сұйықтығына өтеді;

  3. Қан қайтадан ағзаға енгізіледі.

• Қолданылуы: бүйрек жеткіліксіздігі немесе жарақатында.

4. Бүйрек трансплантациясы мен диализдің артықшылықтары мен кемшіліктері

Критерий	Бүйрек трансплантациясы	Диализ
Артықшылықтары	Тұрақты қызмет, өмір сапасы жоғары	Уақытша, төтенше жағдайларда қолданылады
Кемшіліктері	Операцияның қауіптілігі, иммунитет басылуы	Күнделікті немесе апталық процедура, уақытша тиімділік
Өмір сапасы	Жоғары	Орташа
Қолдану жағдайы	Созылмалы бүйрек аурулары	Жедел немесе уақытша бүйрек жеткіліксіздігі

Бақылау сұрақтары

1. Нефронда зәр қалай сүзіледі?

2. Реабсорбция мен секрецияның айырмашылығы неде?

3. Диализ қалай жұмыс істейді және қандай мақсатта қолданылады?

4. Бүйрек трансплантациясы мен диализдің негізгі артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?

Қосымша тапсырмалар

1. Нефронның сызбасын салып, фильтрация, реабсорбция және секрецияны көрсетіңіз.

2. Диализ аппаратының жұмыс принципін диаграмма түрінде көрсетіңіз.

3. «Егер бүйрек қызметі тоқтаса, ағзада қандай өзгерістер болады?» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Нефрон сызбасын жасау

1. Боумен қапшығы, проксималды және дисталды түтікшелерді салыңыз.

2. Қай жерде фильтрация, қайта сіңіру және қосымша шығару болатынын белгілеңіз.

2-тапсырма: Диализ сызбасын жасау

1. Қан мен диализ сұйықтығының ағысын көрсетіңіз.

2. Жартылай өткізгіш мембрана мен артық заттардың шығуын белгілеңіз.

3-тапсырма: Эссе

1. Мақсат: бүйрек қызметі тоқтаған жағдайда ағзаның физиологиялық өзгерістерін түсіндіру.

2. Қорытынды: диализ немесе трансплантация өмір сапасын қалпына келтіруге көмектеседі.

19 сабақ. Митоз.Жасушада митоздың әртүрлі кезеңдерінде жүретін процестер.

Митоз – жасушаның ядросының бөліну процесі, нәтижесінде бір жасушадан екі бірдей генетикалық материалға ие жасуша пайда болады. Митоз өсім, даму, тіндерді қалпына келтіру және жарақаттарды түзету үшін қажет.

1. Митоздың жалпы сипаттамасы

• Мақсаты: ДНҚ-ның дәл көшірмесін жасай отырып, екі бірдей жасуша түзу.

• Нәтижесі: 1 ана жасуша → 2 генетикалық тұрғыдан бірдей жасуша.

• Орындалу орны: эукариоттық жасушаларда.

• Қатысатын құрылымдар: ДНҚ, хромосомалар, центриольдер, микротүтікшелер.

2. Митоздың кезеңдері және процестері

Кезеңі	Негізгі процестер	Ерекшеліктері
Профаза	- Хромосомалар тығыздалады, көрінетін болады; - Ядрошық жоғалады; - Центриольдерге микротүтікшелер түзілуде.	Хромосомалар қысқарып, екі хроматидтен тұрады.
Прометафаза	- Ядро қабығы ыдырайды; - Митотикалық веретено түзілуде; - Хромосомалар микротүтікшелерге бекінеді.	Хромосомалар центрге бағытталады.
Метафаза	- Хромосомалар жасушаның экваторлық жазықтығында орналасады; - Центромералар микротүтікшелерге бекітіледі.	Хромосомалар максималды тығыздыққа жетеді, бөліну жазықтығында түзілетін қатар қалыптасады.
Анафаза	- Центромералардан хроматидтер бөлінеді; - Әр хроматид полюстерге тартылады.	Әр полюсте бірдей ДНҚ мөлшері.
Телофаза	- Хромосомалар деконденсацияланады; - Ядро қабығы қайта түзілуде; - Митотикалық веретено ыдырайды.	Жаңа ядро қалыптасады, жасуша екі бөлікке бөлінуге дайын.
Цитокинез	- Цитоплазма бөлінеді; - Екі жаңа жасуша түзіледі.	Әр жасушада бірдей ДНҚ және органоидтар болады.

3. Митоздың маңызы

1. Өсу: жаңа жасушалар арқылы организмнің көлемі ұлғаяды.

2. Тіндерді қалпына келтіру: зақымданған тіндерді ауыстыру.

3. Жасушалық тұрақтылық: ДНҚ дәл көшіріліп, генетикалық ақпарат сақталады.

4. Ағзаның қалыпты қызметі: организмдегі әр жасуша қажетті мөлшерде болады.

Бақылау сұрақтары

1. Митоздың кезеңдерін атаңыз.

2. Әр кезеңде хромосомалардың жағдайы қалай өзгереді?

3. Митоздың ағза үшін маңызы қандай?

4. Цитокинез митоздан қалай ерекшеленеді?

Қосымша тапсырмалар

1. Митоз кезеңдерінің сызбасын салып, әр кезеңде хромосомалардың орналасуын көрсетіңіз.

2. «Жасушаның бөлінуі және өсу» тақырыбында қысқа реферат жазыңыз.

3. Митоз бен мейоздың айырмашылығын кесте арқылы салыстырыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Сызба жасау

1. Профаза → прометафаза → метафаза → анафаза → телофаза → цитокинез кезеңдерін көрсетіңіз.

2. Әр кезеңде хромосомалардың орналасуын белгілеңіз.

2-тапсырма: Қысқа реферат

1. Мақсат: митоз арқылы жасушалардың қалай көбейетінін түсіндіру.

2. Қорытынды: «Митоз өсім мен тіндерді қалпына келтіру үшін қажет».

3-тапсырма: Айырмашылық кестесі

1. Митоз және мейоз арасындағы негізгі кезеңдер мен нәтижелерді салыстырыңыз.

20 сабақ. Өсімдіктер мен жануарлардағы гаметогенез. Гаметалар. Гаметогенез кезеңдері.

Гаметогенез – организмнің жыныстық көбеюі үшін жыныстық жасушалар (гаметалар) түзу процесі. Бұл процесс өсімдіктер мен жануарларда ұқсас, бірақ кейбір ерекшеліктері бар.

1. Гаметалар

• Гамета – жыныстық көбеюге қатысатын жеке жасуша, оның құрамында генетикалық ақпараттың жартысы (гаплоидты хромосомалар) болады.

• Жануарларда:

  • Сперматозоидтар (ер) – ұрық жасушасы, қозғалғыш.

  • Овум (аналық) – жұмыртқа жасушасы, қозғалмайды, қоректік заттарға бай.

• Өсімдіктерде:

  • Тұқымшық жасушасы (аналық гамета) – ұрықтанады.

  • Тозаң жасушасы (ер гамета) – спорадан дамып, ұрық түзуге қатысады.

2. Гаметогенез кезеңдері

Гаметогенез екі негізгі кезеңнен тұрады: мейоз және жасушаның жетілуі (дифференцировка).

1. Мейоз (редукциялық бөліну)

   • Хромосома саны жартыланады (2n → n);

   • Генетикалық әртүрлілік қалыптасады;

   • Жануарларда сперматоцит/оогоний, өсімдіктерде спора немесе тұқым бөлінуі.

2. Жасушаның жетілуі (мөрлену/дифференцировка)

   • Сперматогенезде: сперматоциттер сперматозоидтарға айналады, қозғалғыштыққа ие болады.

   • Оогенезде: жұмыртқа жасушасы дамиды, қоректік заттар жиналады.

   • Өсімдіктерде: ұрық пен тұқымшық жасушалары жетіледі.

3. Өсімдіктер мен жануарлардағы ерекшеліктер

Сипат	Жануарлар	Өсімдіктер
Бастапқы жасуша	Гонокиттер (сперматогоний, оогоний)	Микроспора (ер), мегаспора (аналық)
Бөліну түрі	Мейоз → митоз	Мейоз → митоз (спорадан гамета)
Жетілген гамета	Сперматозоид, жұмыртқа	Тозаң түтікшесі арқылы қозғалатын спермий, тұқымшық жасушасы
Қозғалғыштық	Ер гамета қозғалғыш	Кейде қозғалмайды (аналық гамета)

4. Гаметогенездің маңызы

1. Жыныстық көбеюге қатысу – жаңа ұрпақ түзу;

2. Генетикалық әртүрлілікті қамтамасыз ету – мейоз арқылы;

3. Ағзаның тіршілігін жалғастыру – тұқым немесе ұрық арқылы.

Бақылау сұрақтары

1. Гамета дегеніміз не және олардың негізгі ерекшелігі қандай?

2. Гаметогенездің кезеңдері қандай?

3. Өсімдіктер мен жануарлардағы гаметогенездің айырмашылығы неде?

4. Мейоз гаметогенезде қандай рөл атқарады?

Қосымша тапсырмалар

1. Жануарлар мен өсімдіктердегі гаметогенез кезеңдерінің сызбасын салыңыз.

2. «Гаметогенез және генетикалық әртүрлілік» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

3. Гаметогенездің ағза өміріндегі маңызын 3 сөйлеммен түсіндіріңіз.

Қосымша тапсырмаларға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Гаметогенез кезеңдерінің сызбасын жасау

Мақсат: Жануарлар мен өсімдіктердегі гаметогенезді визуалды көрсету.
Қадамдар:

1. Жануарлар үшін: сперматогоний → сперматоцит → сперматозоид; оогоний → ооцит → жұмыртқа.

2. Өсімдіктер үшін: микроспора → спермий (ер гамета); мегаспора → ұрық жасушасы (аналық гамета).

3. Әр кезеңде мейоз және жетілу процесін белгілеңіз.

4. Сызбаға бағыт көрсеткіштерін және әр жасушаның хромосома санын қосыңыз.

2-тапсырма: Эссе «Гаметогенез және генетикалық әртүрлілік»

Мақсат: Гаметогенездің генетикалық әртүрлілікті қалай қамтамасыз ететінін түсіндіру.
Қадамдар:

1. Гаметогенездің мәнін 1–2 сөйлеммен жаз (жыныстық көбеюге қатысу).

2. Мейоз процесінде хромосомалардың қалай әртүрлі болатынын сипаттаңыз.

3. Қорытындыда: «Гаметогенез әр ұрпақта генетикалық әртүрлілікті қалыптастырады» деген бір сөйлем қосыңыз.

3-тапсырма: Гаметогенездің ағза өміріндегі маңызын сипаттау

Мақсат: Процестің организм үшін маңызды екенін көрсету.
Қадамдар:

1. Мейоз арқылы жарты хромосомалық жиынтық қалай түзіледі, түсіндіріңіз.

2. Жыныстық көбею арқылы жаңа ұрпақ пайда болатынын мысалмен көрсетіңіз.

3. Қорытындыда 2–3 сөйлеммен ағза тіршілігін жалғастырудағы маңызын түсіндіріңіз.

21 сабақ. Организмнің қартаю құбылыстары. Қартаю процесі туралы теориялар

Қартаю – ағзаның уақыт өте келе функционалдық қызметінің төмендеуі мен тіндердің құрылымдық өзгерістерімен сипатталатын табиғи процесс. Бұл – тірі организмнің өмір сүру ұзақтығына тікелей әсер ететін биологиялық құбылыс.

1. Қартаю құбылыстары

1. Жасушалық деңгейде:

   • Жасушалардың бөліну қабілеті төмендейді;

   • ДНҚ репликациясы мен жөндеуі баяулайды;

   • Митохондрия қызметі әлсірейді;

   • Ақуыз синтезі азаяды, коллаген мен эластин зақымданады.

2. Тіндік деңгейде:

   • Бұлшықет, тері және сүйек тіндерінің серпімділігі төмендейді;

   • Қан тамырларының өткізгіштігі өзгереді;

   • Иммундық жүйе әлсірейді.

3. Ағзалық деңгейде:

   • Жүйелер мен органдардың қызметі баяулайды (жүрек-қантамыр, тыныс алу, ас қорыту);

   • Энергия өндірісі төмендейді;

   • Метаболизм мен гормоналды тепе-теңдік өзгереді.

2. Қартаю процесінің теориялары

Қартаюға қатысты бірнеше негізгі теориялар бар:

1. Генетикалық теория (Бағдарланған қартаю):

   • Қартаю алдын ала бағдарланған генетикалық бағдар бойынша жүреді;

   • Клеткалық сағат немесе генетикалық бағдарламалар жасушалардың өмір сүру ұзақтығын белгілейді.

2. Бозарған жасушалар теориясы (Тұрақсыздық теориясы):

   • Уақыт өте келе жасушалар мен ДНҚ зақымданады;

   • Радикалдар мен токсиндер жасушаларды бұзады;

   • Митохондрияның жұмысы нашарлайды.

3. Нейроэндокриндік теория:

   • Қартаю гормоналды жүйелердің өзгеруімен байланысты;

   • Эндокриндік бездер қызметі төмендейді, гормондардың мөлшері азаяды.

4. Теория радикалдар (окислительдік стресс):

   • Ағзаның жасушаларында пайда болатын бос радикалдар ақуыздарды, липидтерді, ДНҚ-ны зақымдайды;

   • Бұл процесс қартаюдың негізгі себептерінің бірі деп саналады.

3. Қартаю процесінің маңызы

• Ағзаның өмірлік функцияларының шектеулі екенін түсіндіреді;

• Қартаю механизмін зерттеу денсаулықты сақтау, ұзақ өмір сүру стратегияларын жасауға мүмкіндік береді;

• Генетикалық және экологиялық факторлардың әсерін бағалауға көмектеседі.

Бақылау сұрақтары

1. Қартаю құбылыстары қандай деңгейлерде байқалады?

2. Генетикалық теорияның мәнін түсіндіріңіз.

3. Бос радикалдар теориясы бойынша қартаю қалай жүреді?

4. Қартаю процесін баяулатудың мүмкін жолдары қандай?

Қосымша тапсырмалар

1. Қартаю құбылыстарының жасушалық және ағзалық деңгейін салыстыратын кесте жасаңыз.

2. «Қартаюға әсер ететін экологиялық факторлар» тақырыбында қысқа реферат жазыңыз.

3. Қартаю теорияларын 2-3 сөйлеммен түсіндіріп, олардың өмір сүру ұзақтығына әсерін бағалаңыз.

Қосымша тапсырмаларға нұсқаулық

1-тапсырма: Кесте жасау

1. Кестенің бағандары: «Деңгей», «Қартаю құбылыстары».

2. Деңгейлер: жасушалық, тіндік, ағзалық.

3. Әр деңгейде байқалатын өзгерістерді көрсетіңіз.

2-тапсырма: Қысқа реферат

1. Мақсат: экологиялық факторлардың қартаюға әсерін сипаттау.

2. Мысалдар: күн сәулесі, тамақтану, стресс, зиянды әдеттер.

3. Қорытындыда 1 сөйлеммен: «Қартаю жылдамдығы экологиялық факторларға байланысты» деп жазу.

3-тапсырма: Теорияларды қысқаша сипаттау

1. Әр теорияны 1-2 сөйлеммен түсіндіріңіз.

2. Қартаюға әсерін нақты мысалмен көрсетіңіз.

3. Қорытынды: теориялардың қартаю процесін түсінуге қалай көмектесетінін жазыңыз.

22 сабақ. Модификациялық өзгергіштік. Белгілердің өзгеруіндегі вариациялық қатарлар.

Модификациялық өзгергіштік – организмдердің генетикалық құрылымын өзгертпей, сыртқы орта әсерінен белгілерінің уақытша өзгеруі. Бұл өзгерістер тек фенотипте байқалады, ұрпаққа мұраға қалмайды.

1. Модификациялық өзгергіштік

• Мәні: Оргaнизмдердің тіршілік ету ортасына бейімделуін қамтамасыз етеді.

• Сипаттары:

  • Қайтымды (орын ауыстырса немесе жағдай өзгерсе, белгілер қалпына келеді);

  • Орта жағдайына байланысты өзгереді.

• Мысалы:

  • Өсімдіктерде: жарық мөлшеріне байланысты жапырақтың пішіні мен түсі өзгеруі;

  • Жануарларда: температураға байланысты терінің түсінің өзгеруі.

2. Вариациялық қатарлар

Вариациялық қатар – белгілі бір белгінің жеке даралар арасындағы өзгерістерінің реттілігі, көбінесе сыртқы ортаға байланысты байқалады.

• Сипаттары:

  • Белгінің өлшемі немесе интенсивтілігі бойынша реттеледі;

  • Модификациялық өзгергіштік кезінде қалыптасады;

  • Белгілердің орташа мәні, шекті және экстрималды мәндері анықталады.

• Мысалы:

  • Адам бойының өзгерістері: 150 см → 180 см → 210 см;

  • Өсімдіктерде жапырақ ұзындығы: 5 см → 10 см → 15 см.

3. Модификациялық өзгергіштік пен вариациялық қатарлардың маңызы

1. Ортаға бейімделу: Белгілердің икемділігі организмнің тіршілігін жеңілдетеді.

2. Экологиялық зерттеулер: Белгілердің өзгеруін бақылау арқылы өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік жағдайын бағалауға болады.

3. Ауыл шаруашылығы: Модификациялық өзгергіштік арқылы өнімділікті уақытша арттыруға болады (мысалы, жарық, ылғал немесе температураны өзгерту арқылы).

Бақылау сұрақтары

1. Модификациялық өзгергіштік дегеніміз не?

2. Бұл өзгергіштік фенотипке қалай әсер етеді?

3. Вариациялық қатар дегеніміз не?

4. Модификациялық өзгергіштік пен тұқым қуалайтын өзгергіштіктің айырмашылығы қандай?

Қосымша тапсырмалар

1. Өзің байқап немесе зерттеп көрген модификациялық өзгерістерді сипаттаңыз (мысалы, жарық, су немесе температура әсері).

2. Белгілердің вариациялық қатарын жасап көріңіз (мысалы, бой, салмақ, жапырақ ұзындығы).

3. «Орта жағдайының белгілерге әсері» тақырыбында шағын тәжірибе немесе бақылау жоспарын құрыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Модификациялық өзгерістерді сипаттау

1. Қай белгіні таңдадыңыз? (мысалы, бояуы, биіктігі, пішіні)

2. Сыртқы орта әсерін көрсетіңіз (жарық, температура, ылғал).

3. Қорытынды: «Белгі өзгерді, бірақ генетикалық код өзгерген жоқ» деп жазу.

2-тапсырма: Вариациялық қатар жасау

1. Белгіні өлшеп, мәндерді өсу ретімен орналастырыңыз.

2. Орташа, шекті және экстрималды мәндерді анықтаңыз.

3. Қорытынды: «Белгі орта жағдайға байланысты әртүрлі көрсеткіш көрсетті».

3-тапсырма: Тәжірибе жоспары

1. Мақсат: белгінің өзгерісін бақылау.

2. Қажетті материалдар: объектілер (өсімдік немесе жануар), өлшеу құралдары.

3. Әдіс: сыртқы ортаны өзгерту, белгіні бақылау, деректерді жазу.

4. Қорытынды: «Орта жағдай белгілерге әсер етті» деп көрсету.

23 сабақ. Тұқымқуалаушылық белгілерінің цитологиялық негізі. Жыныспен тіркесіп тұқым қуалау.

Тұқымқуалаушылық – белгілердің ата-анадан ұрпаққа берілуі процесі. Бұл процесс организмдердің дамуында генетикалық ақпараттың дұрыс берілуімен тығыз байланысты.

1. Цитологиялық негізі

• Хромосомалар мен гендер:

  • Белгілердің тұқымқуалаушылығы хромосомалардағы гендерге байланысты;

  • Әр ген белгілі бір белгіні анықтайды.

• Жасушалық бөліну:

  • Митоз – сомалық жасушаларда, ұқсас белгілерді сақтай отырып бөліну;

  • Мейоз – жыныстық жасушаларда, хромосома саны жартыланады (2n → n).

• Гаметалар түзілуі:

  • Мейоз арқылы әр гамета хромосомалық жиынтықтың жартысын алады;

  • Бұл генетикалық әртүрлілікті қамтамасыз етеді.

2. Жыныспен тіркесіп тұқым қуалау

• Жыныстық көбею – әр ата-анадан бір-бір хромосома жинағы беріліп, ұрпаққа генетикалық ақпараттың жаңа комбинациясы түзіледі.

• Гетерозиготалық және гомозиготалық белгілер:

  • Гомозиготалық – екі бірдей аллельден тұрады;

  • Гетерозиготалық – екі түрлі аллельден тұрады, біреуінің әсері басым болуы мүмкін.

• Доминанттық және рецессивтік белгілер:

  • Доминанттық белгі бір аллель болса да көрінеді;

  • Рецессивтік белгі көріну үшін екі рецессивтік аллель болуы қажет.

• Пенетранттық және экспрессивтілік:

  • Пенетранттық – генотиптің фенотипке өту ықтималдығы;

  • Экспрессивтілік – белгінің көріну дәрежесі.

3. Мысал

• Қарапайым мысал: Адамдағы көз түсі, қан тобы.

• Жыныспен тіркесіп тұқым қуалау мысалы: Жасушадағы X және Y хромосомаларының комбинациясы ұрпақтың жынысын анықтайды.

Бақылау сұрақтары

1. Белгілердің тұқымқуалаушылығының цитологиялық негізі неде жатыр?

2. Мейоз пен митоз арасындағы айырмашылық қандай?

3. Доминанттық және рецессивтік белгілердің ерекшелігін түсіндіріңіз.

4. Жыныспен тіркесіп тұқымқуалау қалай жүзеге асады?

Қосымша тапсырмалар

1. Гаметалар арқылы белгілердің берілуін көрсету: крестингтік мысалдар жасап көр.

2. Доминанттық және рецессивтік белгілерді салыстыру: кесте құрыңыз.

3. «Жыныстық хромосомалар ұрпақтағы белгілерді қалай анықтайды?» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Крестингтік мысалдар

1. Қарапайым белгіні таңдаңыз (мысалы, көз түсі).

2. Ата-ананың генотипін белгілеңіз (AA, Aa, aa).

3. Гаметаларды көрсету және ұрпақтағы мүмкін комбинацияларды жазу.

4. Қорытынды: «Гаметалар арқылы әртүрлі генотип пайда болады».

2-тапсырма: Доминанттық және рецессивтік белгілерді салыстыру

1. Кестенің бағандары: «Белгі», «Аллель түрі», «Көріну ерекшелігі».

2. Әр белгіні салыстырыңыз (мысалы, көз түсі, шаш түсі).

3. Қорытынды: «Доминанттық белгілер рецессивтік белгілерге қарағанда жиірек көрінеді».

3-тапсырма: Эссе

1. Жыныстық хромосомалардың түрін сипаттаңыз (XX, XY).

2. Хромосомалардың комбинациясы арқылы ұрпақтағы белгілердің қалай анықталатынын түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен генетикалық ақпараттың ұрпаққа берілу маңызын көрсетіңіз.

24 сабақ. Хуго де Фриздің мутация теориясын, мутагенез себептер, мутагенез себептерін және мутация түрлерін зерттеу.

Мутация – организмдердің генетикалық материалының (ДНҚ) тұрақты өзгеруі, нәтижесінде жаңа белгілер пайда болуы мүмкін. Мутациялар тұқым қуалайды және эволюциялық өзгерістердің негізгі механизмі болып табылады.

1. Хуго де Фриздің мутация теориясы

• Хуго де Фриз (1866–1935) – генетик, мутация теориясының негізін салушы.

• Теорияның мәні:

  • Мутациялар кездейсоқ, сыртқы ортаның әсерінсіз пайда болуы мүмкін;

  • Мутациялар организмге жаңа белгілер әкеледі және эволюцияның қозғаушы күші болып саналады;

  • Генетикалық әртүрліліктің пайда болуы тек мутация арқылы жүреді деп саналды.

2. Мутагенез себептері

Мутагенез – мутациялардың түзілу процесі. Оның себептері екіге бөлінеді:

1. Ішкі (эндогендік) себептер:

   • ДНҚ репликациясы кезінде қателіктер;

   • Жасушалық метаболизм нәтижесінде бос радикалдар түзілуі;

   • Гормоналды өзгерістер.

2. Сыртқы (экзогендік) себептер:

   • Физикалық факторлар: ультракүлгін сәуле, рентген сәулелері;

   • Химиялық заттар: нитрозо қосылыстар, кейбір дәрілер;

   • Биологиялық факторлар: вирустар, бактериялар кейде генетикалық өзгерістер тудырады.

3. Мутация түрлері

Мутациялар бірнеше критерий бойынша жіктеледі:

1. Гендік мутациялар (немесе нуклеотидтік өзгерістер):

   • ДНҚ молекуласындағы бір немесе бірнеше нуклеотидтердің өзгеруі;

   • Мысалы: аллельдің A → a өзгеруі.

2. Хромосомалық мутациялар:

   • Хромосоманың құрылымдық өзгерістері (қысқару, қосылу, айналдыру);

   • Хромосома санының өзгеруі (анафаза аномалиясы).

3. Геномдық мутациялар:

   • Хромосомалардың толық жиынтығының өзгеруі;

   • Мысалы: қосарланған немесе кеміген хромосома жиынтығы (полиплоидия).

4. Мутациялардың маңызы

• Эволюциялық: жаңа белгілер пайда болып, тіршілік ортасына бейімделу.

• Биотехнологиялық: генетикалық әртүрлілік арқылы жаңа сорттар, тұқымдар, дәрілер жасауға мүмкіндік береді.

• Адам ағзасына әсері: кейде ауруларға әкелуі мүмкін (мысалы, қатерлі ісік).

Бақылау сұрақтары

1. Хуго де Фриздің мутация теориясы нені айтады?

2. Мутагенездің ішкі және сыртқы себептерін атаңыз.

3. Мутация түрлерін сипаттаңыз.

4. Мутациялардың эволюциялық және биотехнологиялық маңызын түсіндіріңіз.

Қосымша тапсырмалар

1. Мутация мысалдарын жинау: өсімдіктер немесе жануарлардан кездейсоқ белгілерді анықтаңыз.

2. Хромосомалық және гендік мутацияларды салыстыру: кесте құрыңыз.

3. «Мутацияның адам ағзасына әсері» тақырыбында шағын реферат жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Мутация мысалдарын жинау

1. Белгі таңдаңыз (мысалы, жапырақ пішіні, көз түсі, қан тобы).

2. Кездейсоқ өзгерістерді байқап, сурет немесе сипаттама беріңіз.

3. Қорытынды: «Бұл мутация табиғи немесе кездейсоқ түрде пайда болды».

2-тапсырма: Салыстыру кестесі

1. Кестенің бағандары: «Мутация түрі», «Сипаттама», «Мысал».

2. Гендік, хромосомалық, геномдық мутацияларды салыстырыңыз.

3. Қорытынды: «Әр мутация түрінің пайда болу механизмі әртүрлі».

3-тапсырма: Реферат

1. Адам ағзасында кездесетін мутациялардың мысалын көрсетіңіз (мысалы, гендік аурулар).

2. Мутацияның пайда болу себептерін түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен мутацияның адам ағзасына әсерін сипаттаңыз.

25 сабақ. Хромосомалар санының ауытқуымен байланысты адамның хромосомдық ауруларын (ауто-сомдық және жыныстық) сипаттау.

Хромосомалық аурулар – адамның хромосомаларындағы сандық немесе құрылымдық өзгерістер нәтижесінде пайда болатын тұқым қуалайтын аурулар. Мұндай өзгерістер ауто-сомалық және жыныстық хромосомаларға байланысты болып бөлінеді.

1. Хромосомалық ауытқулардың себептері

1. Хромосома санының өзгеруі (анэуплоидия):

   • Хромосома жұптарының толық немесе жартылай болмауы;

   • Мейоз кезінде дұрыс бөлінбеу салдарынан пайда болады.

2. Хромосома құрылымының өзгеруі:

   • Қысқару, қосылу, айналу, дупликация.

3. Генетикалық мутациялар: кейбір ауруларда қосымша гендер қосылуы мүмкін.

2. Ауто-сомалық хромосомалық аурулар

• Трисомия 21 – Даун синдромы

  • Характеристика: 21-хромосоманың қосарлануы;

  • Белгілері: ақыл-ой кемістігі, бет әлпет ерекшеліктері, жүрек ақаулары.

• Трисомия 18 – Эдвардс синдромы

  • Белгілері: дамудың тежелуі, жүрек ақаулары, қысқа өмір сүру.

• Трисомия 13 – Патау синдромы

  • Белгілері: бет ақаулары, жүйке жүйесінің даму кемшіліктері, өлім.

3. Жыныстық хромосомалық аурулар

• Клайнфельтер синдромы (XXY):

  • Еркектерде кездеседі, қосымша X-хромосома;

  • Белгілері: бойдың ұзындығы, тестостеронның төмендігі, жыныстық жетілудің кешігуі.

• Тернер синдромы (XO):

  • Әйелдерде X-хромосоманың біреуінің болмауы;

  • Белгілері: бойдың төмендігі, етеккірдің болмауы, сыртқы жыныстық белгілердің дамуының тежелуі.

• XYY синдромы:

  • Еркектерде қосымша Y-хромосома;

  • Белгілері: бойдың ұзындығы, кейде мінез-құлық ерекшеліктері.

• Triple X синдромы (XXX):

  • Әйелдерде қосымша X-хромосома;

  • Белгілері: әдетте байқалмайды, кейде бойдың ұзындығы мен оқуға қабілетке әсер етуі мүмкін.

4. Диагностика және ем

• Диагностика: кариотип анализі, генетикалық тестілеу, пренатальды диагностика.

• Ем: нақты ем жоқ, симптоматикалық көмек көрсету, гормондық терапия, арнайы оқу және физиотерапия.

Бақылау сұрақтары

1. Хромосомалық аурулар қандай топтарға бөлінеді?

2. Ауто-сомалық хромосомалық аурулардың мысалдарын атаңыз.

3. Жыныстық хромосомалық аурулар қалай көрінеді?

4. Хромосомалық аурулардың диагностика әдістерін атаңыз.

Қосымша тапсырмалар

1. Даун синдромы немесе Клайнфельтер синдромының белгілерін салыстырып кесте жасаңыз.

2. «Хромосомалық ауытқулардың адам өміріне әсері» тақырыбында шағын эссе жазыңыз.

3. Пренатальды диагностика әдістерін зерттеп, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін сипаттаңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Салыстыру кестесі

1. Кестенің бағандары: «Ауру», «Хромосома өзгерісі», «Белгілері».

2. Даун синдромы, Тернер синдромы, Клайнфельтер синдромын салыстырыңыз.

3. Қорытынды: әр аурудың белгілері хромосома өзгерісіне байланысты.

2-тапсырма: Эссе

1. Таңдалған ауруды сипаттаңыз.

2. Хромосомалық ауытқулардың өмір сапасына әсерін көрсетіңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен хромосомалық аурулардың маңызын тұжырымдаңыз.

3-тапсырма: Пренатальды диагностика

1. Қандай әдістер қолданылады? (амниоцентез, ультрадыбыстық зерттеу, кариотип анализі)

2. Әр әдістің артықшылығы мен кемшілігін жазыңыз.

3. Қорытынды: «Пренатальды диагностика ауруларды ерте анықтауға мүмкіндік береді».

26 сабақ. Тұқым қуалайтын өзгергіштік пен эволюция арасындағы өзара байланыс. Табиғи сұрыпталу. Тіршілік үшін күрес. Гендер дрейфі. Популяциялық толқындар. Эволюцияның дәлелдемелері.

Эволюция – бұл организмдердің түрлерінің уақыт бойынша өзгеру процесі, жаңа түрлердің пайда болуы мен тіршіліктің әртүрлілігінің дамуы. Эволюциялық өзгерістердің негізінде тұқымқуалайтын өзгергіштік жатыр.

1. Тұқымқуалайтын өзгергіштік пен эволюция

• Тұқымқуалайтын өзгергіштік – белгілердің ата-анадан ұрпаққа берілу қасиетімен қатар, жаңа белгілердің пайда болу мүмкіндігі.

• Бұл өзгергіштік эволюцияның қозғаушы күші болып табылады: жаңа белгілер пайда болған сайын организмдердің тіршілікке бейімделу қабілеті артады.

• Мысалы, өсімдіктерде тұқымнан шыққан ұрпақтың биіктігі әртүрлі болуы мүмкін, ал қоршаған ортаға бейімделгендер аман қалады.

2. Табиғи сұрыпталу

• Табиғи сұрыпталу – қоршаған орта жағдайында тіршілігіне ең қолайлы белгілерді иеленген организмдердің аман қалуы және көбейуі.

• Мысалы:

  • Жыртқыштарға ұқсас түсті торғайлар қоршаған ортаға бейімделіп аман қалады.

  • Қолайсыз белгілерді иеленгендер жойылады.

• Табиғи сұрыпталу эволюциялық процесс барысында организмдерге артықшылық береді.

3. Тіршілік үшін күрес

• Тіршілік үшін күрес – ресурстарға (тамақ, орын, су) байланысты организмдер арасындағы бәсекелестік.

• Нәтижесінде аман қалу және көбею қабілеті бар организмдер көбейеді, ал басқалары жойылады.

• Бұл табиғи сұрыпталуды күшейтеді.

4. Гендер дрейфі және популяциялық толқындар

• Гендер дрейфі – популяцияда гендердің кездейсоқ өзгерісі.

  • Мысалы, кездейсоқ ұрпақтың көбейуі немесе өлімі белгілі гендердің жиілігін өзгерте алады.

• Популяциялық толқындар – уақыт бойынша гендердің жиілігінің өзгеруі, көбіне популяцияның көлеміне байланысты.

5. Эволюцияның дәлелдемелері

1. Палеонтологиялық дәлелдер: қазба қалдықтары арқылы бұрынғы түрлер мен қазіргі түрлер арасындағы байланыс.

2. Морфологиялық дәлелдер: ұқсас құрылымдар (гомологтік мүшелер).

3. Эмбриологиялық дәлелдер: эмбриондардың даму кезеңдеріндегі ұқсастықтар.

4. Молекулалық дәлелдер: ДНҚ, ақуыздардағы ұқсастықтар.

5. Географиялық таралу: түрлердің қоршаған ортаға бейімделуі мен таралу аймақтары.

Бақылау сұрақтары

1. Тұқымқуалайтын өзгергіштік пен эволюция арасындағы байланыс неде?

2. Табиғи сұрыпталудың мәнін түсіндіріңіз.

3. Тіршілік үшін күрес қалай эволюциялық өзгерістерге әсер етеді?

4. Гендер дрейфі мен популяциялық толқындарды сипаттаңыз.

5. Эволюцияны дәлелдейтін негізгі факторлар қандай?

Қосымша тапсырмалар

1. Табиғи сұрыпталуды көрсету үшін мысалдар жинаңыз (өсімдіктер немесе жануарлар).

2. Гендер дрейфін қарапайым есеп арқылы модельдеңіз (мысалы, геннің популяциядағы жиілігін өзгерту).

3. «Эволюцияның дәлелдемелері мен қазіргі өмір арасындағы байланыс» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Табиғи сұрыпталу мысалдары

1. Қоршаған ортаға бейімделген жануар немесе өсімдікті таңдаңыз.

2. Белгілерін сипаттаңыз.

3. Қорытынды: «Қоршаған ортаға бейімделген белгілер аман қалады».

2-тапсырма: Гендер дрейфі моделін жасау

1. Кішкентай популяциядағы ген жиілігін белгілеңіз (мысалы, A және a аллельдері).

2. Кездейсоқ ұрпақ бөлінуін қарастырыңыз.

3. Қорытынды: «Кездейсоқ оқиғалар ген жиілігін өзгерте алады».

3-тапсырма: Эссе

1. Эволюцияның дәлелдемелерін сипаттаңыз (фосилдер, морфология, молекулалық деңгей).

2. Қазіргі түрлердің осы дәлелдемелерге сәйкес дамуын түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен эволюцияның өмірге әсерін көрсетіңіз.

27 сабақ. Робототехникада биомеханиканы қолдану. Модельдеу

Робототехника – бұл механизмдерді, машиналарды және құрылғыларды жасау, олардың қозғалысы мен әрекетін басқару ғылымы мен техникасы. Қазіргі робототехникада биомеханика маңызды рөл атқарады, өйткені тірі ағзалардың қозғалысы мен құрылымдық ерекшеліктерін модельдеу роботтардың тиімділігін арттырады.

1. Биомеханиканы робототехникада қолдану

• Биомеханика – тірі ағзалардың қозғалысын, күшін, тепе-теңдігін зерттейтін ғылым.

• Робототехникада қолдану тәсілдері:

  1. Қозғалысты имитациялау: адамның, жануарлардың аяқ-қол, буын қозғалыстарын зерттеп, роботтарға қолдану.

  2. Энергия тиімділігі: адам мен жануарлардың бұлшықет күшін пайдалану принциптері робот қозғалысына енгізіледі.

  3. Тепе-теңдік пен тұрақтылық: екі аяқты немесе көп аяқты роботтар үшін биомеханикалық модельдер қажет.

• Мысалы:

• Адамға ұқсас роботтар (гуманоидтар) – адамның жүрісін, тепе-теңдігін ескеріп жасалады.

• Құмырсқа немесе қоян сияқты жануарлар қозғалысы роботтың жылдамдығы мен икемділігін арттыру үшін қолданылады.

2. Модельдеу робототехникада

• Модельдеу – нақты жүйенің жұмысын компьютерлік немесе физикалық модель арқылы зерттеу әдісі.

• Робототехникада модельдеу мақсаты:

  1. Қозғалыс траекториясын анықтау;

  2. Робот буындарының күшін, жылдамдықты және энергия шығынын есептеу;

  3. Ақаулар мен шектеулерді алдын ала анықтау.

• Модельдеу түрлері:

  1. Математикалық модельдеу: робот динамикасын теңдеулер арқылы сипаттау.

  2. Компьютерлік модельдеу: CAD, MATLAB, Simulink бағдарламаларында робот қозғалысын имитациялау.

  3. Физикалық макет: кішірейтілген прототип жасау.

3. Биомеханикалық модельдерді қолдану артықшылықтары

• Робот қозғалысының табиғилығын арттыру;

• Энергияны үнемдеу және тиімділікті арттыру;

• Тепе-теңдік пен маневрлілікті жақсарту;

• Қауіпсіздікті қамтамасыз ету (адаммен жұмыс істейтін роботтар үшін).

Бақылау сұрақтары

1. Биомеханика робототехникада қандай мақсатта қолданылады?

2. Робот қозғалысын модельдеудің негізгі әдістерін атаңыз.

3. Биомеханикалық модельдерді қолданудың артықшылықтары қандай?

4. Робот қозғалысын имитациялауда қандай тірі ағзалар үлгі ретінде қолданылады?

Қосымша тапсырмалар

1. Гуманоид роботтардың жүрісін зерттеу: адам жүрісін сипаттап, оны роботқа қалай қолдануға болатынын түсіндір.

2. Қозғалыс траекториясын модельдеу: қарапайым екі буынды робот үшін есеп жүргізу немесе компьютерде траекторияны көрсету.

3. «Биомеханика робот қозғалысын қалай жақсартады?» тақырыбында қысқа эссе жазу.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Гуманоид робот

1. Адамның негізгі жүріс фазаларын анықтаңыз (аяқ алмасу, буынның иілуі).

2. Әр фазаны сурет немесе схема арқылы сипаттаңыз.

3. Қорытынды: «Адам жүрісін зерттеу робот қозғалысын табиғи етеді».

2-тапсырма: Қозғалыс траекториясы

1. Екі буынды роботтың бастапқы және соңғы нүктесін белгілеңіз.

2. Қозғалыс траекториясын сызба немесе компьютерлік бағдарламамен модельдеңіз.

3. Қорытынды: «Траекторияны алдын ала модельдеу энергия мен уақыт үнемдеуге көмектеседі».

3-тапсырма: Эссе

1. Биомеханиканың робот қозғалысына әсерін сипаттаңыз.

2. Артықшылықтарын түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен биомеханиканың маңызын көрсетіңіз.

28 сабақ. Жүректің өткізгіш жүйесі, механизмі, жиырылғыштығы.

Жүрек – қан тамырлары арқылы қанды барлық ағзаларға жеткізетін бұлшықет мүше. Жүректің жұмысын қамтамасыз ететін негізгі компонент – өткізгіш жүйесі, ол жүректің ырғақты жиырылуын реттейді.

1. Жүректің өткізгіш жүйесі

• Синоатриалды түйін (СА-түйін):

  • Жүректің басты ырғақ тудырушысы;

  • Оң жақ жүрекше қабырғасында орналасқан;

  • Электр импульстарын шығарып, жүрекшелердің жиырылуын бастайды.

• Атриовентрикулярлық түйін (АВ-түйін):

  • Жүрекше және қарыншалар арасындағы өткізгіштік орталық;

  • Импульс қарыншаларға баяулап өтеді, бұл қарыншалардың толық толуына мүмкіндік береді.

• Гис сәлі (His-сәлі) және Пуркинье талшықтары:

  • Карыншаларға импульсты жылдам жеткізеді;

  • Күрделі қарыншалық жиырылуларды синхронды қамтамасыз етеді.

2. Жүректің жиырылғыштығы (автоматизм)

• Жүрек бұлшықеті өзін-өзі қоздыра алады – автоматизм қасиеті.

• СА-түйіннің импульсі жүректің ырғақты жиырылуын бастайды (сағат секілді).

• Жүректің жиырылу жиілігі:

  • Еркін жағдайда орта есеппен 60–80 рет/мин.

  • Жаттығу кезінде артады, демалыста азаяды.

3. Жүректің механизмі (систола және диастола)

• Систола (жиырылу):

  • Жүрекшелер мен қарыншалардың қысқаруы;

  • Қан аорта мен өкпеге шығарылады.

• Диастола (босаңсу):

  • Жүрек бұлшықеті босаңсып, қан жүрекшелерге толады.

• Систола мен диастола дұрыс үйлескенде ғана қан тиімді айналады.

4. Жүректің өткізгіш жүйесінің рөлі

1. Жүрекшелер мен қарыншалардың үйлесімді жиырылуын қамтамасыз ету;

2. Жүректің ырғақты және тұрақты жұмысын сақтау;

3. Қан ағысын тиімді ету арқылы ағзаға оттек пен қоректік заттарды жеткізу.

Бақылау сұрақтары

1. Жүректің өткізгіш жүйесін атаңыз және әр бөлігінің қызметін түсіндіріңіз.

2. Жүректің автоматизм қасиеті дегеніміз не?

3. Систола мен диастоланың айырмашылығын сипаттаңыз.

4. Жүректің өткізгіш жүйесінің дұрыс жұмыс істеуі не үшін маңызды?

Қосымша тапсырмалар

1. Жүректің өткізгіш жүйесін суреттеп, импульстың жүрек бойымен өтуін схемаға түсіріңіз.

2. Жүрек жиырылғыштығының жиілігіне әсер ететін факторларды зерттеп, тізімдеңіз.

3. «Жүректің ырғақты жиырылуы және денсаулыққа әсері» тақырыбында қысқа эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Схема жасау

1. СА-түйіннен бастап Пуркинье талшықтарына дейін импульстің жолын көрсетіңіз.

2. Жүрекшелер мен қарыншалардың жиырылу ретін бейнелеңіз.

3. Қорытынды: «Өткізгіш жүйе жүректің дұрыс жұмысын қамтамасыз етеді».

2-тапсырма: Жиілікке әсері

1. Дене жаттығуы, эмоция, тыныштық жағдайларын салыстырыңыз.

2. Жиырылу санының өзгерісін кесте түрінде көрсетіңіз.

3. Қорытынды: «Жиырылғыштық ағзаның қажеттіліктеріне байланысты өзгереді».

3-тапсырма: Эссе

1. Жүректің ырғақты жиырылуын сипаттаңыз.

2. Өткізгіш жүйенің рөлін түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1-2 сөйлеммен жүректің жұмыс тиімділігін тұжырымдаңыз.

29 сабақ. «Биоинформатика» ұғымы. Биоинформатиканың құралдарын зерттеулерге қолдану.

Биоинформатика – биология, информатика және статистиканың тоғысуынан туындаған ғылыми сала. Ол биологиялық мәліметтерді жинау, сақтау, талдау және модельдеуді қамтиды. Биоинформатика заманауи молекулалық биологияда, генетикада, медицинада және экологияда маңызды рөл атқарады.

1. Биоинформатика ұғымы

• Анықтама: Биоинформатика – биологиялық ақпаратты талдау үшін компьютерлік әдістерді қолданатын ғылым.

• Мақсаты:

  1. ДНҚ, РНҚ және ақуыздардың құрылымын зерттеу;

  2. Геномдық және протеомдық мәліметтерді сақтау және өңдеу;

  3. Биологиялық жүйелердің модельдеуін жасау;

  4. Жаңа дәрілерді, терапия әдістерін әзірлеу.

2. Биоинформатиканың негізгі құралдары

1. Дерекқорлар (Databases):

   • ДНҚ, РНҚ, ақуыздар мен организмдердің геномдары туралы ақпарат сақталады.

   • Мысалы: GenBank, UniProt, PDB.

2. Биоинформатика бағдарламалық жасақтамалары:

   • BLAST – гендер мен ақуыздарды салыстыру;

   • Clustal Omega – гендер мен ақуыздардың бір-бірімен сәйкестігін анықтау;

   • Phylogenetic tools – эволюциялық ағаштар құру.

3. Модельдеу және симуляция:

   • Биологиялық процестерді компьютерде модельдеу (ферменттік реакциялар, генетикалық желілер).

   • MATLAB, R, Python сияқты бағдарламалар қолданылады.

3. Зерттеулерде қолданылуы

• Генетика: ДНҚ мен геномдық талдауды жеңілдету.

• Медицина: Ауру тудыратын гендерді анықтау, дәрі-дәрмек әзірлеу.

• Экология: Популяция генетикасын және түрлердің таралуын зерттеу.

• Эволюция: Түрлер арасындағы туыстық байланыстарды анықтау.

Бақылау сұрақтары

1. Биоинформатика дегеніміз не?

2. Биоинформатикада қолданылатын негізгі құралдарды атаңыз.

3. Биоинформатиканың зерттеулерде қандай артықшылықтары бар?

4. GenBank немесе UniProt дерекқорларының рөлі неде?

Қосымша тапсырмалар

1. Биоинформатика бағдарламаларының біреуін таңдап, оның көмегімен ДНҚ немесе ақуыз тізбегін салыстыру.

2. Жасанды түрде қарапайым эволюциялық ағаш құру.

3. «Биоинформатика медицинадағы жаңалықтарға қалай әсер етеді?» тақырыбында қысқа эссе жазу.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: ДНҚ немесе ақуызды салыстыру

1. BLAST немесе Clustal Omega сайттарына кіріңіз.

2. Салыстырылатын тізбектерді енгізіңіз.

3. Қорытынды: ұқсастық немесе айырмашылықты сипаттаңыз.

2-тапсырма: Эволюциялық ағаш

1. 3–5 түрдің ДНҚ тізбегін таңдаңыз.

2. Бағдарламалық құралдар арқылы ағаш жасаңыз.

3. Қорытынды: туыстық байланыстарды сипаттаңыз.

3-тапсырма: Эссе

1. Биоинформатика қолданудың медициналық мысалдарын келтіріңіз.

2. Оның артықшылықтарын түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1–2 сөйлеммен биоинформатиканың рөлін көрсетіңіз.

30 сабақ. Өндірісте,ауыылшаруашылығында, медицинада,тұрмыста микроорганизмдерді қолданудың артықшылықтары мен кемшіліктері. ПТР қолдану

Микроорганизмдер – бактериялар, саңырауқұлақтар, вирустар сияқты микроскопиялық тірі ағзалар. Олар адам өмірінде әртүрлі салада қолданылады: өндіріс, ауылшаруашылығы, медицина және тұрмыста.

1. Микроорганизмдерді қолдану салалары

Өндіріс

• Артықшылықтары:

  • Сүт қышқылы, йогурт, ірімшік, алкогольді ішімдіктер, антибиотиктер өндірісі.

  • Биотехнологиялық жолмен ферменттер алу.

• Кемшіліктері:

  • Таза технология қажет, ластанулар өнім сапасын төмендетуі мүмкін.

Ауылшаруашылығы

• Артықшылықтары:

  • Жерді тыңайтқышпен байыту (азот фиксациялайтын бактериялар).

  • Өсімдіктерді патогендерден қорғау.

• Кемшіліктері:

  • Жасанды енгізілген микроорганизмдер жергілікті экожүйеге әсер етуі мүмкін.

Медицина

• Артықшылықтары:

  • Антибиотиктер, вакциналар өндірісі.

  • Патогенді микроорганизмдерді зерттеу.

• Кемшіліктері:

  • Патогендік бактериялар мен вирустар қауіп тудыруы мүмкін.

Тұрмыста

• Артықшылықтары:

  • Ас қорытуға пайдалы пробиотиктер (йогурт, сүт өнімдері).

  • Органикалық қалдықтарды ыдырату (қалдықтарды өңдеу).

• Кемшіліктері:

  • Гигиена ережелерін сақтамау инфекцияға әкелуі мүмкін.

2. ПТР (Полимераздық тізбекті реакция) қолдану

• Анықтама: ПТР – ДНҚ тізбегін экспоненциалды көбейтетін молекулалық әдіс.

• Қолданылуы:

  1. Генетикалық ауруларды диагностикалау;

  2. Патогенді бактерия мен вирустарды анықтау;

  3. Қылмыс орындарында ДНҚ анализі;

  4. Ғылыми зерттеулерде гендерді талдау.

• Артықшылықтары: жылдам, сезімтал, нақты нәтиже береді.

• Шектеулері: мамандандырылған құрал-жабдық қажет, қымбат.

Бақылау сұрақтары

1. Микроорганизмдерді өндіріс саласында қолданудың артықшылықтары мен кемшіліктерін атаңыз.

2. Ауылшаруашылығында қандай бактериялар пайдалы?

3. ПТР әдісі неден тұрады және не үшін қолданылады?

4. Микроорганизмдерді тұрмыста қолданудың мысалдарын келтіріңіз.

Қосымша тапсырмалар

1. Өндіріс немесе ауылшаруашылығында микроорганизмдердің біреуін таңдап, оның артықшылықтарын сипаттау.

2. ПТР әдісін қолдану арқылы генетикалық зерттеудің қарапайым мысалын суреттеу.

3. «Микроорганизмдерді дұрыс қолданбаған жағдайда қауіптері» тақырыбында шағын эссе жазу.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Өндіріс немесе ауылшаруашылығы

1. Микроорганизмнің атын және қолданылатын саласын анықтаңыз.

2. Артықшылықтары мен кемшіліктерін тізімдеңіз.

3. Қорытынды: «Микроорганизмдерді дұрыс қолдану өнімді арттырады».

2-тапсырма: ПТР мысалы

1. ДНҚ үлгісін таңдап, мақсатты генді белгілеңіз.

2. ПТР реакциясының қадамдарын қысқаша жаз: ДНҚ үзілулері, праймер қосу, репликация.

3. Қорытынды: «ПТР әдісі гендерді жылдам және нақты анықтауға мүмкіндік береді».

3-тапсырма: Эссе

1. Микроорганизмдерді дұрыс қолданбаудың мысалдарын келтіріңіз.

2. Салдарларын түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1–2 сөйлеммен қауіптің алдын алу жолдарын сипаттаңыз.

31 сабақ Гендерді клондауда, ДНҚ-ны секвенирлеуде, мутагенезде полимеразды тізбек реакциясының маңызы

Полимераздық тізбекті реакция (ПТР) – ДНҚ молекулаларын экспоненциалды көбейтетін молекулалық биология әдісі. Ол қазіргі заманда генетикалық зерттеулерде, медицинада және биотехнологияда маңызды рөл атқарады.

1. Гендерді клондаудағы рөлі

• Гендерді клондау – белгілі бір генді кесіп алып, басқа ДНҚ молекуласына енгізу арқылы оның көшірмесін алу.

• ПТР артықшылықтары:

  • Қажетті генді тез көбейтуге мүмкіндік береді;

  • Клондау үшін жеткілікті мөлшердегі ДНҚ үлгісін қамтамасыз етеді;

  • Геннің мутацияларын енгізуді жеңілдетеді.

2. ДНҚ-ны секвенирлеудегі рөлі

• ДНҚ секвенирлеу – нуклеотидтердің ретін анықтау.

• ПТР көмегімен:

  • Мақсатты ДНҚ фрагменттері көбейтіледі;

  • Нақты және жеткілікті мөлшерде үлгі алынғаннан кейін секвенирлеу жүргізіледі;

  • Генетикалық талдаулар мен диагностиканы жеңілдетеді.

3. Мутагенездегі маңызы

• Мутагенез – генетикалық өзгерістерді зерттеу немесе енгізу.

• ПТР арқылы:

  • Жеке гендерді бөліп, мутацияларды енгізуге қолайлы үлгілер дайындалады;

  • Қажетсіз ДНҚ фрагменттерін сүзу және талдау мүмкіндігі бар;

  • Генетикалық инженерияда жаңа қасиеттерді зерттеу үшін пайдаланылады.

4. ПТР әдісінің артықшылықтары

1. Жоғары сезімталдық – бірнеше сағат ішінде ДНҚ мөлшерін едәуір арттыру;

2. Нақты бағытталған көбейту – тек мақсатты ДНҚ фрагментін көбейтеді;

3. Ғылыми зерттеулер мен медициналық диагностикада жылдам нәтиже береді;

4. Гендік инженерия мен биотехнологияда негізгі құрал болып саналады.

Бақылау сұрақтары

1. ПТР әдісі дегеніміз не?

2. Гендерді клондауда ПТР қалай қолданылады?

3. ДНҚ секвенирлеуде ПТР-дің рөлі қандай?

4. Мутагенезде ПТР не үшін қажет?

Қосымша тапсырмалар

1. ПТР көмегімен генді көбейтудің қарапайым схемасын сызыңыз.

2. ПТР арқылы алынған ДНҚ үлгісін секвенирлеу кезіндегі қадамдарды сипаттаңыз.

3. «ПТР әдісінің биотехнологиядағы маңызы» тақырыбында шағын эссе жазыңыз.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Генді көбейту схемасы

1. Мақсатты генді анықтаңыз.

2. Праймерлерді қосып, ДНҚ фрагментін ПТР арқылы көбейту жолын схемаға түсіріңіз.

3. Қорытынды: «ПТР әдісі гендерді тез және нақты көбейтуге мүмкіндік береді».

2-тапсырма: ДНҚ секвенирлеу

1. Көбейтілген ДНҚ үлгісін секвенирлеу үшін дайындау.

2. Нуклеотидтердің ретін анықтау қадамдарын көрсетіңіз.

3. Қорытынды: «ПТР ДНҚ талдауын жеңілдетеді».

3-тапсырма: Эссе

1. ПТР-дің биотехнологиядағы қолданылуын сипаттаңыз.

2. Жылдамдық, дәлдік және тиімділігін түсіндіріңіз.

3. Қорытынды: 1–2 сөйлеммен әдістің маңызын тұжырымдаңыз.

32 сабақ Гендік инженериялық манипуляция кезеңдері мен маңызы

Гендік инженерия – организмнің генетикалық материалын өзгерту, жаңа қасиеттер енгізу немесе зерттеу үшін қолданылатын биотехнологиялық сала. Бұл әдіс медицина, ауылшаруашылығы, өндіріс және ғылыми зерттеулерде кеңінен қолданылады.

1. Гендік инженериялық манипуляция кезеңдері

1) Генді таңдау және бөліп алу

• Қажетті қасиеті бар ген анықталады.

• Генді ПТР немесе рестриктаза ферменттері арқылы бөліп алады.

2) Генді тасымалдаушы молекулаға енгізу

• Генді вектор деп аталатын ДНҚ молекуласына енгізеді (плазмид, вирус, жасанды хромосома).

• Вектор арқылы ген басқа жасушаға жеткізіледі.

3) Жасушаға енгізу (трансформация)

• Генді мақсатты жасушаға енгізу: бактерия, өсімдік немесе жануар жасушасы.

• Трансформацияның әдістері: электропорация, химиялық жолдар, микродиспенсерлер.

4) Геннің экспрессиясын тексеру

• Жасушада жаңа геннің белсенділігін зерттеу: ақуыз синтезі, ферменттік қызмет.

• Геннің дұрыс жұмыс істеп тұрғанын растау үшін анализ әдістері қолданылады.

5) Генді бекіту және тарату

• Жаңа қасиеттің тұрақтылығын қамтамасыз ету.

• Гендік өзгерген организмді көбейту немесе өнім өндіру үшін қолдану.

2. Гендік инженерияның маңызы

1. Медицинада:

   • Вакциналар мен дәрілерді өндіру;

   • Гендік терапия арқылы ауруларды емдеу.

2. Ауылшаруашылығында:

   • Өнімділікті арттыру, ауруға төзімді өсімдіктер мен жануарлар алу.

3. Өндірісте:

   • Ферменттер, биологиялық қоспалар, биоотын өндірісін жақсарту.

4. Ғылыми зерттеулерде:

   • Ген функцияларын зерттеу;

   • Мутагенез және молекулалық биологиядағы тәжірибелер.

Бақылау сұрақтары

1. Гендік инженериялық манипуляцияның негізгі кезеңдерін атаңыз.

2. Генді тасымалдаушы молекула (вектор) дегеніміз не?

3. Трансформация әдістерін сипаттаңыз.

4. Гендік инженерияның медицина мен ауылшаруашылықтағы рөлін түсіндіріңіз.

Қосымша тапсырмалар

1. Гендік инженерия арқылы жасалған өнімнің мысалын келтіріп, оның артықшылықтарын сипаттау.

2. Генді векторға енгізу процесін схемаға түсіру.

3. «Гендік инженерияның болашақтағы маңызы» тақырыбында шағын эссе жазу.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Өнім мысалы

1. Гендік инженерия арқылы жасалған өнімді атаңыз (мысалы, инсулин).

2. Оның пайдасын тізімдеңіз.

3. Қорытынды: «Гендік инженерия адам өмірін жеңілдетеді».

2-тапсырма: Векторға енгізу схемасы

1. Генді таңдап алыңыз.

2. Векторға енгізу және трансформация қадамдарын схемаға салыңыз.

3. Қорытынды: схема арқылы генді тасымалдау процесін көрсетіңіз.

3-тапсырма: Эссе

1. Гендік инженерияның қазіргі және болашақтағы қолданылуын сипаттаңыз.

2. Артықшылықтары мен қауіптерін көрсетіңіз.

3. Қорытынды: 1–2 сөйлеммен маңызды тұжырым жасаңыз.

33 сабақ Гендік модификацияланған организмдерді қолданудың оң және теріс тұстары, этикалық мәселелері

Гендік модификацияланған организмдер (ГМО) – гендік инженерия әдістерімен олардың генетикалық материалында өзгеріс енгізілген организмдер. Бұл технология ауылшаруашылығы, медицина, өндіріс және ғылыми зерттеулерде қолданылады.

1. ГМО қолданудың оң тұстары

Ауылшаруашылықта

• Өнімділік жоғарылайды: өсімдіктер мен жануарлар тез өседі.

• Ауруларға және зиянкестерге төзімділік артады.

• Климаттық өзгерістерге төзімді сорттар жасауға мүмкіндік береді.

Медицинада

• Дәрілер мен вакциналарды өндіруді жеңілдетеді (инсулин, антиденелер).

• Гендік терапияда ауруларды емдеуге мүмкіндік береді.

Өндірісте

• Ферменттер, биоотын және биополимерлер өндірісін жақсартады.

2. ГМО қолданудың теріс тұстары

• Биологиялық қауіп: трансгендер қоршаған ортаға әсер етуі мүмкін.

• Аллергендік және токсикалық реакциялар пайда болуы ықтимал.

• Генетикалық әртүрліліктің азаюы, табиғи экожүйеге әсері.

• Әлеуметтік және экономикалық тәуелділік: кейбір елдер гендік материалды сырттан алуға мәжбүр болады.

3. Этика мәселелері

• Адам мен табиғатқа қатысты: табиғи генетикалық құрылымға араласу дұрыс па?

• Азық-түлік қауіпсіздігі: ГМО өнімдерін тұтынудың ұзақ мерзімді әсері толық зерттелген бе?

• Қоғамдық қабылдау: тұтынушылардың құқықтары, ақпараттандыру.

• Құқықтық реттеу: ГМО зерттеу және таратуға арналған заңдар мен стандарттар.

4. Қорытынды

ГМО технологиясы – адамзатқа үлкен мүмкіндіктер беретін құрал. Дегенмен, оны қолдануда биологиялық қауіптерді, этикалық мәселелерді және әлеуметтік салдарды ескеру маңызды.

Бақылау сұрақтары

1. ГМО дегеніміз не?

2. ГМО қолданудың ауылшаруашылықтағы артықшылықтарын атаңыз.

3. ГМО-ның теріс әсерлерін сипаттаңыз.

4. ГМО-ға байланысты этикалық мәселелерді түсіндіріңіз.

Қосымша тапсырмалар

1. ГМО өсімдіктің бір мысалын келтіріп, оның артықшылықтарын сипаттау.

2. ГМО өнімдерінің қауіпсіздігін зерттеу жоспарын жасау.

3. «ГМО-ны қолданудың болашағы» тақырыбында шағын эссе жазу.

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: ГМО өсімдік мысалы

1. Өсімдікті таңдаңыз (мысалы, Bt-бидай).

2. Оның ауруға және зиянкестерге төзімділігін сипаттаңыз.

3. Қорытынды: «ГМО ауылшаруашылығында өнімділікті арттырады».

2-тапсырма: Қауіпсіздік зерттеу жоспары

1. Қандай сынақтар жүргізілетінін көрсетіңіз (токсин, аллергия, экожүйеге әсер).

2. Қадамдар: зертханалық сынақ → ашық алаң сынағы → нәтижелерді талдау.

3. Қорытынды: зерттеу нәтижесі қауіп-қатерді бағалауға мүмкіндік береді.

3-тапсырма: Эссе

1. ГМО технологиясының артықшылықтары мен кемшіліктерін сипаттаңыз.

2. Этикалық және әлеуметтік мәселелерді қосыңыз.

3. Қорытынды: 1–2 сөйлеммен ГМО қолданудың болашағын тұжырымдаңыз.

34 сабақ Ғаламдық жылыну: себептері, салдарлары және шешу жолдары. Модельдеу «Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу»

Ғаламдық жылыну – Жердің орташа температурасының ұзақ мерзімдік көтерілуі. Бұл құбылыс климаттың өзгеруіне, экожүйелер мен адам өміріне тікелей әсер етеді.

1. Ғаламдық жылынудың себептері

1. Адам әрекеті (антропогендік факторлар):

   • Көмірқышқыл газы (CO₂), метан (CH₄), азот оксидтері (N₂O) сияқты парниктік газдардың көп бөлінуі;

   • Өнеркәсіп, энергетика, транспорт және ауылшаруашылығындағы қалдықтар.

2. Табиғи себептер:

   • Күн белсенділігінің өзгеруі;

   • Вулкандық атқылаулар;

   • Океандық ағымдардың өзгеруі.

2. Ғаламдық жылынудың салдары

• Климаттық өзгерістер: дауылдар, құрғақшылық, жауын-шашынның өзгеруі.

• Мұздық қақпалардың еруі: теңіз деңгейінің көтерілуі, су тасқыны қауіпі.

• Биоәртүрліліктің азаюы: тіршілік ортасының жоғалуы, кейбір түрлердің жойылуы.

• Адам өміріне әсері: азық-түлік қауіпсіздігі, су тапшылығы, аурулардың таралуы.

3. Ғаламдық жылынуды төмендету және шешу жолдары

1. Парниктік газдарды азайту: таза энергия көздеріне көшу (күн, жел, су электр станциялары).

2. Ормандарды сақтау және отырғызу: CO₂ сіңіретін табиғи қорларды көбейту.

3. Энергияны үнемдеу: өндіріс пен тұрмыста тиімділікті арттыру.

4. Экологиялық саясат: халықаралық келісімдер (Киото хаттамасы, Париж келісімі).

4. Модельдеу: Климаттың ғаламдық жылынуын компьютерлік модельдеу

• Мақсаты: климаттық өзгерістердің болжамын жасау, салдарын бағалау.

• Құралдар: суперкомпьютерлер, климаттық модельдер, деректер базасы (температура, жауын-шашын, мұздық көлемі).

• Процесс: атмосфера, океан, мұздық және жер беті арасындағы өзара әрекеттестіктер есепке алынады.

• Нәтиже: температураның өзгеру болжамы, теңіз деңгейінің көтерілуі, экологиялық және әлеуметтік әсерлер.

Бақылау сұрақтары

1. Ғаламдық жылынудың негізгі себептерін атаңыз.

2. Климаттық өзгерістер мен биологиялық әртүрлілікке әсерін түсіндіріңіз.

3. Ғаламдық жылынуды төмендетудің қандай шаралары бар?

4. Компьютерлік модельдеу қалай климаттық болжам жасауға көмектеседі?

Қосымша тапсырмалар

1. Өз қалаңыздағы немесе аймағыңыздағы климаттық өзгерістердің мысалын келтіріңіз.

2. «Жеке адамдар ғаламдық жылынуды төмендетуге қалай үлес қосуы мүмкін?» тақырыбында шағын жоспар жасаңыз.

3. Компьютерлік модельдеу арқылы бір сценарийдің болжамын жасап көріңіз (мысалы, CO₂ шығарындылары 20% азайса, температура қалай өзгереді).

Тапсырмаларды орындауға арналған нұсқаулық

1-тапсырма: Климаттық өзгерістер мысалы

1. Өз аймағыңыздағы соңғы жылдардағы ауа райын зерттеңіз.

2. Құрғақшылық, жауын-шашын, температура өзгерістерін сипаттаңыз.

3. Қорытынды: «Ғаламдық жылыну жергілікті климатқа қалай әсер етеді».

2-тапсырма: Жеке үлес жоспары

1. Энергия үнемдеу, көлік қолдануды азайту, ағаш отырғызу сияқты әрекеттерді тізімдеңіз.

2. Қадамдар бойынша жоспар құрыңыз.

3. Қорытынды: «Күнделікті іс-әрекет ғаламдық жылынуды төмендетуге ықпал етеді».

3-тапсырма: Модельдеу

1. Компьютерлік немесе онлайн климаттық модель таңдаңыз.

2. CO₂ шығарындыларының өзгеруін енгізіңіз.

3. Нәтижені бақылап, қорытынды жасаңыз: «Шағын өзгерістердің климатқа әсері».

ҚОРЫТЫНДЫ

Теміржол саласын дамытуға арналған бұл тұжырымдама – елдің экономикалық жүйесіндегі өзара байланысқан компоненттердің тиімді және тұрақты жұмысын қамтамасыз ететін негізгі стратегиялық құрал болып табылады. Табиғатта су барлық тіршілік процестерін үйлестіретін әмбебап еріткіш рөлін атқарса, ұлттық көлік инфрақұрылымында теміржол көлігі экономиканың әртүрлі салалары арасындағы үйлестіруші және тұрақтандырушы функцияны жүзеге асырады.

Сондықтан теміржол көлігін жаңғыртуға бағытталған іс-шаралар тек саланың өз тиімділігін арттырумен шектелмей, бүкіл экономикалық жүйенің үйлесімді дамуына елеулі ықпал етеді. Инвестициялар тарту, подвижной құрамды жаңарту және жаңа бағыттарды іске қосу – тірі организмдегі жаңару мен бейімделу процестеріндей, салаға серпін беріп, оның ұзақ мерзімді тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

Осы тұрғыдан қарағанда, 2030 жылға дейінгі теміржол көлігін дамыту тұжырымдамасы – ұлттық көлік жүйесін біртұтас, тиімді және үздіксіз жұмыс істейтін «тіршілік ортасына» айналдыруға бағытталған стратегиялық қадам болып табылады. Бұл стратегия тек экономикалық тиімділікті қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен қатар инновациялық технологияларды енгізу, қызмет сапасын арттыру және экологиялық тұрақтылықты сақтау арқылы елдің бәсекеге қабілеттілігін күшейтеді.

Қорытындылай келе, теміржол саласының дамуы ұлттық экономиканың жүрегі іспетті, оның тұрақты әрі тиімді жұмыс істеуі елдің әлеуметтік-экономикалық дамуы мен халықаралық көлік нарығындағы орнының беріктігін қамтамасыз етудің басты кепілі болып табылады.

Қолданылған әдебиеттер тізімі:

Негізігі әдебиеттер: «Биология»10-сынып жаратылыстану-математикалық бағыт Алматы. «Мектеп» 2020 «Биология» 10-сынып II бөлім жаратылыстану-математикалық бағыт Алматы. «Мектеп» Н.Г.Aсанова,A.P.Соловьева Б.Т.Ибраимова «Биология»- Алматы: Атамұра, 2020 4.Касымбаева Т..,Мухаметжанова К. «Жалпы биология» 10 - 11,Алматы,Мектеп,2006 5.Р.Е.Амзеев,Қ.Ә.Тустикбаева « BIO LIFE»- Алматы 2022 6.Е.A.Очкур,Ж.Ж.Құрманғалиев,М.А.Нуртаева Оқыту әдістемесі. 10-сынып жаратылыстану-математикалық бағыт. – Алматы:Атамұра, 2019 7. Сартаев А.., Гильманов М., «Жалпы биология» 10 - 11 сынып Алматы, Мектеп,2006 8. Н.Т. Аблайханова, А.М. Калыбаева, А.М.Паримбекова,Биология. 11 сынып, 1,2 бөлім. - Алматы:2019, мектеп 9. Н.Т. Аблайханова, А.М. Калыбаева,А.М. Паримбекова,Биология, 11 сынып - Алматы: 2019,Мектеп 10.Электронды оқулықтар:https://www.okulyk.kz/10 11.«Биология салауаттық негіздері»журналы-2019 12.«Биология анықтамылығы» журналы -2019 13 . Гуляев Г.В «Генетика» Москва 1990. 14.Мухаметжанов К. «Генетика жэне селекция негіздері», 1996. 15.«Биология салауаттылык негіздері»журналдары.