Информационный источник сложной структуры Рекомендуется для учащихся 11 классов Подготовлено при содействии НФПК – Национального фонда подготовки кадров Биохимия Предметная область: биохимия Предметы: физика, химия, биология

2 Цели и задачи ИИСС «Биохимия» – элективный курс для учащихся 11-х классов, поступающих в медицинские, биологические и химические учебные заведения. Материалы курса помогут учащимся: познакомиться с основными химическими и физическими принципами функционирования биологических систем; познакомиться с основными качественными реакциями, физическими и химическими методами, применяемыми для получения, анализа и очистки биологических веществ; попробовать самостоятельно выбрать способ анализа предлагаемого вещества и осуществить свой план в виртуальной биохимической лаборатории; проверить уровень своей теоретической подготовки на контрольных работах

3 Цели и задачи Ресурс может использоваться в качестве: основы для проведения курсов по выбору в системе предпрофильной подготовки учащихся 11 класса в медицинские, биологические и химические учебные заведения; иллюстративного материала и справочно-информационной базы для подготовки учащихся в рамках основных и профильных учебных курсов по химии, физики и биологии; информационного источника для организации внеклассной работы учащихся по предметам естественнонаучного блока

4 Новизна разработки концептуально – в объединении биологии, химии и физики в единый элективный курс, сопровождающийся самостоятельными работами учащихся; а также в реализации межпредметных связей курсов естественнонаучного блока (физика, химия, биология). технически – в использовании новейших информационных технологий, допускающих дальнейшую диверсификацию и усложнение сюжетов; психологически – в опыте планирования эксперимента и обсуждения его результатов, а также навыков самостоятельного проведения эксперимента, в возможности попробовать поработать по выбранной или смежной специальности; информационно – в приобретении учащимися целостной картины функционирования клетки

5 Уровень подготовки Для преподавателя Учителя, привлекаемые в качестве экспериментаторов, должны иметь опыт преподавания не менее трех лет. Они должны обладать компьютерной грамотностью, уметь пользоваться стандартными офисными приложениями и электронной почтой, свободно работать в школьной локальной сети и в Интернет. Преподавать курс биохимии может как учитель биологии, так и учитель химии, но рекомендуется участие представителей обеих дисциплин, причем перед началом преподавания необходимо ознакомиться с методическими материалами и сравнить учебные программы с перечнем знаний, необходимых учащимся для освоения курса биохимии. Подробный перечень содержится в методических материалах.

6 Уровень подготовки Для ученика Требуется, чтобы школьники уже познакомились в курсе общей или неорганической химии с окислительно-восстановительными реакциями, переносом электрона, понятиями окислителя и восстановителя. Также необходимо знакомство учеников с понятием электроотрицательности атомов, поляризованными ковалентными связями, водородными связями, явлениями гидрофильности и гидрофобности. Желательно, чтобы учащиеся уже имели представление о химическом равновесии и принципе Ле Шателье, об эндотермических и экзотермических реакциях. Необходимо знакомство школьников с общей теорией строения органических соединений, их основными классами: углеводородами, спиртами, альдегидами и кетонами, карбоновыми кислотами, ароматическими соединениями, алифатическими аминами, гетероциклическими соединениями с азотом в ароматическом кольце. Нужно, чтобы ученики имели представление о строении эукариотической и прокариотической клетки. Необходимо, чтобы они знали структуру и функции всех основных органелл в клетках эукариот – наружной мембраны, ядра, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи, лизосом, митохондрий и хлоропластов; о возбудимости нервной и мышечной ткани, сократимости мышц, нервной и гуморальной регуляции. Нужно, чтобы они знали о железах внутренней секреции, а также об основных гормонах (гормоне роста, инсулине, адреналине, гормонах коркового слоя надпочечников, половых гормонах).

7 Функциональность источника Все модули ИИСС разработаны на единой платформе и объединены единым дизайном как электронное издание. В ИИСС реализован многопользовательский режим (с вводом пароля). Разделение пользователей предлагается для того, чтобы пользователи могли записывать результаты своей работы в индивидуальные журналы Дополнительные функциональные элементы ИИСС: Поисковая система (полнотекстовый поиск, поиск по типам объектов, поиск названию объекта) Для мониторинга обучения используется информационный журнал (или журнал наглядности), позволяющий хранить информацию о работе учащегося с ИССС Помощь Поддерживаются стандартные возможности работы с текстом в Internet Explorer (выделение блока, копирование в буфер, печать)

8 Структура коллекции Демо-версия ИИСС «Биохимия» Интерактивные модули Учебник с прилагающимися к каждому уроку контрольными работами Лабораторные работы Итоговая контрольная работа Глоссарий Методические материалы ИИСС «Биохимия» на CD

9 Основные материалы источника Уроки Вода в живых организмах Липиды, их структура и функции Углеводы, их структура и функции Белки – основа жизни Cтроение белковых молекул Ферменты – биологические катализаторы, их свойства Нуклеиновые кислоты Современные методы выделения и очистки белков Энергетика биохимических реакций Анаэробные механизмы синтеза АТФ Цикл Кребса и окисление жирных кислот Окислительные процессы Реакции биосинтеза

10 Основные материалы источника Лабораторные работы Постановка качественных реакций на основные классы биологически активных соединений Качественная реакция на углеводы Качественная реакция на крахмал Ксантопротеиновая реакция (качественная реакция на ароматические аминокислоты) Количественное определение концентрации белка биуретовым реактивом Самостоятельная работа

11 Основные материалы источника Лабораторные работы Электрофорез белков Определение молекулярной массы пепсина методом электрофореза с додецилсульфатом натрия Исследование изоформ фермента лактатдегидрогеназы методом неденатурирующего электрофореза Изучение полного спектра белков методом двумерного электрофореза Самостоятельная работа

12 Основные материалы источника Лабораторные работы Хроматографическое разделение молекул Жидкостная хроматография высокого давления, наличие наркотических веществ в физиологических жидкостях Тонкослойная хроматография, с помощью которой белковый гидролизат разделяется на отдельные аминокислоты Ионообменная хроматография, с помощью которой выделяют из сыворотки крови защитные белки – иммуноглобулины Самостоятельная работа

13 Основные материалы источника Лабораторные работы Полярографическое исследование дыхания митохондрий Исследование дыхательного контроля митохондрий Исследование ингибиторов дыхательной цепи митохондрий Исследование окислительного фосфорилирования с различными субстратами Самостоятельная работа

14 Основные материалы источника Лабораторные работы Изучение метаболических процессов методом меченых атомов Изучение синтеза ДНК с помощью радиоактивно меченого тимидина Изучение транскрипции генов с помощью радиоактивно меченого уридина Изучение ковалентной модификации регуляторных белков с помощью меченого АТФ Самостоятельная работа

15 Возможности ИИСС Уроки представляют собой курс биохимии, читавшийся в СУНЦ при МГУ. Уроки снабжены иллюстрациями, схемами и интерактивными моделями

16 Возможности ИИСС Интерактивные задания к каждому уроку позволят проверить степень подготовленности учащегося. Материал, необходимый для ответа на контрольные вопросы, практически полностью содержится в уроках. Покажите на приведенном ниже участке цепочки ДНК азотистое основание, комплементарное аденину. Укажите на формуле гистидина тот атом, который позволяет отнести эту аминокислоту к щелочным. Какой участок на приведённом графике соответствует входу Na+ в клетку? Какой участок на этом изображении мембраны соответствует гидрофобным участкам фосфолипидов?

17 Возможности ИИСС Итоговая контрольная работа содержит около 50 интерактивных заданий

18 Возможности ИИСС Лабораторные работы состоят из нескольких демонстраций, знакомящих учащихся с методами работы биохимической лаборатории и одной самостоятельной работе по каждой теме

19 Возможности ИИСС Результаты работы учащегося автоматически заносятся в журнал

20 Возможности ИИСС Поисковая система позволяет находить различные объекты по содержащемуся в них тексту, типу и названию

21 Технические требования к оборудованию Процессор Intel Celeron 700 MHz; Оперативная память 128 Mb; Объем жесткого диска 300 Mb; Устройство для чтения CD-ROM; Видеоадаптер 1024x768 SVGA; Манипулятор «мышь»; Операционная система Microsoft Windows ХР, Microsoft Windows 2000; Microsoft Internet Explorer версии 6.0, Macromedia Flash Player 8, Sun JRE

22 Авторы и разработчики Автор – канд. биол. наук В. А. Фуралев Сценарии цифровых ресурсов: О. Савельянова, канд. биол. наук В. А. Фуралев Дизайн – О. Васильева Разработка технологической платформы: С. Алешин, В. Шахов Модели, анимации и иллюстрации – группа художников под руководством С. Эльгина, А. Руденковой, Э. Абдулнасырова Сборка – группа редакторов под руководством И. Сушина и А. Дибровой Тестирование – А. Елисеев Координатор проекта – Т. Хижная Руководитель проекта – А. Вертинский Проект выполнялся в Департаменте электронного обучения; директор департамента – канд. физ.-мат. наук В. Брагин Подготовлено при содействии НФПК – Национального фонда подготовки кадров © ООО «Физикон»,