Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи



Скачать 27.31 Kb.
Дата03.01.2013
Размер27.31 Kb.
ТипАнализ

Структурные модели в биоинформатике

С.. А. Клюев, учитель Гимназии N 16, г. Сочи.


Внедрение информационных технологий в науку привело к появлению новых областей знаний, например, таких как биоинформатика. Элементы биоинформатики можно использовать и в учебном процессе школы.

1. Введение

Предметная область биоинформатики – изучение организации и функционирования биологических систем на основе теоретических представлений, методов и технических средств информатики (науки, изучающей все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации). Структурная биоинформатика – один из разделов биоинформатики. Важная задача структурной биоинформатики – структурное описание природных высокомолекулярных соединений (биополимеров). Элементы биоинформатики можно использовать в преподавании информатики (разделы: моделирование, технология обработки графической информации), биологии (раздел: ферменты, их роль в клетке) и органической химии (разделы: белки, нуклеиновые кислоты).
2. Структурные модели

Построение структурных моделей в биоинформатике проводится с использованием компьютерных средств (3D графика), что предполагает изображение геометрии объекта, его поверхности, среды объекта, цвета и оттенков. Существуют методы изменения цвета объекта, чтобы показать освещение с того или иного места и рассеянный свет, сформировать тень. Изображение, располагающееся на экране, может быть легко преобразовано. Рассматриваются структуры белков и нуклеиновых кислот (анализ структурных особенностей, моделирование, предсказание вторичной и третичной структур, определение параметров спирали нуклеиновых кислот).

Анализируются сложные биологически важные макромолекулы. Чтобы понять структуру сложной молекулы, необходимо рассмотреть не одну, а несколько структурных моделей.

Например, пространственное расположение цепи в макромолекуле высокомолекулярного соединения лучше понять с использованием ленточной модели (I), а нахождение поверхностных групп и взаимодействие между атомами в макромолекуле удобно рассмотреть, применив модель, построенную из сфер с радиусом Ван-дер-Ваальса (II).


Компьютерные программы позволяют выделять в биополимере отдельные фрагменты сочетанием различных моделей. Ниже показана ленточная модель белка с выделенными фрагментами глицина


Детали макромолекул рассматривают, укрупняя изображение. Химические элементы имеют определенные цвета (углерод – серый, водород – белый и т.д.), что облегчает восприятие структуры. Кроме того, на элементах структуры можно вводить символьные обозначения.

Пример практического занятия c использованием программы RasMol включает следующие пункты:

1.
Запустить программу, используя ярлык к файлу RASWIN.

EXE.

2. Открыть один из файлов с информацией о структуре белка, например, 1AKK.PDB (из информационной системы по биоинформатике), командой FILE/OPEN.

3. Используя команды главного меню DISPLAY /WIREFRAME

/ BACKBONE/STICKS/SPACEFILL/BALL&STICKS/RIBBONS

/STRANDS рассмотреть различные модели трехмерной структуры белка.

4. Применяя клавиши Alt+Tab и команду Select выделить фрагменты некоторых аминокислот в пептидной цепи, например, глицина (Gly).

3. Заключение

Практика показывает, что группы учащихся, при обучении которых применяются компьютерные структурные модели, лучше представляют пространственные структуры макромолекул, по сравнению с контрольной группой. Аналогичный результат дает использование материальных структурных моделей, но с широким внедрением компьютеров в процесс обучения, указанные модели применяются все реже. Их использование менее эффективно и более трудоёмко.

Литература

1. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М: ВШ, 1998, 319 с.

2. Угринович Н.Д. Информатика. М.: БИНОМ, 2005, 173 с.

______________________________________________________




Похожие:

Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconМуниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение гимназия №6 г. Сочи Устное опережение в цикле уроков при обучении грамматике английского языка в 5 классах Маркарян Р. П., учитель английского языка мобу гимназии №6 г. Сочи

Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconКритерии проверки
Омгу и. К. Берникова; учитель математики лицея №64 О. В. Деркач; учитель математики гимназии №88 И. В. Куликова; учитель математики...
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconБелоусова Наталья Николаевна, учитель географии моу гимназии №26 г. Челябинска Введение. Создание модели «Показ скрытых и выделение»
Модель будет загружаться в браузере Internet Explorer (Не забудьте разрешить заблокированное содержимое)
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconДостижения педагогов гимназии Государственные награды «Заслуженный учитель рф»
Педагоги гимназии активно ассимилируют свой педагогический опыт в различных печатных изданиях, участвуя в педагогических сообществах...
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconСтруктурные и топологические инварианты быстрых перестраиваемых преобразований
В работе представлены структурные и топологические модели быстрых алгоритмов линейных преобразований и нейронных сетей. Показано,...
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи icon«Географические координаты»
Учитель: Ефимова Е. А., учитель моу гимназии №19 г. Липецка Программа: Образовательная система «Школа 2100». Авт. Еськов К. Ю
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи icon«Великие географические открытия»
Учитель: Ефимова Е. А., учитель моу гимназии №19 г. Липецка Программа: Образовательная система «Школа 2100». Авт. Еськов К. Ю
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconПрограмма beauty prof в рамках Фестиваля Красоты «красота и грация»
Выставочная Компания «сочи-экспо тпп г. Сочи» При поддержке Торгово-промышленной палаты г. Сочи
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи iconКонкурс среди региональных сми «Сочи 2014»
Ском конкурсе на лучший журналистский материал ««Сочи 2014» твоя Олимпиада». Конкурс проходит в 5 тематических номинациях: ««Сочи...
Структурные модели в биоинформатике с а. Клюев, учитель Гимназии n 16, г. Сочи icon«Парадокс» (автор Якимова Г. А., учитель русского языка и литературы гимназии №1583)
Занятие 1 на тему: «Парадокс» (автор – Якимова Г. А., учитель русского языка и литературы гимназии №1583)
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org