Механическое движение в живых системах
Механическое движение в живых системах проявляется как: передвижение всей системы относительно ее окружения (среды, опоры, физических тел); деформация самой биосистемы (передвижение ее частей относительно друг друга).
В классической механике весь окружающий нас мир представляется как множество твердых весомых непроницаемых подвижных частиц. совокупности таких частиц образуют различные тела и агрегаты тел. И. Ньютон указывал, что «первичные частицы абсолютно тверды: они неизмеримо более тверды, чем тела, которые из них состоят; настолько тверды, что они никогда не изнашиваются, не разбиваются вдребезги».
Вместе с тем, надо отметить, что хотя законы Ньютона описывают движение абсолютно твердых тел, которые не деформируются, таких тел в природе нет. Просто в так называемых твердых телах деформации бывают настолько малы, что ими можно пренебречь. Для живых систем изменения относительного расположения элементов – дело обычное и даже необходимое, поскольку эти деформации и есть движения. Сами элементы (части) живых систем также могут существенно деформироваться (например, позвоночный столб). Поэтому изучая движение живой системы всегда учитывают, что работа сил тратится как на передвижение всей системы, так и на ее деформацию. Кроме того, учитывают потери энергии, ее рассеивание (диссипацию).
Механическое движение, изучаемое в биомеханике, происходит под воздействием как внешних, так и внутренних сил. Последние управляются центральной нервной системой (ЦНС) и обусловлены физиологическими процессами. Поэтому для достаточно полного понимания сущности механического движения в биосистеме следует рассматривать не только собственно механику движения, но и его биологическую сторону, так как именно она определяет причины организации механических сил.
Не существует особых законов механики для живого мира. Но применяя эти законы к живым объектам всегда следует учитывать наряду с механическими их биологические особенности (способность и возможность к адаптации, коррекции движений, степень утомления).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Механическое движение в живой и неживой природе
презентация к уроку по природоведению (5 класс) по теме
В данной презентации по теме урока в 5 классе «Механическое движение в живой и неживой природе» представлен весь необходимый материал для работы учителя на уроке.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Механическое движение в живой и неживой природе 12 ноября 2013 года
механическим движением Перемещение тел в пространстве относительно друг друга называют
Примеры механического движения в неживой природе Автомобиль Самолёт
Примеры механического движения в живой природе Заяц Орёл
Механическое движение в космосе Земля вращается вокруг Солнца со скоростью 108 000 км/ч
Различные скорости в природе Человек может развивать скорость 44,71 км/ч Усэйн Болту
Скорость гепарда может достигать 120 км/ч
Рекорд скорости человека в космосе. На Аполлон-10 астронавты двигались со скоростью 39 897 км/час при возвращении на Землю
Домашнее задание: параграф 17 Написать сочинение на тему: «А если бы я мог бегать со скоростью 200 км/ч»
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок природоведения по теме «Живая и неживая природа»
Урок природоведения по теме «Живая и неживая природа » разработан по технологии развития критического мышления, предназначен для обучающихся 5 класса.
Урок природоведения по теме «Единство живой и неживой природы.»
Урок природоведения по теме «Единство живой и неживой природы» разработан для учащихся 5 класса по технологии развития критического мышления.
Развёрнутый план открытого урока «Массы тел в живой и неживой природе»
Взаимодействие разных тележек (опыт). Различные скорости таких тележек после взаимодействия. Большая скорость после взаимодействия у тележки с меньшей массой и наоборот.
Презентация для 8 класса по теме «Информация и информационные процессы в живой и неживой природе»
Презентация для 8 класса по теме «Информация и информационные процессы в живой и неживой природе» к учебнику Н.Д. Угриновича.
Световые явления в живой и неживой природе
презентация -сопровождение урока природоведения 5 класс по учебнику Сухова т.А., Строганов В.И.
Конспект открытого урока в 3 классе специальной (коррекционной) школе VIII вида на тему «Живая и неживая природа»
Конспект открытого урока в 3 классе специальной (коррекционной) школе VIII вида на тему «Живая и неживая природа».
Экскурсия: «Живая и неживая природа. Наблюдение за живыми объектами»
Экскурсия: «Живая и неживая природа. Наблюдение за живыми объектами»Обучающая цель: создать условия для закрепления представлений о признаках живых организмов и тел неживой природы, явлениях.
Источник
Урок 43. Движение в живой природе
Биологические моторы, моторные белки или молекулярные моторы (англ. biological motors или motor proteins, molecular motors) — белковые комплексы, генерирующие механическое усилие для осуществления движения клеток, внутриклеточного транспорта и других биологических процессов.
Миозин – ( от греч. mys, род. падеж myos-мышца), белок сократит. волокон мышц. Его содержание в мышцах ок. 40% от массы всех белков (в др. тканях и клетках 1-2%). Обладает каталитической активностью: расщепляет аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) с освобождением энергии, которая используется при мышечном сокращении.
Актин — белок мышечных волокон, участвующий в сократительных процессах в клетке. Способен образовывать длинные нити – микрофиламенты. На каждой молекуле актина присутствуют участки, комплементарные определенным участкам на головках молекул миозина, способные взаимодействовать с ними, с образованием актомиозина – основного сократительного белка мышц. Содержится преимущественно в клетках мускульных тканей
Миофибриллы — (др.-греч. μυς, род.п. μύος «мышца» + лат. fibrilla «волоконце, ниточка») это сократительные элементы мышечного волокна. Образованы комплексом актиновых и миозиновых белков.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
Естествознание. 10 класс [Текст]: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд., испр. – М.: Просвещение, 2017.: с 189 – 192.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Одним из проявлений жизнедеятельности организмов является движение. Оно позволяет живым существам не только активно взаимодействовать с окружающей средой, добывать пищу, осваивать новые территории, защищаться. Так же перемещения разного рода встречаются внутри клетки. Они обеспечивают функционирование ее как целостной системы: расхождение хромосом при делении, движение вакуолей и др. В основе такого многообразия форм движения лежит механическое движение.
Описывая любое механическое движение можно выявить силы, вызвавшие его. В частности, движение автомобиля вызывает сила давления газов на поршень в моторе, яблоко падает под действием силы притяжения Земли. Причиной механического движения живых организмов являются специфические химические реакции. Главную роль в которых играют специализированные белки – молекулярные моторы.
Отличительной особенностью белков-молекулярных моторов является возможность изменять свою форму, используя энергию АТФ. К числу таких биологических моторов относится белок миозин. Внешне вид молекулы миозина можно представить как нить с головкой на одном из концов, которая способна к перемещению относительно нити. Молекулы миозина имеют рецепторы к нитям другого белка – актина. Вместе они образуют актин-миозиновый комплекс. Молекулы миозина могут перемещаться вдоль нитей актина. При чем это перемещение может быть значительным, благодаря цикличности в их взаимодействии, поэтому их называют актин-миозиновым мотором. КПД такого микромоторов значительно превышает КПД макромоторов, создаваемых человеком. Регуляцию работы этого моторы осуществляют ионы Ca 2+.
Основу работы мышцы составляет работа множества элементарных актин-миозиновых моторов. Мышечные волокна представлены пучками сократительных белков – миофибриллами. При сокращении мышцы миозина стягивают длинные нити актина, в результате чего сокращение мышц может достигать 50%.
Подобные механизмы биологических моторов позволяют осуществлять многообразие форм движения на клеточном уровне. В том числе изменение формы клетки (амеба, лейкоциты), перемещение макромолекул и органелл внутри клеток. Альтернативными формами движения обладают клетки, перемещающиеся с помощью жгутиков и ресничек. В этом случае биологические моторы перемещаются по микротрубочкам, приводя их в движение. Некоторые моторы осуществляют работу с ДНК (ДНК-полимеразы, РНК-полимеразы), перемещают рибосому вдоль м-РНК.
Несмотря на огромное разнообразие форм движения живых существ, все они оказываются достаточно сходными и основанными на одних и тех же молекулярных механизмах.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
В основе работы мышц лежит:
- Работа актин-миозиного мотора;
- Движение микротрубочек;
- Движение веществ по градиенту концентраций;
- Изменение тургорного давления мышечных клеток.
Ответ: работа актин-миозиного мотора;
Пояснение: мышечные волокна представлены пучками актин-миозиновых белков – миофибрилл. Движение миозиновых волокон относительно актиновых волокон приводит к сокращению мышц.
2. Найдите ошибку (ошибки) и вычеркните их.
«Механическая работа при действии биологического мотора осуществляется за счет энергии химических связей углеводов и АТФ, а также световой энергии у растений.»
Ответ: «Механическая работа при действии биологического мотора осуществляется за счет энергии химических связей углеводов и АТФ, а также световой энергии у растений.»
Пояснение: Универсальным источником энергии для биохимических процессов в клетке являются молекулы АТФ.
Источник