ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМАТИКЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ ПРОЕКТОВ 6
1.1. Анатомо-морфологическая и биохимическая характеристика белой
жировой ткани 6
1.1.1. Патологическая физиология жировой ткани 7
1.2. Значение факультативной теплопродукции для поддержания
температурного гомеостаза при изменениях температурной среды 8
1.3. Характеристика термогенных жировых тканей: бурый и бежевый жир...11
1.3.1. Бурая жировая ткань 11
1.3.2. Бежевая жировая ткань 13
1.4. Методы оценки метаболической активности жировых тканей 14
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 16
2.1. Жировые ткани 16
2.2. Морфологическое исследование жировых тканей в лаборатории 17
2.3. Определение общего белка в жировых тканях 17
2.4. Статистический анализ 18
ГЛАВА 3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 19
3.1. Характеристика животных 19
3.2. Сезонная динамика массы крупных скоплений бурого жира 19
3.3. Влияние сезона на цветовую гамму бурого жира 21
3.4. Корреляционный анализ скорости потребления кислорода и содержания
общего белка в бурой жировой ткани 22
3.5. Влияние сезона на содержание белка в бурой жировой ткани полевок....23
3.6. Морфометрические показатели паховой белой жировой ткани и содержание в ней белка у полевок 25
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ И ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ
МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ И БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЖИРОВЫХ ТКАНЕЙ КРАСНО-СЕРОЙ ПОЛЕВКИ И ЛАБОРАТОРНЫХ МЫШЕЙ» 29
4.1. Основные этапы курирования исследовательской деятельности
обучающихся 29
4.2. Межпредметные связи в научно-исследовательской работе старшеклассников 37
ВЫВОДЫ 40
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 41
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 47
В ФГОС ООО [25] большое внимание уделяется исследовательской деятельности обучающихся, которая в современной школе выступает как обязательный элемент учебного процесса. Помощь школе в организации исследовательской деятельности способных школьников оказывают НИИ, вузовские и академические лаборатории, заинтересованные в привлечении молодежи в науку.
Опыт такой работы со старшеклассниками имеется в лаборатории физиологии и биохимии энергообмена ФБГХ КГПУ, основным научным направлением которой является изучение закономерностей адипогенеза у высших животных и человека. Прошедшие два десятилетия кардинально изменили представления о физиологии жировой ткани. Значительное увеличение объемов энергозапасания в ней стало необходимым условием интенсификации метаболизма, на основе которой развивались тахиметаболизм, локомоции, сенсорика, сложные формы поведения млекопитающих. Качественные преобразования жировых клеток, их дифференцировка на типы, появление термогенной бурой и бежевой жировых тканей сделало возможным выживание в условиях пониженных и экстремально низких температур и обеспечило широкое расселение млекопитающих по всем регионам планеты. С другой стороны в организме современного человека жировая ткань стала слабым звеном, провоцирующим развитие тяжелых метаболических расстройств и лимитирующим продолжительность жизни. Для выяснения «нормального», т.е. эволюционно закрепленного функционирования жировых тканей разных типов представляют интерес сравнительные исследования жировых тканей бурого и белого типов у животных из природных популяций наряду с традиционным физиологическим экспериментом.
Возможность принять посильное участие в работе научного коллектива позволило бы старшекласснику не только углубить, но также обобщить и интегрировать знания из целого ряда разделов курса биологии и других школьных дисциплин.
Цель работы: Разработка исследовательских проектов старшеклассников по общей и экологической физиологии жировых тканей.
Задачи:
1. Выполнить анализ современного состояния исследований в области общей и экологической физиологии жировых тканей;
2. Подобрать методы анатомо-морфологического и биохимического анализа для исследования жировых тканей у животных из природных популяций;
3. Получить предварительные результаты по анатомо-морфологическим и биохимических показателям жировых тканей у лесных и серых полевок;
4. Определить тематику исследовательских проектов; разработать и апробировать исследовательский проект старшеклассника по сравнительной физиологии жировых тканей.
1. Анализ современной литературы свидетельствует, что основной вклад в факультативный термогенез у мелких млекопитающих вносит бурая жировая ткань. В раннем онтогенезе и при адаптации к низким температурам дополнительное тепло могут продуцировать бежевые адипоциты пахового жира. Сведения о метаболической активности термогенных жировых тканей у свободнообитающих животных немногочисленны.
2. Для косвенной оценки адаптивных изменений энергообмена термогенных жировых тканей у природных животных наряду с классическими морфологическими цветовыми критериями может использоваться показатель содержания тканевого белка, который в лабораторном эксперименте положительно коррелирует со скоростью потребления О2 бурым жиром in vitro.
3. У всех изученных видов полевок проявляются сезонные особенности морфологии и биохимии бурой жировой ткани. При сравнительном анализе в буром жире красно-серой полевки в преддверии холодного сезона (август- сентябрь) регистрировались самые высокие значения, а в конце весны, наоборот, самые низкие значения содержания белка по сравнению с красной и особенно узкочерепной полевками. В пробах пахового жира всех трех видов полевок повышенное содержание белка, темные оттенки цвета указывали на присутствие термогенных бежевых адипоцитов.
4. На основании полученных результатов определена тематика исследовательских проектов старшеклассников. Проект «Сравнительный морфологический и биохимический анализ жировых тканей у грызунов из природных популяций и лабораторных мышей» выполнен обучающимся 10 класса МАОУ «Средняя школа №153» под руководством Расторгуевой К.И. и успешно представлен на школьной конференции. Анализ работы обучающейся над проектом выявил многочисленные межпредметные связи, подтверждающие эффективность этой формы деятельности в усвоении и интеграции знаний.
