ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
1.2.2. Бурый адипоцит 13
1.2.3. Бежевый адипоцит 16
1.3. Онтогенетическая динамика метаболических и функциональных свойств
жировых тканей 17
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗРАСТНОЙ ДИНАМИКИ ЖИРОВЫХ
ТКАНЕЙ В ЛАБОРАТОРИИ БИОХИМИИ И ФИЗИОЛОГИИ
ЭНЕРГООБМЕНА 22
2.1. Объект и методы исследований 22
2.1.3. Определение относительной экспрессии белка UCP1 в жировых тканях
с помощью вестерн-блоттинга 25
2.2 Экспериментальные результаты 28
ГЛАВА 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНО¬
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ 10-11 КЛАССОВ
33
3.1. Общие принципы организации НИР школьников в лаборатории
биохимии и физиологии 33
3.2.Этапы работы с обучающимися 36
3.3. Организационно-методические документы к научно-исследовательскому
проекту обучающихся 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ПРИЛОЖЕНИЕ 53
Приложение А 53
Приложение Б 55
Приложение В 56
Приложение Г 57
В современных реалиях жизни Российской Федерации, когда она находится под колоссальным санкционным давлением, как никогда требуется развитие и внедрение инновационных научно-исследовательских проектов. Согласно Федеральному Закону Об Образовании РФ, к числу требований предметных результатов относят усиление акцентов на изучение современного состояния науки в России и в мире в целом. Образование, являющееся единым целенаправленным процессом воспитания и обучения, призвано способствовать формированию знаний, умений, навыков и компетенций, имеющих цели интеллектуального и (или) профессионального развития человека .
Последние несколько лет наблюдается тенденция комплексных изменений системы образования, основная цель которых - повышение активной роли обучающегося как субъекта образовательного процесса. Фокус деятельности учителя, при этом, смещается в сторону мотивации и организации познания, педагог становится, прежде всего, наставником и сопровождающим. Привлечение к научно-исследовательской деятельности участников образовательного процесса, в этой модели современного образования, становится чрезвычайно актуальной задачей [ЗамкинП.В., 2020].
Примерная основная образовательная программа основного общего образованияпредусматривает изучение предмета Биология на базовом и углубленном уровнях с 7 по 9, и с 10 по 11 классы. Учебный процесс в специализированных естественнонаучных классах, выбор тематики и работа над обязательным при углубленном изучении предмета научно-исследовательским проектом позволяет выявить среди обучающихся тех ребят, которые проявляют интерес к фундаментальной науке и обеспечить им более серьезное научно-методическое сопровождение со стороны научных лабораторий вузов, технопарков-кванториумов.Актуальность этой работы определяется возросшей ролью современной биологической науки в развитии общества, необходимостью постоянного притока в нее молодых кадров.
Лаборатория физиологии и энергообмена КГПУ им. В.П. Астафьева на протяжении нескольких лет предоставляет возможность выполнения исследовательских проектов для старшеклассников, имеет успешный опыт наставничества и сопровождения. Направление научной деятельности лаборатории связано с исследованием жировых тканей млекопитающих при комплексном воздействии температурных и пищевых факторов, а также их развитие и функционирование в онтогенезе. В связи с обнаруженной недавно ключевой ролью бурой, бежевой и белой жировых тканей в энергетическом, температурном, метаболическом гомеостазе исследования их адаптивного потенциала важны для профилактической медицины, патологической физиологии и терапии, В том числе остроактуальными остаются вопросы возрастных изменений жировых тканей и их влияния на процесс старения организма.
Целью квалификационной работы было проектирование научно-исследовательской работы обучающихся 10-11 классов по теме «Биохимические механизмы старения жировых тканей».
Задачи исследования:
1. Подготовить обзор литературы по физиологии и биохимии жировых тканей, экспрессии в них разобщающего белка UCP1 в онтогенезе.
2. Освоить методы определения интегральных показателей метаболической активности жировых тканей, методы оценки экспрессии белка UCP1...
1. В постнатальном онтогенезе в белой жировой ткани накапливаются адипоциты со сниженными инсулин-зависимым транспортом глюкозы, синтезом denovo и бета-окислением жирных кислот, низкой интенсивностью липолиза, усиленным липогенезом на основе экзогенных жирных кислот. Рост липидной капли сопровождается недостаточностью фолдинга белков в ЭПР, окислительным стрессом, секрецией воспалительных цитокинов. Предполагается, что этим изменениям предшествует уменьшение экспрессии белка UCP1 в бурых и бежевых адипоцитах.
2. Для интегральной оценки метаболической активности жировой ткани может использоваться показатель содержания общего белка в мг ткани. Метод вестерн-блоттинга позволяет не только идентифицировать присутствие белка UCP1 в пробах жировых тканей, но и выявить различия его экспрессии относительно референсного белка бета-тубулина у животных разного возраста.
3. У мышей ICR в репродуктивно-активном возрасте снижается содержание общего белка во всех трех типах жировых тканей. В течение всего изученного онтогенеза экспрессия белка UCP1 в бурой жировой ткани поддерживается на высоком уровне. В подкожном депо белок UCP1 не определяется уже после полового созревания. В окологонадном депо низкие уровни UCP1 присутствуют у 30% молодых и взрослых животных и не определяются у старых мышей.
4. На основе полученных экспериментальных результатов разработаны две индивидуальные темы НИР для обучающихся 10-11 классов и организационно-методические документы к ним.Апробация обеих НИР реализована обучающимися 10 А класса МБОУ СШ №62. Подготовлен стендовый доклад. Тезисы доклада школьников приняты к печати в сборнике материалов научно-практической конференции студентов и аспирантов «БиоЭко» (КГПУ им. В.П. Астафьева, Красноярск).
