Bilgi

1.1: Giriş ve Hedefler - Biyoloji

1.1: Giriş ve Hedefler - Biyoloji


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hesaplamalı biyoloji dersi

Bu ders notlarının, öğrencilerin kendi bağımsız araştırma projelerini gerçekleştirmelerine yardımcı olmak için iki haftada bir ev ödevleri ve rehberlik oturumları ile birleştiğinde, her biri bir bölümü kapsayan 1.5 saatlik bir ders olan hesaplamalı biyoloji üzerine bir dönem dersi olarak öğretilmesi amaçlanmaktadır. Notlar, MIT kursu 6.047/6.878'den alınmıştır ve ilgili derslerin yapısını çok yakından yansıtmaktadır.

Hedeflerin İkiliği: Temeller ve Sınırlar

Bu kursun iki amacı vardır. İlk hedef, sizi hesaplamalı biyoloji alanının temelleriyle tanıştırmaktır. Yani, alanın temel biyolojik problemlerini tanıtmak ve bunlarla mücadele etmek için gereken algoritmik ve makine öğrenmesi tekniklerini öğrenmek. Bu, herhangi bir yılda popüler olan programları ve çevrimiçi araçları nasıl kullanacağınızı öğrenmenin ötesine geçer. Bunun yerine amaç, şu anda kullanımda olan en başarılı tekniklerin altında yatan ilkeleri anlamanız ve size yeni nesil araçları tasarlama ve uygulama kapasitesi sağlamanızdır. Algoritmalara giriş sınıfının ön koşul olarak ayarlanmasının nedeni budur; sunulan algoritmalar için daha derin bir anlayış kazanmanın en iyi yolu, bunları kendiniz uygulamaktır.

Kursun ikinci amacı, hesaplamalı biyolojinin araştırma sınırlarını ele almaktır ve tüm ileri düzey konular ve pratik ödevler aslında bununla ilgilidir. Aslında size araştırmanın nasıl çalıştığına dair bir fikir vermek, sizi güncel araştırma yönergelerine maruz bırakmak, en ilginizi çeken sorunları bulmanıza rehberlik etmek ve bu alanda aktif bir uygulayıcı olmanıza yardımcı olmak istiyoruz. Bu, konuk dersler, problem setleri, laboratuvarlar ve en önemlisi bağımsız araştırmanızı yürüttüğünüz, dönem boyu süren bağımsız bir araştırma projesi aracılığıyla gerçekleştirilir.

Kursun modülleri, her bir konunun temellerini ve sınırlarını kapsayan derslerden oluşan bu modeli takip eder. Temel dersler, alandaki klasik problemleri tanıtmaktadır. Bu sorunlar çok iyi anlaşılmıştır ve zarif çözümler zaten bulunmuştur; hatta bazıları on yıldan fazla bir süredir öğretilmiştir. Modülün sınırlar kısmı, genellikle sahada hala açık kalan merkezi soruları ele alarak ileri düzey konuları kapsar. Bu bölümler sıklıkla, her alandaki öncülerden bazılarının hem alanın genel durumu hem de kendi laboratuvar araştırmaları hakkında konuşan konuk konferanslarını içerir.

Kurs için verilen ödevler aynı temel/sınır modelini takip eder. Ödevlerin yarısı, kağıt üzerinde kalemle yöntemler üzerinde çalışmak ve problemlerin algoritmik ve makine öğrenimi kavramlarına derinlemesine dalmakla ilgili olacak. Diğer yarısı ise gerçek veri setlerinin sağlandığı programlama ödevlerinden oluşan pratik sorular olacak. Öğrendiğiniz teknikleri kullanarak bu verileri analiz edecek ve sonuçlarınızı yorumlayarak size gerçek bir deneyim kazandıracaksınız. Ödevler, özgün bir araştırma projesi önereceğiniz ve yürüteceğiniz ve bulgularınızı konferans formatında sunacağınız final projesini oluşturur. Genel olarak, ödevler size biyolojideki gerçek problemlere hesaplamalı biyoloji yöntemlerini uygulama fırsatı vermek için tasarlanmıştır.

Disiplinlerin ikiliği: Hesaplama ve Biyoloji

Hem temelleri hem de sınırları kapsamayı hedeflemenin yanı sıra, bu dersin diğer önemli ikiliği hesaplama ve biyoloji arasındadır.

Dersin biyolojik perspektifinden, biyoloji, tıp ve insan sağlığı anlayışımız için temel olan konuları öğretmeyi amaçlıyoruz. Bu nedenle, biyolojik olarak esinlenilmiş, ancak biyoloji ile ilgili olmayan, hesaplama açısından ilginç olan herhangi bir problemden çekiniyoruz. Sadece biyolojide bir şey görüp ilham almayacağız ve sonra bilgisayar bilimine girip biyolojinin asla umursamayacağı bir sürü şey yapmayacağız. Bunun yerine amacımız biyoloji alanında önemli bir değişiklik yaratabilecek problemler üzerinde çalışmaktır. Biyolojik topluluk için gerçekten önemli olan ve gerçek biyolojik etkiye sahip makaleler yayınlamanızı istiyoruz. Bu amaç, bu nedenle, ders için konu seçimine rehberlik etmiştir ve her bölüm, temel bir biyolojik soruna odaklanmaktadır.

Her şeyden önce bir bilgisayar bilimi dersi olarak, dersin hesaplama perspektifinden, hesaplamalı biyolojide kesinlikle önemli olan genel teknikleri ve ilkeleri keşfetmeye odaklanıyoruz, ancak yine de veri analizi ve yorumlaması gerektiren diğer alanlarda uygulanabilir. Bu nedenle, istediğiniz şey kozmoloji, meteoroloji, jeoloji veya benzeri bir alana girmekse, bu sınıf, bu alanlarla ilgili gerçek dünya veri kümeleriyle uğraşırken muhtemelen yararlı olacak hesaplama teknikleri sunar.

Neden Hesaplamalı Biyoloji?

ders1_transcript.html#Motivasyonlar

Hesaplamalı Biyolojinin son yıllarda önemli bir disiplin olarak ortaya çıkmasının birçok nedeni vardır ve belki de bunlardan bazıları sizi bu kitabı almaya veya bu sınıfa kaydolmaya yönlendirir. Bu nedenlerin ne olduğu konusunda kendi görüşümüz olsa da, öğrencilere Hesaplamalı Biyoloji alanının son birkaç yılda bu kadar hızlı genişlemesini sağlayan şeyin ne olduğu konusunda her yıl kendi görüşlerini sorduk. Yanıtları, burada özetleyeceğimiz birkaç geniş temaya ayrılıyor.

  1. Hesaplamalı yaklaşımların biyolojik verilerin çalışmasına bu kadar uygun olmasının belki de en temel nedeni, özünde biyolojik sistemlerin doğası gereği dijital olmasıdır. Açıkça söylemek gerekirse, dijital bir bilgisayar inşa eden ilk insanlar insanlar değil - atalarımız ilk dijital bilgisayardır, çünkü en eski DNA tabanlı yaşam formları A,C,G harfleriyle kodlanmış dijital bilgileri zaten depoluyor, kopyalıyor ve işliyordu. ve T. Genetik bilgiyi depolamak için dijital ortamın en büyük evrimsel avantajı, analog sinyallerin temel kimyasal difüzyondan nesilden nesile seyreltilmesine karşın, binlerce nesil boyunca devam edebilmesidir.
  2. DNA'nın yanı sıra, biyolojik anahtarlar gibi biyolojinin diğer birçok yönü dijitaldir; bunlar, molekül seviyeleri tarafından uygulansalar bile, geri besleme döngüleri ve yarı kararlı süreçler tarafından yalnızca iki ayrı olası durumun elde edilmesini sağlar. Kapsamlı geri bildirim döngüleri ve diğer çeşitli düzenleyici devreler, yine mühendislik uygulamasına benzer tasarım ilkeleriyle, aksi takdirde istikrarsız bileşenler aracılığıyla ayrı kararlar uygular ve biyolojik sistemleri mühendislik perspektifinden anlama arayışımızı daha ulaşılabilir hale getirir.
  3. Hesaplamalı Biyoloji gibi veri işlemeden büyük ölçüde yararlanan bilimler, işleme için mevcut verileri içeren erdemli bir döngüyü takip eder. Mevcut verileri işleyerek ve analiz ederek ne kadar çok şey yapılabilirse, daha fazla veri elde etmek, işlemek ve analiz etmek için gelişen teknolojilere o kadar fazla fon yönlendirilecektir. Sıralama gibi yeni teknolojiler ve mikrodizi, maya iki-hibriti ve ChIP-chip tahlilleri gibi yüksek verimli deneysel teknikler, hesaplama teknikleri kullanılarak analiz edilebilecek ve işlenebilecek muazzam ve artan miktarda veri yaratıyor. 1000 $ ve 100 $ genom projeleri bu döngünün kanıtıdır. On yıldan fazla bir süre önce, bu projeler başladığında, bu kadar büyük miktarda veriyi işlemeyi hayal etmek bile gülünç olurdu. Ancak, bu verilerin işlenmesinden daha fazla potansiyel avantaj elde edildiğinden, bu projeleri uygulanabilir kılacak teknolojilerin geliştirilmesine daha fazla fon ayrıldı.
  4. Verileri işleme yeteneği, son yıllarda, 1) günümüzde mevcut olan muazzam hesaplama gücü (diğer şeylerin yanı sıra Moore yasası nedeniyle) ve 2) eldeki algoritmik tekniklerdeki gelişmeler nedeniyle büyük ölçüde iyileşmiştir.
  5. Optimizasyon yaklaşımları, aksi takdirde zor olan problemleri hesaplama teknikleri aracılığıyla çözmek için kullanılabilir.
  6. Büyük veri kümeleriyle uğraşırken çalışma süresi ve bellek konuları çok önemlidir. Küçük bir genomda (örneğin bir bakteri) iyi çalışan bir algoritma, 1000 memeli genomuna uygulanamayacak kadar zaman veya mekan açısından yetersiz olabilir. Ayrıca, birleştirici sorular algoritmik karmaşıklığı önemli ölçüde artırır.
  7. Biyolojik veri kümeleri gürültülü olabilir ve gürültüden gelen sinyali filtrelemek bir hesaplama problemidir.
  8. Makine öğrenimi yaklaşımları, çıkarımlar yapmak, biyolojik özellikleri sınıflandırmak ve tanımlamak için yararlıdır.

    sağlam sinyaller

  9. Biyolojik sistemler hakkındaki anlayışımız derinleştikçe, bu tür sistemlerin tek başına analiz edilemeyeceğini anlamaya başladık. Bu sistemlerin daha önce duyulmamış şekillerde iç içe olduğu kanıtlandı ve analizlerimizi hepsini bir bütün olarak ele alan tekniklere kaydırmaya başladık.
  10. Korelasyonları tarafsız bir şekilde bulmak ve biyolojik bilgiyi dönüştüren ve aktif öğrenmeyi kolaylaştıran sonuçlara varmak için hesaplama yaklaşımlarını kullanmak mümkündür. Bu yaklaşıma veriye dayalı keşif denir.
  11. Hesaplamalı çalışmalar, deneysel gözlemleri açıklamak için hipotezleri, mekanizmaları ve teorileri tahmin edebilir. Bu yanlışlanabilir hipotezler daha sonra deneysel olarak test edilebilir.
  12. Hesaplamalı yaklaşımlar sadece mevcut verileri analiz etmek için değil, aynı zamanda veri toplamayı motive etmek ve faydalı deneyler önermek için de kullanılabilir. Ayrıca, hesaplamalı filtreleme, daha odaklı ve verimli deneysel tasarımlara izin vermek için deneysel arama alanını daraltabilir.
  13. Biyolojinin kuralları vardır: Evrim iki basit kural tarafından yönlendirilir: 1) rastgele mutasyon ve 2) acımasız seçim. Biyolojik sistemler bu kurallarla sınırlıdır ve verileri analiz ederken, bu kuralların ürettiği ortaya çıkan davranışı bulmaya ve yorumlamaya çalışıyoruz.
  14. Veri kümeleri, hesaplama yaklaşımları kullanılarak birleştirilebilir, böylece birden fazla deneyde ve çeşitli deneysel yaklaşımlar kullanılarak toplanan bilgiler, ilgi çekici sorulara uygulanabilir.
  15. Biyolojik verilerin etkili görselleştirmeleri, keşfi kolaylaştırabilir.
  16. Biyolojik verileri simüle etmek ve modellemek için hesaplama yaklaşımları kullanılabilir.
  17. Hesaplamalı yaklaşımlar daha etik olabilir. Örneğin, bazı biyolojik deneylerin canlı denekler üzerinde yapılması etik olmayabilir, ancak bir bilgisayar tarafından simüle edilebilir.
  18. Büyük ölçekli, sistem mühendisliği yaklaşımları, organizmaya başka türlü analiz edilemeyecek kadar karmaşık küresel görüşler elde etmek için hesaplama tekniğiyle kolaylaştırılır.

İşlevsel Öğeleri Bulma: Hesaplamalı Bir Biyoloji Sorusu

ders1_transcript.html#Kodonlar

Birkaç hesaplamalı biyoloji problemi, DNA verilerinde biyolojik sinyallerin bulunmasıyla ilgilidir (örneğin, kodlama bölgeleri, promotörler, geliştiriciler, düzenleyiciler, ...).

Daha sonra, hesaplamalı biyolojinin ele almak için kullanılabileceği belirli bir soruyu tartıştık: Bir genomik dizide işlevsel öğeler nasıl bulunabilir? Şekil 1.1, maya genomunun dizisinin bir bölümünü göstermektedir. Bu diziye göre şunu sorabiliriz:

S: Proteinleri kodlayan genler nelerdir?

C: Çeviri sırasında, başlangıç ​​kodonu bir proteindeki ilk amino asidi işaretler ve durdurma kodonu proteinin sonunu gösterir. Ancak, “Gürültüden sinyal çıkarma” slaydında belirtildiği gibi, DNA'daki bu ATG dizilerinden sadece birkaçı, aslında protein olarak ifade edilecek bir genin başlangıcını işaretler. Diğerleri “gürültü”; örneğin, intronların (transkripsiyondan sonra eklenmiş olan kodlamayan diziler) parçası olabilirler.

S: Genomik dizideki özellikleri (genler, düzenleyici motifler ve diğer fonksiyonel unsurlar) nasıl bulabiliriz?

C: Bu sorular deneysel veya sayısal olarak ele alınabilir. Soruna deneysel bir yaklaşım, bir nakavt yaratmak ve organizmanın uygunluğunun etkilenip etkilenmediğini görmek olacaktır. Ayrıca, dizinin birden fazla türün genomları arasında korunup korunmadığını görerek soruyu hesaplamalı olarak da ele alabiliriz. Dizi, evrimsel zaman boyunca önemli ölçüde korunursa, önemli bir işlevi yerine getirmesi muhtemeldir.

Bu yaklaşımların her ikisinde de uyarılar var. Öğenin çıkarılması, işlevini ortaya çıkarmayabilir - orijinalden belirgin bir fark olmasa bile, bunun nedeni doğru koşulların test edilmemiş olması olabilir. Ayrıca, bir öğenin korunmamış olması, işlevsel olmadığı anlamına gelmez. (Ayrıca, "işlevsel öğe"nin belirsiz bir terim olduğunu unutmayın. Elbette, genomda protein kodlamayan birçok işlevsel öğe türü vardır. Şaşırtıcı bir şekilde, insan genomunun %90-95'i kopyalanır (kalıp olarak kullanılır) Bu kopyalanan bölgelerin çoğunun işlevinin ne olduğu veya gerçekten işlevsel olup olmadığı bilinmemektedir).


1.1: Giriş ve Hedefler - Biyoloji

  • Canlı organizmalar hücrelerden oluşur.
  • Hücreler yaşamın en küçük birimleridir.
  • Hücreler önceden var olan hücrelerden gelir.

1.1.2: Tek hücreli organizmalar yaşamın tüm işlevlerini yerine getirir.

  • Yaşamın işlevleri (MRS GREN):
  • Metabolizma - bir hücredeki tüm reaksiyonlar
  • Tepki - uyaranlara tepki
  • Duyarlılık
  • Büyüme
  • üreme
  • Boşaltım
  • Beslenme - besinleri kullanma ihtiyacı ve yeteneği

1.1.3: Yüzey alanı-hacim oranı bir hücrenin boyutunu sınırlar

Bir hücrenin boyutu arttıkça yüzey alanının hacme oranı azalır. Yüzey alanı kare bir fonksiyondur, hacim ise kübik bir fonksiyondur, bu nedenle yüzey alanı hacimden daha yavaş bir oranda artar.

Bir hücrenin içindeki ve dışındaki bileşiklerin difüzyon hızı, hücrenin yüzey alanı tarafından belirlenir. Yüzey alanı ne kadar büyük olursa, difüzyon hızı o kadar büyük olur. Hücrelerin metabolik reaksiyonların gerçekleşmesi için reaktanları (su ve glikoz gibi) ve ürünleri (karbon dioksit ve su gibi) taşıması gerekir.

Yüzey alanı/hacim oranı düşük olduğunda (hücre çok büyük), reaktanların ve ürünlerin metabolik reaksiyon bölgelerine (mitokondri gibi) gidip gelmesi uzun zaman alır. Bu, reaksiyonun daha uzun sürmesine ve dolayısıyla hücrenin verimsiz hale gelmesine neden olur.

Düşük yüzey alanı/hacim oranı, tehlikeli olabilecek atık ürünlerin birikmesine de neden olabilir.

Böylece hücreler, daha küçük hücrelerle sonuçlanan yüksek bir yüzey alanı / hacim oranını hedefler.

1.1.4: Çok hücreli organizmaların ortaya çıkma özellikleri gösterdiğini belirtin.

Ortaya çıkan özellikler, bileşen parçalarının etkileşiminden ortaya çıkar ve bütün, parçalarının toplamından daha büyüktür. Ortaya çıkan bir mülkün bir örneği hayattır. Organeller canlı değil, oluşturdukları hücrelerdir.

1.1.5 Farklılaşma nedeniyle çok hücreli organizmalarda özel dokular bulunabilir

Vücudunuzdaki kas dokusu, o kas dokusunu yapmak için birlikte çalışan birçok özel hücreden oluşur. Bu, cildiniz, karaciğerinizdeki dokular, midenizi çevreleyen dokular için aynıdır.

1.1.6: Farklılaşma, bazı Genlerin ifadesini içerir, ancak diğerlerini içermez

Bir insan vücudundaki tüm hücreler aynı 25.000-30.000 gene sahiptir. Bununla birlikte, her hücrede bu genlerin sadece bir kısmı eksprese edilir. Buna diferansiyel gen ekspresyonu denir. Bir genin 'ifade edilmesi' için DNA baz dizisinin (transkripsiyon ve çeviri süreçleri yoluyla) bir proteini kodlaması gerekir. Özelleşmiş hücreler, yalnızca belirli işlevlerini yerine getirmelerini sağlayan proteinleri kodlayan genleri ifade eder. Örneğin, kırmızı kan hücrelerine farklılaşacak hücreler, hemoglobin üretimini kodlayacaktır. Ancak bir nörona farklılaşacak bir hücre hemoglobine ihtiyaç duymadığı için hemoglobin üretemez.

İfade edilmemiş DNA, histon adı verilen proteinlerin etrafını sarar. 9 histon ve bir DNA dizisi, nükleozom adı verilen bir yapı oluşturur. Nükleozomlar, gen ifadesinde esastır çünkü DNA'nın histonların etrafına sarılmış kısımları, erişilemez olduğu için ifade edilmez. Ancak ifade edilen DNA, spagetti gibi çekirdeğin içinde yüzer.

1.1.7: Kök hücreler farklı yollar boyunca bölünür ve farklılaşır, bu özellik embriyonik gelişim için gereklidir ve kök hücreleri terapötik kullanımlara uygun hale getirir

Bir kök hücre bölünebilir, ancak henüz belirli bir işlevde uzmanlaşmak için genleri ifade etmemiştir. Doğru koşullar altında, kök hücreler belirli genleri ifade etmeye ve belirli bir hücre tipine farklılaşmaya teşvik edilebilir. Plasenta ve göbek kordonunda bulunan embriyonik kök hücreler totipotenttir ve herhangi bir hücre tipine dönüşebilir. Pluripotent kök hücreler blastosistte bulunur ve hemen hemen tüm hücre tiplerine farklılaşabilir. Yetişkinler, bulundukları alandan dolayı biraz özelleşmiş bazı multipotent hücrelere sahiptir. Karında bulunan multipotent kök hücreler, karaciğer hücreleri, diğerleri arasında pankreas hücreleri haline gelir.

Lösemi, kemik iliğindeki hücrelerin kontrolsüz bir şekilde bölünerek çok fazla beyaz kan hücresi ürettiği bir kanserdir. Lösemiyi tedavi etmek için bir hastaya, lösemiye neden olanları ortadan kaldırmaya çalışmak için kemik iliği hücrelerini öldürmek için kemoterapi ilaçları verilir. Kök hücreler daha sonra kemik iliğine yerleştirilir ve ilk etapta lösemiye neden olan hücrelerin yerini almak üzere kan hücrelerinde çoğalmaya teşvik edilir.

1.1.8 Tipik olmayan örnekler kullanarak hücre teorisini sorgulayın

Çizgili kas hücresi, dev algler ve aseptat mantar hifleri

Çizgili bir kas hücresi, bir hücrenin bir çekirdeği olduğu fikrine meydan okur. Kas hücrelerinin hücre başına birden fazla çekirdeği vardır. Lif adı verilen Kas Hücreleri çok uzun (300mm) olabilir. Tek bir plazma zarı ile çevrilidirler, ancak çok çekirdeklidirler (birçok çekirdek).

Dev Algler, hem hücrelerin yapı olarak basit hem de boyut olarak küçük olması gerektiği fikrine meydan okuyan tek hücreli bir organizmadır. Dev Algler, e boyutunda (5 - 100mm) devasadır. Ve çok karmaşıktır, üç anatomik kısımdan oluşur.

Fungal Hyphae, bir hücrenin tek bir birim olduğu fikrine meydan okur. Çok sayıda çekirdeğe sahip çok büyüktürler, uç hücre duvarı veya zarı olmayan sürekli bir sitoplazmaları vardır.

1.1.9 Bir hücredeki (paramecium) yaşamın işlevlerini tanımlayın

Yaşamın işlevleri Metabolizma, Tepki, Homeostaz, Büyüme, Üreme ve Beslenmedir.

1.1.10 Stargardt hastalığını tedavi etmek için Kök Hücre Kullanımı

Stargardt hastalığı gözlerde dejeneratif bir hastalıktır. Temel olarak, göz zamanla bozulur ve görüşünüzü kaybedersiniz. Kök hücreler, hastalıkla mücadele etmek için gözdeki ışık reseptörlerini desteklemek ve yenilemek için hayvanlar üzerinde test edilmiştir.

1.1.11 Kök hücre araştırmalarında Etik Hususlar

1.1.12 Işık mikroskobunun kullanımı ve büyütmenin hesaplanması


1.1 Ünite 1'e Hoş Geldiniz

Bu, OCW'deki 2.400'den fazla kurstan biridir. Solda bağlantısı verilen sayfalarda bu kurs için materyalleri keşfedin.

MIT OpenCourseWare MIT müfredatının tamamını kapsayan, binlerce MIT kursundan alınan materyalin ücretsiz ve açık bir yayınıdır.

Kayıt veya kayıt yok. OCW materyallerini kendi hızınızda özgürce tarayın ve kullanın. Kayıt yok ve başlangıç ​​veya bitiş tarihi yok.

Bilgi senin ödülün. Kendi yaşam boyu öğrenmenize rehberlik etmek veya başkalarına öğretmek için OCW'yi kullanın. OCW'yi kullanmak için kredi veya sertifika sunmuyoruz.

Paylaşım için yapıldı. Dosyaları daha sonra indirin. Arkadaşlarınıza ve meslektaşlarınıza gönderin. Değiştirin, remiksleyin ve yeniden kullanın (kaynak olarak OCW'yi belirtmeyi unutmayın.)

MIT OpenCourseWare Hakkında

MIT OpenCourseWare, 2500'den fazla MIT kursundan alınan materyallerin çevrimiçi bir yayınıdır ve tüm dünyadaki öğrenciler ve eğitimciler ile bilgileri özgürce paylaşır. Daha fazla bilgi edinin »

&kopya 2001&ndash2018
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü

MIT OpenCourseWare sitesini ve materyallerini kullanımınız, Creative Commons Lisansımıza ve diğer kullanım şartlarına tabidir.


1.1: Giriş ve Hedefler - Biyoloji

Dosyaları indir: 32 тыс.

Участвовать бесплатно

Bu sınıf, bitki biyolojisinin temel bilimini anlamakla ilgilenen kişilere yöneliktir. Bu dört ders dizisinde önce bitkilerin ve bitki hücrelerinin yapı-işlevlerini öğreneceğiz. Sonra bitkilerin nasıl büyüdüğünü ve geliştiğini anlamaya çalışacağız, çiçekler gibi karmaşık yapılar oluşturacağız. Bitkilerin nasıl büyüdüğünü ve geliştiğini öğrendikten sonra, fotosentezi, yani bitkilerin havadan karbondioksiti ve topraktan suyu nasıl alıp nefes almamız için oksijene ve yememiz için şekere nasıl dönüştürdüğünü anlamaya çalışacağız. Son derste, tarımda genetik mühendisliğinin ardındaki büyüleyici, önemli ve tartışmalı bilimi öğreneceğiz. Daha önce almadıysanız, diğer kursum da ilginizi çekebilir - Bitkilerin çevrelerini nasıl gördüğünü, kokladığını, duyduğunu ve hissettiğini inceleyen Bir Bitkinin Bildikleri: https://www.coursera.org/learn/ bitki bilir. Bu dersin akademik kredisini alabilmek için kampüsteki akademik sınavı başarıyla geçmeniz gerekir. Akademik sınava nasıl kayıt olunacağı hakkında bilgi için – https://tauonline.tau.ac.il/registration Ayrıca kurslardan aldığınız notları kullanarak belirli derecelere başvurabilirsiniz. Bununla ilgili daha fazla bilgiyi buradan okuyun – https://go.tau.ac.il/ba/mooc-acceptance Bu kursu sınıflarında öğretmekle ilgilenen öğretmenler, Akademik Lise programımızı burada keşfetmeye davetlidir - https://tauonline. tau.ac.il/online-lise

Получаемые навыки

Bitki Biyolojisi, Biyoloji, Genetik, Bitki

Рецензии

Kurs, planlanan içeriği sağlamak için çok iyi bir iş çıkarıyor. Ancak daha önce alan eğitimi aldıysanız ve benim gibi daha derin bir anlayışa sahip olmak istiyorsanız, başka kurslar aramanız gerekir.

İlginç ve bilgilendirici bir kurs. Biyoloji geçmişi olmayan bizler için zaman zaman biraz zorlayıcı ama iyi sunulmuş ve dikkatli bir şekilde açıklanmış. Çok olumlu bir deneyim.


1.1: Giriş ve Hedefler - Biyoloji

Organik kimya, karbon bileşiklerinin kimyasının incelenmesidir. Karbon, diğer herhangi bir kimyasal element tarafından rakipsiz bir kimyasal çeşitliliğe sahip olduğu için ayırt edilir. Çeşitliliği aşağıdakilere dayanmaktadır:

  • Karbon atomları diğer karbon atomlarıyla makul ölçüde güçlü bir şekilde bağlanır.
  • Karbon atomları, diğer elementlerin atomlarıyla makul ölçüde güçlü bir şekilde bağlanır.
  • Karbon atomları çok sayıda kovalent bağ (dört) yapar.

Merakla, elemental karbon özellikle bol değildir. Yerkabuğundaki en yaygın elementler listesinde bile görünmüyor. Bununla birlikte, tüm canlılar organik bileşiklerden oluşur.

Organik kimyasalların çoğu kovalent bileşiklerdir, bu yüzden burada organik kimyayı tanıtıyoruz. Konvansiyonel olarak, karbonat iyonları ve bikarbonat iyonlarının yanı sıra karbon dioksit ve karbon monoksit içeren bileşikler, karbon içerseler bile organik kimyanın bir parçası olarak kabul edilmezler.

En basit organik bileşikler hidrokarbonlardır, sadece karbon ve hidrojen atomlarından oluşan bileşiklerdir. Bazı hidrokarbonların yalnızca tekli bağları vardır ve ayrıca hidrojen atomlarına bağlı bir karbon atomu zinciri (düz zincir olabilir veya dalları olabilir) olarak görünürler. Bu hidrokarbonlara alkanlar (doymuş hidrokarbonlar) denir. Her alkanın, moleküldeki karbon atomlarının sayısına bağlı olarak karakteristik, sistematik bir adı vardır. Bu adlar, zincirdeki karbon atomlarının sayısını ve – sonunu gösteren bir gövdeden oluşur.ane. Gövde met– bir karbon atomu anlamına gelir, bu nedenle metan bir karbon atomlu bir alkandır. Benzer şekilde, kök et–, iki karbon atomlu etan, iki karbon atomlu bir alkan anlamına gelir. Devam ediyor, kök pervane– üç karbon atomu anlamına gelir, bu nedenle propan üç karbon atomlu bir alkandır. Şekil 1.1. “En Basit Üç Alkanın Formülleri ve Moleküler Modelleri”, en basit üç alkanın formüllerini ve moleküler modellerini verir. (Alkanlar hakkında daha fazla bilgi için bölüm 3.3'e bakın.)

Şekil 1.1. En basit üç alkanın formülleri ve moleküler modelleri

En küçük üç alkan metan, etan ve propandır.

Bazı hidrokarbonlar bir veya daha fazla karbon-karbon çift bağına sahiptir (C=C ile gösterilir). Bu hidrokarbonlara alkenler denir (daha fazla bilgi için bkz. bölüm 3.2.) Alkenlerin adlarının, zincirinde aynı sayıda karbon atomuna sahip alkanla aynı gövdeye sahip olduğuna, ancak – ile bittiğine dikkat edin.ene. Bu nedenle, eten, molekül başına iki karbon atomlu bir alkendir ve propen, üç karbon atomlu ve bir çift bağ içeren bir bileşiktir.

Şekil 1.2. En Basit İki Alkenin Formülleri ve Moleküler Modelleri

Eten yaygın olarak etilen olarak adlandırılırken, propen yaygın olarak propilen olarak adlandırılır.

Alkinler, karbon iskeletlerinin bir parçası olarak bir karbon-karbon üçlü bağına (C≡C ile gösterilir) sahip hidrokarbonlardır (daha fazla bilgi için bkz. bölüm 3.2.). Alkinlerin adları, alkanlarla aynı köklere sahiptir, ancak sonunda – vardır.evet.

Şekil 1.3. En Basit İki Alkinin Formülleri ve Moleküler Modelleri

Etin daha yaygın olarak asetilen olarak adlandırılır.

Sağlığınız için: doymuş ve doymamış yağlar

Hidrokarbonlar, karbon-karbon çift bağlarına sahip olabilen tek bileşikler değildir. Yağlar olarak adlandırılan bir grup bileşik de bunlara sahip olabilir ve bunların insan diyetindeki varlığı veya yokluğu sağlık sorunlarıyla giderek daha fazla ilişkili hale geliyor.

Yağlar, uzun zincirli organik bileşiklerin (yağ asitleri) ve gliserolün (C3H8Ö3). Uzun karbon zincirleri ya tüm tekli bağlara sahip olabilir, bu durumda yağ şu şekilde sınıflandırılır: doymuşveya bir veya daha fazla çift bağ, bu durumda bir tekli doymamış veya bir çoklu doymamış sırasıyla yağ. Doymuş yağlar, oda sıcaklığında tipik olarak katılardır, sığır yağı (don yağı) buna bir örnektir. Tekli veya çoklu doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı olabilir ve genellikle yağ olarak adlandırılır. Zeytinyağı, keten tohumu yağı ve birçok balık yağı tekli veya çoklu doymamış yağlardır.

Bazı araştırmalar, insanların diyetlerindeki daha yüksek miktarlarda doymuş yağları, kalp hastalığı, yüksek kolesterol ve diyetle ilgili diğer hastalıkları geliştirme olasılığıyla ilişkilendirmiştir. Buna karşılık, doymamış yağlardaki (tek veya çoklu doymamış) artışlar, belirli hastalıkların daha düşük insidansıyla bağlantılıdır. Bu nedenle, diyetteki doymuş yağ oranını azaltmak ve doymamış yağ oranını artırmak için devlet kurumları ve sağlık dernekleri tarafından tavsiyeler olmuştur. Bu kuruluşların çoğu, diyetteki toplam yağ miktarının azaltılmasını da önermektedir. Tek ve çift karbon-karbon bağı arasındaki fark kadar basit bir fark, sağlık üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.

Karbon-karbon ikili ve üçlü bağları, organik kimyadaki fonksiyonel grupların örnekleridir. İşlevsel bir grup, bir moleküle karakteristik bir kimyasal reaktivite kazandıran atomların veya bağların özel bir yapısal düzenlemesidir. Alkanların fonksiyonel grubu yoktur ve çoğunlukla inerttir (reaktif değildir). Bir karbon-karbon çift bağı, fonksiyonel bir grup olarak kabul edilir, çünkü karbon-karbon çift bağları, alkanların tepkimelerinden farklı belirli şekillerde kimyasal olarak reaksiyona girer (örneğin, belirli koşullar altında, alkenler su ile reaksiyona girer), bir karbon-karbon üçlü bağı da belirli şekillerde reaksiyona girer. özel kimyasal reaksiyonlar. Bu bölümün geri kalanında, diğer iki ortak fonksiyonel grubu tanıtacağız.

Bir hidrokarbon molekülünde bir hidrojen atomu yerine bir OH grubu (hidroksil grubu olarak da adlandırılır) ikame edilirse, bileşik bir alkoldür. Alkoller, ana hidrokarbon adı kullanılarak adlandırılır, ancak son –e düştü ve – sonekiol ekli. En basit iki alkol metanol ve etanoldür (bkz. Şekil 1.4.).

Şekil 1.4. En basit iki organik alkol bileşiği

Alkollerin molekülünde bir OH fonksiyonel grubu vardır. Etanol (etil alkol olarak da bilinir), alkollü içeceklerdeki alkoldür. Diğer alkoller, çözücü ve temizleyici olarak kullanılan metanol (veya metil alkol) ve tıbbi bir dezenfektan olarak kullanılan 2-propanol (izopropil alkol veya sürtünme alkolü olarak da adlandırılır) içerir. Küçük miktarlarda bile toksik olduklarından ne metanol ne de izopropil alkol yutulmamalıdır. Kolesterol, daha karmaşık bir alkol örneğidir.

Bir diğer önemli organik bileşik ailesi, bir karbon atomunun bir oksijen atomuna ve bir OH grubuna çift bağlı olduğu bir karboksil grubuna sahiptir. Karboksil fonksiyonel grubu olan bileşiklere karboksilik asitler denir ve isimleri – ile biter.oik asit. En basit iki karboksilik asit Şekil 1.5'te gösterilmiştir. Belki de en çok formik asit (karıncaların iğnelerinde bulunur) ve asetik asit (sirkede bulunur) ortak adlarıyla bilinirler. Karboksil grubu bazen moleküllerde COOH olarak yazılır.

Şekil 1.5. En küçük iki organik asit

Birçok organik bileşik, burada açıklanan örneklerden çok daha karmaşıktır. Birçok bileşik, birden fazla fonksiyonel grup içerir. Resmi isimler de oldukça karmaşık olabilir. Bölüm 1.6'da. Fonksiyonel grupları daha detaylı inceleyeceğiz ve hidrokarbonların isimlendirme sistemini (isimlendirme) 3. bölümde öğreneceğiz.

Örnek 1

Her moleküldeki fonksiyonel grubu/grupları çift bağ, üçlü bağ, alkol veya karboksil olarak tanımlayın.

  1. Bu molekül bir alkol fonksiyonel grubuna sahiptir.
  2. Bu molekül bir çift bağa ve bir karboksil fonksiyonel gruba sahiptir.
  3. Bu molekül bir alkol fonksiyonel grubuna sahiptir.
  4. Bu molekülün bir çift bağı ve bir karboksil fonksiyonel grubu vardır.

Beceri geliştirme egzersizi

Her moleküldeki fonksiyonel grubu/grupları çift bağ, üçlü bağ, alkol veya karboksil olarak tanımlayın.

Konsept inceleme alıştırmaları

Organik kimya nedir?

Fonksiyonel grup nedir? En az iki fonksiyonel grup örneği verin.

Yanıtlar

Organik kimya, karbon bileşiklerinin kimyasının incelenmesidir.

İşlevsel bir grup, molekül alkol grubuna ve karboksilik gruba karakteristik bir kimyasal reaktivite kazandıran atomların veya bağların belirli bir yapısal düzenlemesidir (cevaplar değişecektir).

Önemli çıkarımlar

  • Organik kimya, karbon bileşiklerinin kimyasının incelenmesidir.
  • Organik moleküller, moleküllerdeki element ve bağ türlerine göre sınıflandırılabilir.

Egzersizler

Organik kimyada karbonun temel element olmasının üç sebebini yazınız.

Organik bileşikler daha çok iyonik bağa mı yoksa kovalent bağa mı dayanır? Açıklamak.

Her yapıdaki hidrokarbon türünü tanımlayın.

Her yapıdaki hidrokarbon türünü tanımlayın.

Her moleküldeki fonksiyonel grupları tanımlayın.

Her moleküldeki fonksiyonel grupları tanımlayın.

Bu bölümde açıklanan kaç tane fonksiyonel grup sadece karbon ve hidrojen atomları içerir? Onlara isim verin.

Karboksil grubundaki iki oksijen atomunun karbon atomuna bağlanma biçimlerindeki fark nedir?

Yanıtlar

Karbon atomları diğer karbon atomlarıyla makul ölçüde güçlü bir şekilde bağlanır. Karbon atomları, diğer elementlerin atomlarıyla makul ölçüde güçlü bir şekilde bağlanır. Karbon atomları çok sayıda kovalent bağ (dört) yapar.


Geri Bildirimi Görünür Hale Getirmek: Eylemde Dört Düzey

Beş yıl önce kullanmaya başladığım bir geri bildirim yöntemiyle ilgili güncellenmiş bir biçim. Zaman kazandırır, sorumluluğu öğrencilere verir. Bir şans ver!

Beş yıl önce, işaretleme ve geri bildirim arasındaki farkla ilgilenmeye başlamıştım. Öğrencilerimin öğrenmesinde ne fark yarattı ve ayrıntılı işaretleme için harcadığım çaba, onların gelişimi açısından buna değdi mi? okurken Hattie'nin Öğretmenler için Görünür Öğrenimi, Wiliam'ın Yerleşik Biçimlendirici Değerlendirmesi ve Geribildirimin Gücü kitabının pdf'si (Hattie & Timperley), öğrenci çalışmalarında kullanılmak üzere dört seviyeli bir geri bildirim şablonu geliştirdim.

Bu gönderi güncellenmiş bir sürümü paylaşmak içindir – bu verme yöntemini hala çok seviyorum zamanında, harekete geçirilebilir, hedef odaklı ve öğrenciye ait geri bildirim. Bana kesinlikle zaman kazandırıyor, ancak geri bildirimin odağını öğrencinin bir sonraki adımı atması için en önemli olana yerleştiriyor. Bu gönderiyi güncellemeye, düzenlemeye ve eklemeye devam edeceğim.


Hedefler ve Hedefler Gerçekten Bu Kadar Önemli mi?

Hedeflerin amacı, disiplindeki kendiliğindenliği kısıtlamak veya eğitim vizyonunu kısıtlamak değil, hem öğrencilerin hem de öğretmenin neler olduğunu bilmesi için öğrenmenin yeterince net bir şekilde odaklanmasını ve böylece öğrenmenin nesnel olarak ölçülebilmesini sağlamaktır.

Farklı okçuların farklı stilleri vardır, farklı öğretmenlerin de öyle. Böylece oklarınızı (hedeflerinizi) birçok şekilde atabilirsiniz. Önemli olan, hedefinize (hedeflerinize) ulaşmaları ve o bullseye gol atmaları!

Image created by the author, covered under this site's CC License.

1.1 Introduction to Principles of Management

Managers make things happen through strategic and entrepreneurial leadership.

What’s in It for Me?

Reading this chapter will help you do the following:

  1. Learn who managers are and about the nature of their work.
  2. Know why you should care about leadership, entrepreneurship, and strategy.
  3. Know the dimensions of the planning-organizing-leading-controlling (P-O-L-C) framework.
  4. Learn how economic performance feeds social and environmental performance.
  5. Understand what performance means at the individual and group levels.
  6. Create your survivor’s guide to learning and developing principles of management.

We’re betting that you already have a lot of experience with organizations, teams, and leadership. You’ve been through schools, in clubs, participated in social or religious groups, competed in sports or games, or taken on full- or part-time jobs. Some of your experience was probably pretty positive, but you were also likely wondering sometimes, “Isn’t there a better way to do this?”

After participating in this course, we hope that you find the answer to be “Yes!” While management is both art and science, with our help you can identify and develop the skills essential to better managing your and others’ behaviors where organizations are concerned.

Before getting ahead of ourselves, just what is management, let alone principles of management? A manager’s primary challenge is to solve problems creatively, and you should view management as “the art of getting things done through the efforts of other people.” 1 The principles of management , then, are the means by which you actually manage, that is, get things done through others—individually, in groups, or in organizations. Formally defined, the principles of management are the activities that “plan, organize, and control the operations of the basic elements of [people], materials, machines, methods, money and markets, providing direction and coordination, and giving leadership to human efforts, so as to achieve the sought objectives of the enterprise.” 2 For this reason, principles of management are often discussed or learned using a framework called P-O-L-C, which stands for planning, organizing, leading, and controlling.

Managers are required in all the activities of organizations: budgeting, designing, selling, creating, financing, accounting, and artistic presentation the larger the organization, the more managers are needed. Everyone employed in an organization is affected by management principles, processes, policies, and practices as they are either a manager or a subordinate to a manager, and usually they are both.

Managers do not spend all their time managing. When choreographers are dancing a part, they are not managing, nor are office managers managing when they personally check out a customer’s credit. Some employees perform only part of the functions described as managerial—and to that extent, they are mostly managers in limited areas. For example, those who are assigned the preparation of plans in an advisory capacity to a manager, to that extent, are making management decisions by deciding which of several alternatives to present to the management. However, they have no participation in the functions of organizing, staffing, and supervising and no control over the implementation of the plan selected from those recommended. Even independent consultants are managers, since they get most things done through others—those others just happen to be their clients! Of course, if advisers or consultants have their own staff of subordinates, they become a manager in the fullest sense of the definition. They must develop business plans hire, train, organize, and motivate their staff members establish internal policies that will facilitate the work and direct it and represent the group and its work to those outside of the firm.

1 We draw this definition from a biography of Mary Parker Follett (1868–1933) written by P. Graham, Mary Parker Follett: Prophet of Management (Boston: Harvard Business School Press, 1995). Follett was an American social worker, consultant, and author of books on democracy, human relations, and management. She worked as a management and political theorist, introducing such phrases as “conflict resolution,” “authority and power,” and “the task of leadership.”

2 The fundamental notion of principles of management was developed by French management theorist Henri Fayol (1841–1925). He is credited with the original planning-organizing-leading-controlling framework (P-O-L-C), which, while undergoing very important changes in content, remains the dominant management framework in the world. See H. Fayol, General and Industrial Management (Paris: Institute of Electrical and Electronics Engineering, 1916).


Objective

In the objectives section of your lesson plan, write precise and delineated goals for what you want your students to be able to accomplish after the lesson is completed. Here is an example: Let's say that you are writing a lesson plan on nutrition. For this unit plan, your objective for the lesson is for students to identify the food groups, learn about the food pyramid, and name a few examples of healthy and unhealthy foods. Your goals should be specific and use exact figures and phrasing whenever appropriate. This will help you quickly and easily determine if your students met the objectives or not after the lesson is over.


Dependencies¶

WebAssembly depends on two existing standards:

IEEE 754-2019, for the representation of floating-point data and the semantics of respective numeric operations .

Unicode, for the representation of import/export names and the text format .

However, to make this specification self-contained, relevant aspects of the aforementioned standards are defined and formalized as part of this specification, such as the binary representation and rounding of floating-point values, and the value range and UTF-8 encoding of Unicode characters.

The aforementioned standards are the authoritative source of all respective definitions. Formalizations given in this specification are intended to match these definitions. Any discrepancy in the syntax or semantics described is to be considered an error.


Videoyu izle: ตวชวะ ชววทยาคออะไร สาขาวชาของชววทยา Biology. ตวชวะ กบ (Mayıs Ayı 2022).