Inligting

Verskille wat te klein is om te sien

Verskille wat te klein is om te sien


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.

Oorweeg twee identiese stukke papier.

Scenario 1: Op albei is iets met swart ink geteken. As die verskil tussen die areas wat met swart ink bedek is voldoende klein is, kan ek nie die verskil tussen die twee tekeninge sien nie.

Scenario 2: Stel jou nou voor dat dieselfde dele met ink bedek is, maar hul kleur verskil. Weereens, as die verskil klein genoeg is, kan ek nie die verskil sien nie.

Eerstens: wat veroorsaak dit? Ek is bewus van die terminologie van net-merkbare verskille/limina, maar verstaan ​​nie presies wat dit veroorsaak nie. Is daar 'n diskretisering van deurlopende seine aan die gang wat veroorsaak dat 'naby-seine' op dieselfde manier behandel word?

Tweedens: een persoon het dalk beter sig as 'n ander, maar is daar fisiese beperkings wat dieselfde is vir enige twee persone en wat impliseer dat indien die verskil in scenario 1 of 2 klein genoeg is, geen twee persone 'n verskil sal kan sien nie?

Addenda: Ek het die vraag informeel gestel deur nie te definieer wat 'n 'klein verskil' is nie, met vertroue/hoop dat dit nie tot verwarring lei nie. Indien verlang, kan sulke stellings presies gemaak word deur toepaslike afstandsfunksies aan te neem. In scenario 1 kan een manier om afstand tussen twee gebiede wat met ink bedek is te meet wees om die Hausdorff-afstand te gebruik; net so kan een manier om die afstand tussen kleure in die tweede scenario te meet afhang van die verskil in responsiwiteit van die drie tipes keëlselle.


Verskil tussen saamgestelde en dissekteermikroskoop

Mikroskope is belangrike hulpmiddels in velde soos biologie. Hulle word gebruik om voorwerpe te vergroot wat te klein is om deur ons oë gesien te word. Die gebruik van 'n mikroskoop is 'n wetenskap waarna verwys word as mikroskopie. Dit bestaan ​​nou al baie jare en het deur innovasies gegaan om mikroskope te skep wat aan die spesifieke behoeftes van verskeie gebruikers voldoen. Twee van die mees gebruikte mikroskope is die saamgestelde en dissekteermikroskope. Die volgende is 'n bespreking van die verskille tussen hierdie twee mikroskope.


Inhoud

Alhoewel voorwerpe wat soos lense lyk 4 000 jaar terug dateer en daar Griekse weergawes is van die optiese eienskappe van watergevulde sfere (5de eeu vC) gevolg deur baie eeue se geskrifte oor optika, dateer die vroegste bekende gebruik van eenvoudige mikroskope (vergrootglase) terug na die wydverspreide gebruik van lense in brille in die 13de eeu. [2] [3] [4] Die vroegste bekende voorbeelde van saamgestelde mikroskope, wat 'n objektiewe lens naby die monster met 'n oogstuk kombineer om 'n regte beeld te sien, het omstreeks 1620 in Europa verskyn. [5] Die uitvinder is onbekend alhoewel baie beweer oor die jare gemaak is. Verskeie wentel om die brilmakersentrums in Nederland, insluitende bewerings dat dit in 1590 deur Zacharias Janssen uitgevind is (eis gemaak deur sy seun) en/of Zacharias se pa, Hans Martens, [6] [7] beweer dat dit deur hulle uitgevind is. buurman en mededingende brilmaker, Hans Lippershey (wat in 1608 aansoek gedoen het vir die eerste teleskooppatent), [8] en beweer dat dit uitgevind is deur die uitgewekene Cornelis Drebbel, wat bekend is dat hy 'n weergawe in 1619 in Londen gehad het. [9] [10] Galileo Galilei (ook soms aangehaal as saamgestelde mikroskoop uitvinder) blyk te wees na 1610 dat hy kon naby fokus sy teleskoop om klein voorwerpe te sien en, nadat hy 'n saamgestelde mikroskoop gebou deur Drebbel in 1624 in Rome uitgestal, gebou sy eie verbeterde weergawe. [11] [12] [13] Giovanni Faber het die naam geskep mikroskoop vir die saamgestelde mikroskoop wat Galileo in 1625 aan die Accademia dei Lincei voorgelê is [14] (Galileo het dit die "occhiolino"of"klein oog").

Opkoms van moderne ligmikroskope

Die eerste gedetailleerde weergawe van die mikroskopiese anatomie van organiese weefsel gebaseer op die gebruik van 'n mikroskoop het eers in 1644 verskyn in Giambattista Odierna se L'occhio della mosca, of Die Vlieg se oog. [15]

Die mikroskoop was nog grootliks 'n nuwigheid tot in die 1660's en 1670's toe natuurkundiges in Italië, Nederland en Engeland dit begin gebruik het om biologie te bestudeer. Die Italiaanse wetenskaplike Marcello Malpighi, wat deur sommige geskiedkundiges van biologie die vader van histologie genoem word, het sy ontleding van biologiese strukture met die longe begin. Die publikasie in 1665 van Robert Hooke's Mikrografie 'n groot impak gehad, grootliks vanweë sy indrukwekkende illustrasies. 'n Beduidende bydrae het gekom van Antonie van Leeuwenhoek wat tot 300 keer vergroting met 'n eenvoudige enkellensmikroskoop behaal het. Hy het 'n baie klein glasballens tussen die gate in twee metaalplate vasgeplak wat aanmekaar geklink is, en met 'n verstelbare-deur-skroewe naald vasgemaak om die monster te monteer. [16] Toe het Van Leeuwenhoek weer rooibloedselle (na Jan Swammerdam) en spermatozoë ontdek, en gehelp om die gebruik van mikroskope om biologiese ultrastruktuur te bekyk, te populariseer. Op 9 Oktober 1676 het van Leeuwenhoek die ontdekking van mikro-organismes aangemeld. [15]

Die werkverrigting van 'n ligmikroskoop hang af van die kwaliteit en korrekte gebruik van die kondensorlensstelsel om lig op die monster te fokus en die objektieflens om die lig van die monster op te vang en 'n beeld te vorm. [5] Vroeë instrumente was beperk totdat hierdie beginsel ten volle waardeer en ontwikkel is vanaf die laat 19de tot baie vroeë 20ste eeu, en totdat elektriese lampe as ligbronne beskikbaar was. In 1893 het Augustus Köhler 'n sleutelbeginsel van monsterbeligting ontwikkel, Köhler-beligting, wat sentraal is om die teoretiese limiete van resolusie vir die ligmikroskoop te bereik. Hierdie metode van monsterbeligting produseer egalige beligting en oorkom die beperkte kontras en resolusie wat deur vroeë tegnieke van monsterbeligting opgelê word. Verdere ontwikkelings in monsterbeligting het gekom van die ontdekking van fasekontras deur Frits Zernike in 1953, en differensiële interferensiekontrasbeligting deur Georges Nomarski in 1955, wat albei beeldvorming van ongekleurde, deursigtige monsters moontlik maak.

Elektronmikroskope

In die vroeë 20ste eeu is 'n beduidende alternatief vir die ligmikroskoop ontwikkel, 'n instrument wat 'n straal elektrone eerder as lig gebruik om 'n beeld te genereer. Die Duitse fisikus, Ernst Ruska, wat saam met die elektriese ingenieur Max Knoll werk, het die eerste prototipe elektronmikroskoop in 1931 ontwikkel, 'n transmissie-elektronmikroskoop (TEM). Die transmissie-elektronmikroskoop werk op soortgelyke beginsels as 'n optiese mikroskoop, maar gebruik elektrone in die plek van lig en elektromagnete in die plek van glaslense. Die gebruik van elektrone, in plaas van lig, maak voorsiening vir baie hoër resolusie.

Ontwikkeling van die transmissie-elektronmikroskoop is vinnig in 1935 gevolg deur die ontwikkeling van die skandeerelektronmikroskoop deur Max Knoll. [17] Alhoewel TEM's voor die Tweede Wêreldoorlog vir navorsing gebruik is en daarna gewild geword het, was die SEM eers in 1965 kommersieel beskikbaar.

Oordrag-elektronmikroskope het gewild geword ná die Tweede Wêreldoorlog. Ernst Ruska, werksaam by Siemens, het die eerste kommersiële transmissie-elektronmikroskoop ontwikkel en in die 1950's is groot wetenskaplike konferensies oor elektronmikroskopie gehou. In 1965 is die eerste kommersiële skandeerelektronmikroskoop deur professor Sir Charles Oatley en sy nagraadse student Gary Stewart ontwikkel en deur die Cambridge Instrument Company as die "Stereoscan" bemark.

Een van die jongste ontdekkings wat gemaak is oor die gebruik van 'n elektronmikroskoop, is die vermoë om 'n virus te identifiseer. [18] Aangesien hierdie mikroskoop 'n sigbare, duidelike beeld van klein organelle produseer, is daar in 'n elektronmikroskoop geen behoefte vir reagense om die virus of skadelike selle te sien nie, wat lei tot 'n meer doeltreffende manier om patogene op te spoor.

Skandering van sondemikroskope

Van 1981 tot 1983 het Gerd Binnig en Heinrich Rohrer by IBM in Zürich, Switserland gewerk om die kwantumtonnelverskynsel te bestudeer. Hulle het 'n praktiese instrument geskep, 'n skandeersondemikroskoop uit die kwantumtonnelteorie, wat baie klein kragte lees wat tussen 'n sonde en die oppervlak van 'n monster uitgeruil word. Die sonde nader die oppervlak so naby dat elektrone voortdurend tussen sonde en monster kan vloei, wat 'n stroom van oppervlak tot sonde maak. Die mikroskoop is aanvanklik nie goed ontvang nie as gevolg van die komplekse aard van die onderliggende teoretiese verduidelikings. In 1984 het Jerry Tersoff en D.R. Hamann, terwyl hy by AT&T se Bell Laboratories in Murray Hill, New Jersey, begin het om artikels te publiseer wat teorie verbind het met die eksperimentele resultate wat deur die instrument verkry is. Dit is noukeurig gevolg in 1985 met funksionele kommersiële instrumente, en in 1986 met Gerd Binnig, Quate en Gerber se uitvinding van die atoomkragmikroskoop, toe Binnig en Rohrer se Nobelprys in Fisika vir die SPM. [19]

Nuwe tipes skandeersondemikroskoop is voortgegaan om ontwikkel te word namate die vermoë om ultrafyn probes en punte te masjien gevorder het.

Fluoresensie mikroskope

Die mees onlangse ontwikkelings in ligmikroskoop fokus grootliks op die opkoms van fluoressensiemikroskopie in biologie. [20] Gedurende die laaste dekades van die 20ste eeu, veral in die post-genomiese era, is baie tegnieke vir fluoresserende kleuring van sellulêre strukture ontwikkel. [20] Die hoofgroepe tegnieke behels geteikende chemiese kleuring van bepaalde selstrukture, byvoorbeeld die chemiese verbinding DAPI om DNA te merk, gebruik van teenliggaampies wat aan fluoresserende verslaggewers gekonjugeer is, sien immunofluoressensie, en fluoresserende proteïene, soos groen fluoresserende proteïen. [21] Hierdie tegnieke gebruik hierdie verskillende fluorofore vir ontleding van selstruktuur op 'n molekulêre vlak in beide lewende en vaste monsters.

Die opkoms van fluoressensiemikroskopie het die ontwikkeling van 'n groot moderne mikroskoopontwerp, die konfokale mikroskoop, aangedryf. Die beginsel is in 1957 deur Marvin Minsky gepatenteer, hoewel lasertegnologie die praktiese toepassing van die tegniek beperk het. Dit was eers in 1978 toe Thomas en Christoph Cremer die eerste praktiese konfokale laserskanderingsmikroskoop ontwikkel het en die tegniek het vinnig gewild geword deur die 1980's.

Super resolusie mikroskope

Heelwat huidige navorsing (in die vroeë 21ste eeu) oor optiese mikroskooptegnieke is gefokus op die ontwikkeling van superresolusie-analise van fluoresserend gemerkte monsters. Gestruktureerde beligting kan resolusie met ongeveer twee tot vier keer verbeter en tegnieke soos gestimuleerde emissie-uitputting (STED) mikroskopie nader die resolusie van elektronmikroskope. [22] Dit gebeur omdat die diffraksielimiet van lig of opwekking plaasgevind het, wat maak dat die resolusie verdubbel moet word om superversadig te word. Stefan Hell is bekroon met die 2014 Nobelprys in Chemie vir die ontwikkeling van die STED-tegniek, saam met Eric Betzig en William Moerner wat fluoressensiemikroskopie aangepas het vir enkel-molekule visualisering. [23]

X-straal mikroskope

X-straalmikroskope is instrumente wat elektromagnetiese straling gewoonlik in die sagte X-straalband gebruik om voorwerpe af te beeld. Tegnologiese vooruitgang in X-straal lensoptika in die vroeë 1970's het die instrument 'n lewensvatbare beeldvormingskeuse gemaak. [24] Hulle word dikwels in tomografie gebruik (sien mikro-rekenaartomografie) om driedimensionele beelde van voorwerpe te produseer, insluitend biologiese materiale wat nie chemies vasgemaak is nie. Tans word navorsing gedoen om optika vir harde X-strale wat groter penetrasiekrag het, te verbeter. [24]

Mikroskope kan in verskeie verskillende klasse geskei word. Een groepering is gebaseer op wat met die monster in wisselwerking tree om die beeld te genereer, dit wil sê lig of fotone (optiese mikroskope), elektrone (elektronmikroskope) of 'n sonde (skandeersondemikroskope). Alternatiewelik kan mikroskope geklassifiseer word op grond van of hulle die monster via 'n skanderingspunt (konfokale optiese mikroskope, skandeerelektronmikroskope en skandeersondemikroskope) analiseer of die monster op een slag ontleed (wyeveld optiese mikroskope en transmissie-elektronmikroskope).

Wyeveld optiese mikroskope en transmissie-elektronmikroskope gebruik beide die teorie van lense (optika vir ligmikroskope en elektromagneetlense vir elektronmikroskope) om die beeld te vergroot wat gegenereer word deur die gang van 'n golf wat deur die monster oorgedra word, of deur die monster gereflekteer word. Die golwe wat gebruik word, is elektromagneties (in optiese mikroskope) of elektronstrale (in elektronmikroskope). Resolusie in hierdie mikroskope word beperk deur die golflengte van die straling wat gebruik word om die monster af te beeld, waar korter golflengtes 'n hoër resolusie moontlik maak. [20]

Skandeer optiese en elektronmikroskoop, soos die konfokale mikroskoop en skandeer elektronmikroskoop, gebruik lense om 'n kol lig of elektrone op die monster te fokus en ontleed dan die seine wat gegenereer word deur die straal wat met die monster in wisselwerking tree. Die punt word dan oor die monster geskandeer om 'n reghoekige gebied te analiseer. Vergroting van die beeld word verkry deur die data van die skandering van 'n fisies klein monsterarea op 'n relatief groot skerm te vertoon. Hierdie mikroskope het dieselfde resolusielimiet as wyeveld optiese, sonde- en elektronmikroskope.

Skandeersondemikroskope ontleed ook 'n enkele punt in die monster en skandeer dan die sonde oor 'n reghoekige monstergebied om 'n beeld op te bou. Aangesien hierdie mikroskope nie elektromagnetiese of elektronstraling vir beeldvorming gebruik nie, is hulle nie onderhewig aan dieselfde resolusielimiet as die optiese en elektronmikroskope wat hierbo beskryf is nie.

Optiese

Die mees algemene tipe mikroskoop (en die eerste uitgevind) is die optiese mikroskoop. Dit is 'n optiese instrument wat een of meer lense bevat wat 'n vergrote beeld produseer van 'n monster wat in die fokusvlak geplaas is. Optiese mikroskope het refraktiewe glas (soms plastiek of kwarts), om lig op die oog of op 'n ander ligdetektor te fokus. Spieël-gebaseerde optiese mikroskope werk op dieselfde manier. Tipiese vergroting van 'n ligmikroskoop, met die aanname van sigbare reekslig, is tot 1250x met 'n teoretiese resolusielimiet van ongeveer 0,250 mikrometer of 250 nanometer. [20] Dit beperk praktiese vergroting tot

1500x. Gespesialiseerde tegnieke (bv. skandering konfokale mikroskopie, Vertico SMI) kan hierdie vergroting oorskry, maar die resolusie is diffraksie beperk. Die gebruik van korter golflengtes van lig, soos ultraviolet, is een manier om die ruimtelike resolusie van die optiese mikroskoop te verbeter, so ook toestelle soos die naby-veld skandeer optiese mikroskoop.

Sarfus is 'n onlangse optiese tegniek wat die sensitiwiteit van 'n standaard optiese mikroskoop verhoog tot 'n punt waar dit moontlik is om nanometriese films (tot 0,3 nanometer) en geïsoleerde nano-voorwerpe (tot 2 nm-deursnee) direk te visualiseer. Die tegniek is gebaseer op die gebruik van nie-reflekterende substrate vir kruis-gepolariseerde gereflekteerde ligmikroskopie.

Ultraviolet lig maak die oplossing van mikroskopiese kenmerke moontlik, sowel as die beeldvorming van monsters wat deursigtig is vir die oog. Naby-infrarooi lig kan gebruik word om stroombane wat in gebonde silikontoestelle ingebed is, te visualiseer, aangesien silikon deursigtig is in hierdie gebied van golflengtes.

In fluoressensiemikroskopie kan baie golflengtes van lig wat wissel van die ultraviolet tot die sigbare gebruik word om monsters te laat fluoressens, wat dit met die oog of met spesifiek sensitiewe kameras moontlik maak.

Fase-kontrasmikroskopie is 'n optiese mikroskopie beligtingstegniek waarin klein faseverskuiwings in die lig wat deur 'n deursigtige monster gaan, omgeskakel word in amplitude- of kontrasveranderinge in die beeld. [20] Die gebruik van fasekontras vereis nie kleuring om die skyfie te sien nie. Hierdie mikroskooptegniek het dit moontlik gemaak om die selsiklus in lewende selle te bestudeer.

Die tradisionele optiese mikroskoop het meer onlangs in die digitale mikroskoop ontwikkel. Benewens, of in plaas daarvan om die voorwerp direk deur die oogstukke te bekyk, word 'n tipe sensor soortgelyk aan dié wat in 'n digitale kamera gebruik word, gebruik om 'n beeld te verkry, wat dan op 'n rekenaarmonitor vertoon word. Hierdie sensors kan CMOS of charge-coupled device (CCD) tegnologie gebruik, afhangende van die toepassing.

Digitale mikroskopie met baie lae ligvlakke om skade aan kwesbare biologiese monsters te vermy is beskikbaar met behulp van sensitiewe fotontelende digitale kameras. Dit is gedemonstreer dat 'n ligbron wat pare verstrengelde fotone verskaf, die risiko van skade aan die mees ligsensitiewe monsters kan verminder. In hierdie toepassing van spookbeelding op foton-yl mikroskopie, word die monster verlig met infrarooi fotone, wat elk ruimtelik gekorreleer is met 'n verstrengelde vennoot in die sigbare band vir doeltreffende beelding deur 'n fotontelkamera. [26]

Elektron

Die twee hooftipes elektronmikroskope is transmissie-elektronmikroskope (TEM's) en skandeerelektronmikroskope (SEM's). [20] [21] Hulle het albei reekse elektromagnetiese en elektrostatiese lense om 'n hoë-energiestraal elektrone op 'n monster te fokus. In 'n TEM gaan die elektrone deur die monster, analoog aan basiese optiese mikroskopie. [20] Dit vereis noukeurige monstervoorbereiding, aangesien elektrone sterk deur die meeste materiale verstrooi word. [21] Die monsters moet ook baie dun wees (onder 100 nm) sodat die elektrone daardeur kan gaan. [20] [21] Dwarssnitte van selle wat met osmium en swaar metale gekleur is, openbaar duidelike organelmembrane en proteïene soos ribosome. [21] Met 'n 0.1 nm vlak van resolusie kan gedetailleerde aansigte van virusse (20 – 300 nm) en 'n string DNS (2 nm in breedte) verkry word. [21] Daarteenoor het die SEM rasterspoele om die oppervlak van grootmaatvoorwerpe met 'n fyn elektronstraal te skandeer. Daarom hoef die monster nie noodwendig gesny te word nie, maar bedekking met 'n nanometriese metaal- of koolstoflaag kan nodig wees vir nie-geleidende monsters. [20] SEM laat vinnige oppervlakbeelding van monsters toe, moontlik in dun waterdamp om uitdroging te voorkom. [20] [21]

Skandeersonde

Die verskillende tipes skandeersondemikroskope spruit uit die baie verskillende tipes interaksies wat plaasvind wanneer 'n klein sonde oorgeskandeer word en met 'n monster in wisselwerking tree. Hierdie interaksies of modusse kan aangeteken of gekarteer word as funksie van ligging op die oppervlak om 'n karakteriseringskaart te vorm. Die drie mees algemene tipes skandeersondemikroskope is atoomkragmikroskope (AFM), nabyveldskanderingoptiese mikroskope (MSOM of SNOM, skandeernabyveldoptiesemikroskopie) en skandeertonnelmikroskope (STM).[27] 'n Atoomkragmikroskoop het 'n fyn sonde, gewoonlik van silikon of silikonnitried, wat aan 'n vrykrag vasgemaak is, die sonde word oor die oppervlak van die monster geskandeer, en die kragte wat 'n interaksie tussen die sonde en die oppervlak van die monster veroorsaak. gemeet en gekarteer word. 'n Naby-veld skandering optiese mikroskoop is soortgelyk aan 'n AFM maar sy sonde bestaan ​​uit 'n ligbron in 'n optiese vesel bedek met 'n punt wat gewoonlik 'n opening het waar die lig deur kan gaan. Die mikroskoop kan óf oorgedra óf gereflekteerde lig opvang om baie gelokaliseerde optiese eienskappe van die oppervlak te meet, gewoonlik van 'n biologiese monster. Skandeertonnelmikroskope het 'n metaalpunt met 'n enkele apikale atoom die punt is aan 'n buis geheg waardeur 'n stroom vloei. [28] Die punt word oor die oppervlak van 'n geleidende monster geskandeer totdat 'n tonnelstroom vloei die stroom word konstant gehou deur rekenaarbeweging van die punt en 'n beeld word gevorm deur die aangetekende bewegings van die punt. [27]

Ander tipes

Skandeer akoestiese mikroskope gebruik klankgolwe om variasies in akoestiese impedansie te meet. Soortgelyk aan Sonar in beginsel, word hulle gebruik vir sulke take soos die opsporing van defekte in die ondergrond van materiale, insluitend dié wat in geïntegreerde stroombane voorkom. Op 4 Februarie 2013 het Australiese ingenieurs 'n "kwantummikroskoop" gebou wat ongeëwenaarde presisie verskaf. [29]


Ek moes van biologie gehou het

Ek moes van biologie gehou het, maar ek het gevind dat dit 'n lewelose voordrag van name is: die Golgi-apparaat en die Krebs-siklusmitose, meiose-DNS, RNA, mRNA, tRNA.

In die handboeke is verstommende feite sonder verbasing aangebied. Iemand het seker vir my gesê dat elke sel in my liggaam dieselfde DNA het. Maar niemand het my aan die skouers geskud en gesê hoe mal dit was nie. Ek het Lewis Thomas nodig gehad, wat in geskryf het Die Medusa en die Slak:

Vir die ware verbasing, as jy verbaas wil wees, is hierdie proses. Jy begin as 'n enkele sel afgelei van die koppeling van 'n sperm en 'n eiersel wat in twee verdeel, dan vier, dan agt, ensovoorts, en op 'n sekere stadium kom daar 'n enkele sel te voorskyn wat as al sy nageslag die mens het. brein. Die blote bestaan ​​van so 'n sel behoort een van die groot verbasings van die aarde te wees. Mense behoort die hele dag rond te loop, al deur hul wakker ure en na mekaar te roep in eindelose verwondering, en praat van niks behalwe daardie sel nie.

Ek wens my hoërskool biologie-onderwyser het die klas gevra hoe 'n embrio moontlik kan differensieer - en toe gestop het om ons regtig daaroor te laat dink. Die hele onderwerp is in die antwoord op daardie vraag. 'n Chemiese gradiënt in die embrioniese vloeistof is genoeg van 'n sein om die geenuitdrukkingsprogram van sommige selle effens te verander, nie ander nie, nou weet die embrio "op" van "af" selle aan die een kant begin om verskillende proteïene te produseer as selle aan die ander kant, en dit stel op hul beurt meer verfynde chemiese seine vry. binnekort het jy breinselle en voetselle.

Hoekom het ons chemiese formules gememoriseer, maar nie daaroor gepraat nie? Dit was eers op universiteit toe ek Douglas Hofstadter s'n gelees het Gödel, Escher, Bach, dat ek selle as rekursief selfmodifiserende programme verstaan ​​het. Die taal alleen was evokatief. Dit het voorgestel dat die embrio - DNA wat RNA maak, RNA wat proteïene maak, proteïen wat die transkripsie van DNA na RNA reguleer - soos 'n klein Lisp-program was, met makro's wat makro's verwek wat makro's verwek, die bronkode wat daarin al die instruksies bevat wat nodig is vir die lewe op die aarde. Kan enigiets meer interessant voorgestel word?

Iemand moes dit vir my gesê het:

Stel jou voor dat 'n spoggerige ruimteskip in jou agterplaas land. Die deur gaan oop en jy word genooi om alles te ondersoek om te sien wat jy kan leer. Die tegnologie is duidelik miljoene jare verder as wat ons kan maak.

Dit is biologie.

–Bert Hubert, “Ons wonderlike immuunstelsel”

In die biologieklas is biologie nie aangebied as 'n soeke na die geheime van die lewe nie. Die handboeke het die soektog uitgeroei. Ons was nêrens bekend met regte bioloë nie, die werklike vrae wat hulle gehad het, die werklike eksperimente wat hulle gedoen het om dit te beantwoord. Ons is net hul gevolgtrekkings gegee.

Ek het byvoorbeeld nooit geleer dat 'n man met die naam Oswald Avery in die 1940's kopgekrap het oor twee kulture van Streptokokke bakterieë. Die een het 'n growwe tekstuur gehad toe dit in 'n skottel gekweek is, die ander was glad en het geglinster. Avery het opgemerk dat wanneer hy die gladde ras met die growwe ras gemeng het, elke generasie daarna ook glad was. Oorerwing in 'n gereg. Wat het dit laat werk? Dit was een van die opwindendste raaisels van die tyd—in werklikheid van alle tye.

Die meeste kenners het gedink dat proteïen op die een of ander manier verantwoordelik is, dat eienskappe soepig gekodeer is, deur verskillende konsentrasies van chemikalieë. Avery vermoed 'n rol vir nukleïensuur. So, hy het 'n eksperiment gedoen, een wat ons op ons banke op skool kon herhaal het. Met net 'n sentrifuge, water, skoonmaakmiddel en suur, het hy nukleïensuur uit sy gladde strep-kultuur gesuiwer. Gepresipiteer met alkohol, het dit veselagtig geword. Hy het 'n klein bietjie daarvan by die rowwe kultuur gevoeg, en kyk, daardie kultuur het glad geword in die volgende geslagte. Hierdie veselagtige goed was dus "die transformerende beginsel" - die lang gesoekte agent van oorerwing. Avery se eksperiment het 'n waansin van werk veroorsaak wat 'n dekade later geëindig het in die ontdekking van die dubbelheliks.

In sy "Mathematician's Lament" beskryf Paul Lockhart hoe skool wiskunde goedkoop maak deur ons van die vrae te beroof. Ons word nie net gevra nie, hey, hoeveel van die driehoek neem die boks op?

Dit is 'n legkaart wat ons dalk sal verlustig in. (As jy 'n vertikaal van die bokant van die driehoek laat val, eindig jy met twee reghoeke wat in die helfte gesny is, jy ontdek dat die area binne die driehoek gelyk is aan die area buite.) In plaas daarvan, ons' Daar word gesê dat as jy ooit vind dat jy die oppervlakte van 'n driehoek wil hê, hier is die prosedure:

Biologie is so, maar erger omdat dit 'n rommeliger vak is. Die feite lyk ekstra arbitrêr. Ons word aangesê om "lipied-dubbellaagse" te onderskei van "endoplasmiese retikula" sonder om te verstaan ​​hoekom ons in die eerste plek omgee vir een van die twee.

Enorme onderwerpe word die beste benader in dun, diep skywe. Ek het dit ontdek toe ek die eerste keer leer hoe om te programmeer. Die handboeke het nooit gewerk nie, alles het eers begin klik toe ek klein projekte vir myself begin doen het. Die projek was nie net motivering nie, maar 'n organiserende beginsel, 'n magneet om die ewekansige ystervylsels wat ek langs die pad opgetel het, te rangskik. Ek sou graag wou leer oor een of ander abstrakte konsep, soos "memoisering", want ek het dit nodig gehad om my probleem op te los en hierdie konsepte sou hul abstrakheid verloor in die lig van my voorbeeld.

Biologie is nie anders nie. Leer begin met vrae. Hoe onderskei embrio's? Hoekom is my oë blou? Hoe verander 'n hamster kaas in spiere? Waarom maak die koronavirus sommige mense baie sieker as ander?

'n Paar maande gelede het ek 'n tydskrifopdrag begin om 'n paar vrae oor SARS-CoV-2 en die immuunstelsel te beantwoord. Ek het paragrawe soos hierdie teëgekom:

In lae-MOI-infeksies (MOI, 0.2) het eksogene uitdrukking van ACE2 SARS-CoV-2 in staat gestel om te repliseer en te bestaan

54% van die totale lees kartering meer as 300x dekking oor die

30-kb genoom (Figure 1A en 1B). Western klad-ontledings het hierdie RNA-volgorde-data bevestig ... Dit is opmerklik dat, ten spyte van hierdie dramatiese toename in virale lading, ons nóg aktivering van TBK1, die kinase verantwoordelik vir IFN-I en IFN-III uitdrukking, nóg induksie van STAT1 en MX1 waargeneem het, IFN-I-gestimuleerde gene (Figuur S1A Sharma et al., 2003)...

– “Ongebalanseerde gasheerreaksie op SARS-CoV-2 dryf die ontwikkeling van COVID-19 aan,” Sel

Dit was moeilik om deur 'n sin te kom sonder om Wikipedia te raadpleeg. In veral immunologie is die nomenklatuur uitgestrek. Een sin kan na "leukosiete" verwys, die volgende na monosiete, die volgende na limfosiete. Daar is baie vierkante-en-reghoeke situasies: alle interleukiene is sitokiene, maar nie alle sitokiene is interleukiene nie?

Ek het nog nooit 'n onderwerp teëgekom wat so fraktaal in sy kompleksiteit is nie. Dit laat my dink aan so rekenaars. 'n Dag van programmering kan behels die bou van 'n uitgebreide gereelde uitdrukking, ondersoek van 'n lêerbeskrywinglek, ontfouting van 'n rastoestand in die toepassing wat jy sopas geskryf het, en deur die koppelvlak van 'n module te dink. Oral waar jy kyk - die samesteller, die dop, die SVE, die DOM - is 'n abstraksie wat lewenslange werk verberg. Biologie is so, net baie, baie erger, want lewende stelsels is nie doelbewus ontwerp nie. Dit is alles 'n groot slop van globale veranderlike toestand. Beheer word verkry deur hierdie ding op te reguleer terwyl die promotor van daardie ding se onderdrukker afgeskakel word. Jy dink jy weet hoe iets werk - soos toe ek gedink het ek het 'n handvatsel aan die neutrofiel, 'n belangrike voorlynspeler in die aangebore immuunstelsel - net om te leer dat dit in verskeie geure kom, en meer word steeds ontdek, en sommige van hulle doen blykbaar die teenoorgestelde van die wat jy gedink het jy ken. Alles in biologie is so. Dit is alles uitsonderings op die reël.

Maar biologie, soos rekenaars, het 'n onderkant, en die onderkant is nie abstrak nie. Dit is fisies. Dis vorms wat aan mekaar stamp. Trouens, die groot openbaring van die twintigste-eeuse molekulêre biologie was die koppeling van struktuur om te funksioneer. 'n Aperiodiese kristal wat gepaarde helices vorm, is die natuurlike stoor van oorerwing want van sy vermoë om op te krul en te ontspan en homself te verdubbel met komplemente. Hemoglobien, die eerste proteïen wat in volle kristallografiese besonderhede bestudeer is, is 'n doeltreffende stoor van energie want van hoe suurstofatome soos Legos in sy liggaam klap, wat elke knip die oorblywende gleuwe verbreed, sodat dit homself feitlik met 'n sluk oplaai. Die meeste proteïene is so. Die wat voortbeweging aandryf, draai soos motortjies die wat spiere saamtrek, klim en druk mekaar saam. Selle is ook voortdurend in gesprek, en die taal wat hulle praat, is vorm. Dit is sleutels wat sluise binnegaan: 'n proteïen kan oor die selmembraan lê, en wanneer 'n sitokien (dit is 'n soort seinmolekule) daarby dok, verander dit sy vorm, sodat sy greep op 'n ander molekule aan die binnekant van die membraan verslap. , asof hy 'n sokker vroetel - daardie sokker kan self 'n sein wees, op pad na die kern.

Ek dink my begrip van biologie was te vloeidiagram op hoërskool. ek het dit geweet DNA → RNA → proteïen en dat dit "geenuitdrukking" genoem is, maar ek was verward oor die basiese beginsels, soos, hoe het gene eintlik "aangeskakel"? En sodra hulle aan was, was hulle vir altyd aan? Dit is duideliker as jy fisies dink. Soogdier-DNS is nie uitgelê as een lang dubbele heliks nie, dit is styf opgerol en weer opgerol, soos hierdie, om klein sirkelvormige proteïene genoem histone:

Die struktuur van die resulterende vesel het 'n effek op watter gene uitgedruk word. Dit is omdat die klein molekulêre masjien wat DNS in RNA transkribeer, eintlik langs die heliks moet ry, en dit kan net langs sekere dele daarvan ry, naamlik die dele wat nie buite sig opgekrul is nie. Om 'n geen uit te druk, beteken net dat die masjien op 'n gegewe oomblik toegang verkry tot 'n spesifieke gedeelte van DNA, wat lei tot baie RNA-transkripsies, wat lei tot baie van die proteïen waarvoor die geen kodeer. Knip die vesel 'n bietjie en jy verander wat die masjien kan sien, en sodoende verander die verspreiding van proteïene wat dit produseer. Jy het die sel "herprogrammeer". (Daar is baie maniere om geenuitdrukking te beheer, miskien is die algemeenste "onderdrukkers" wat iewers op die DNA parkeer, wat die transkripsie-masjinerie fisies blokkeer.)

Een van die werkeseltegnieke in moderne biologie, genaamd RNA-volgordebepaling, of kortweg RNA-seq, neem 'n bevrore sel en tel die RNA-transkripsies daarin. In werklikheid kry jy 'n momentopname van al die proteïene wat op daardie oomblik uitgedruk word. Die resultaat is letterlik 'n groot tabel wat gene na transkripsietellings karteer. Jy sien dat om een ​​soort sel teenoor 'n ander te wees - of om in een soort sellulêre bui te wees teenoor 'n ander, sê in gesondheid teenoor siekte - net 'n kwessie is van 'n ander verspreiding oor hierdie tabel. RNA-volgorde-resultate word dikwels voorgestel as vektore in hoë-dimensionele ruimte, die tellings in die tabel wat die koördinate selle vorm, beweeg deur hierdie uitdrukkingsruimte soos hulle selfreguleer en aanpas by hul omgewing.

Hoe ontwikkel jy 'n fisiese begrip van biologie? Ek hou van prentjies. Een van my gunsteling boeke word genoem Die Masjinerie van die Lewe, deur David Goodsell. Dit is vol pragtige handgetekende illustrasies. Hier word 'n bakterie se vlagmotor in konteks getoon, dan ingezoem in 'n insetsel, met 'n derde prent wat sy funksionele elemente uitlig:

Wat die boek laat werk, is dat dit basies 'n herinleiding tot molekulêre biologie is met die volgende uitgangspunt: die sel is 'n baie vinnige en stampvol plek, vol klein masjiene, die meeste van hulle proteïene, wat jy verstaan ​​as jy 'n bietjie kyk. Dit doen 'n besonder uitstekende werk deur insetsels soos bogenoemde wat dinge op verskillende skale in verband bring. “Stel jou voor jou kamer vol ryskorrels. Dit sal jou ’n idee gee van die miljard of wat selle waaruit jou vingerpunt bestaan.”

Die skryfwerk is baie goed. Dit laat jou op een of ander manier die beweging van hierdie masjiene. Dit is aanloklik wanneer ons aan die sellulêre wêreld dink om bloot ons eie te miniaturiseer, maar op die sellulêre skaal tree dinge vreemd op. Beweging is in wese deur lukrake diffusie. “Die bewegings en die interaksies van biologiese molekules word heeltemal oorheers deur die omliggende watermolekules … Binne die sel word ['n] proteïen van alle kante deur watermolekules geknou. Dit bons heen en weer, altyd teen groot spoed, maar neem lank om enige plek te kom.”

Dit blyk dat ewekansige verspreiding 'n ongelooflike stadige manier is om groot afstande te reis, maar 'n ongelooflike vinnige manier om op kort afstande te verken. Om 'n proteïen in 'n sel te wees, is soos om by 'n stampvol huispartytjie te wees waar dit 'n uur kan neem om deur die vertrek te kom, maar teen die tyd dat jy daar aankom, het jy almal seshonderdduisend keer raakgeloop.

Hierdie punt word pragtig gemaak in 'n ander gunsteling boek van my, 'n Rekenaarwetenskaplike Gids tot Selbiologie, deur William W. Cohen:

Molekules wat naby 'n organel kom, is geneig om vir 'n rukkie naby dit te bly en baie keer daarteen te borsel—Figuur 20 gee 'n paar intuïsies oor hoekom dit waar is.

Die gevolg hiervan is dat indien reseptore vir 'n proteïen p selfs 'n klein fraksie van die oppervlak van 'n organel bedek, die organel verbasend doeltreffend sal wees om p te herken. As 'n voorbeeld, as slegs 0.02% van 'n tipiese eukariotiese sel se oppervlak 'n reseptor vir p het, sal die sel ongeveer die helfte so doeltreffend wees asof die hele oppervlak bedek is met reseptore vir p.

Dit is die soort feit wat onmiddellik verduidelik hoe biologie moontlik kan werk. "Selgrootte voorwerpe het dus 'n 'hoë bandwydte'," skryf Cohen. "Hulle kan honderde verskillende chemiese seine herken of absorbeer, selfs al word hulle deur membrane begrens."

Cohen se boek word voorgestel as 'n poging om te distilleer wat hy geleer het deur 'n "leeskennis" van biologie op te doen - genoeg om te kan volg met 'n referaat in Sel. Hy is baie goed om metodes te verduidelik: hoe weet bioloë wat hulle weet? Vir 'n rekenaarwetenskaplike kan 'n bioloog se metodes kranksinnig lyk, die moeilikheid kom van die feit dat selle te klein, te veel, te kompleks is om te ontleed soos 'n programmeerder sou sê in 'n stap-vir-stap ontfouter. Wat bioloë meestal doen, is dinge soos:

  • Draai dinge tot 15 000 Gs in sentrifuges om stukke met verskillende digthede te skei.
  • Skei dinge van verskillende groottes met gels en magnete. (“Gelelektroforese.”)
  • Neem een ​​van daardie gels en vee dit met spesiale papier uit om die dele uit te sprei. Was dan die papier met 'n teenliggaam wat aan 'n spesifieke proteïen bind. Was laastens die papier mee 'n ander teenliggaampie wat aan die eerste een bind, en fluoresseer wanneer dit dit doen. Kyk waar die meta-teenliggaam oplicht - dit is die proteïen waarna jy gesoek het. (Ek dink ek beskryf 'n "Westerse klad.")
  • Gebruik die fluoresserende teenliggaampie-truuk om selle te merk wat een of meer proteïene van belang uitdruk. Druk dan die selle deur 'n buis wat so klein is dat net een op 'n slag pas. Soos elke sel verbygaan, skyn 'n laser daardeur om sy fluoresserende etikette te lees, en gebruik 'n elektriese lading om dit na 'n spesifieke bak te herlei. Nou kan jy selle sorteer en tel wat by jou kriteria pas. (“Vloeisitometrie.”)
  • Verander mikroörganismes geneties om molekulêre masjiene te maak om stelselmatig een geen op 'n slag in 'n sellyn af te skakel en te sien watter veranderinge die genoom van 'n hele dier wysig en sy lewe waarneem.

Cohen het gevind, en ek het ook, dat dit byna nuttiger is om die metodes te bestudeer as enige individuele feite om 'n leeskennis van biologie te probeer opdoen. Dit is omdat die metodes hoogs behoue ​​bly oor studies. Almal doen Western blots. Almal doen vloeisitometrie en RNA-volgens. Jy sal hierdie goed in elke koerant sien. (Of variasies op dieselfde temas: skeiding, sortering, seleksie, genetiese manipulasie.)

So dit is die fondament. Of amper: ek het vir laaste my gunsteling bron van almal, 'n ongelooflike boek genaamd, gelos Die Agtste Dag van die Skepping: Makers van die Revolusie in Biologie, deur Horace Freeland Judson. Dele van hierdie boek is in die 1970's in die New Yorker verfilm. Dit is die Kragmakelaar van biologie, 'n tomiese meesterwerk. Dit is nie net omvattend nie – Judson het honderde gesprekke met Francis Crick gehad, met Jacques Monod en François Jacob, met hul vriende en eggenote en kollegas het hy elke koerant gelees, hy het al hul briewe gelees – maar dit trek wetenskaplik geen vuishoue nie. Judson beskryf altyd net die regte ding.

En hy beklemtoon verkeerde draaie. Byvoorbeeld, voor die ontdekking van tRNA - die adaptermolekules wat drieling van RNA-basisse koppel aan die aminosure waarvoor hulle kodeer - was daar baie verwarring. Daar is wyd geglo dat daar 'n soort leestekens moes wees, want hoe anders sou 'n mens weet waar om te begin transkribeer, of hoe om een ​​kodon van die volgende af te baken? Sekere geestelike modelle was ingeburger: 'n lopende teorie was dat RNA spesiaal gevormde sakke vir die verskillende aminosure gevorm het. Die idee was dat as jy op elke drieling of kwartet of wat ook al ingezoem (die skema was toe onbekend), dit altyd dieselfde unieke vorm sou vorm waarin net een soort aminosuur kon pas. Die aminosuurketting sal net daar langs die RNA-string gevorm word en dit amper as 'n vorm gebruik. Dit is vermoedelik in die kern gebeur. Die idee dat proteïensintese via 'n adapter gebeur het, en dat die nukleïensure dus minder soos 'n vorm as 'n digitale kode opgetree het, meer suiwer inligting - dit was 'n groot verrassing.

Crick het op die gras by Woods Hole gesit en praat oor gene en proteïene, veral oor sy aanname dat hulle kolinêr was en Benzer en Brenner se plan om soveel te wys, toe Ephrussi hom verstom het deur te vra hoe hy geweet het dat aminosure nie in hul primêre volgorde geplaas word deur iets in die sitoplasma. . . . "Ek dink nie Boris het dit noodwendig geglo nie, maar dit was 'n idee wat hy gedink het nie onmoontlik is nie."

. . .

Crick het ook sy skeptiese oog gewerp oor Watson en Rich se pogings om modelle van RNA te bou. “Natuurlik besef jy dat ons idees daaroor totaal verkeerd was. Ons het gedink dat RNA 'n mate van struktuur gehad het met die twintig holtes, dit was daardie tydperk. Mm-hmm. Ongelukkig het mense vergeet wat dit is wat ons nie destyds geweet het nie.”

Anders gestel, die boek gee ons 'n siening van die wetenskap voor ontdekking. Dit is 'n praktisyn se siening van die onderwerp. Dit is die teenoorgestelde van 'n handboek.

Om die immuunstelsel te bestudeer, het my in 'n Bret Victor-soort van bui gekry, en wonder wat gedoen kan word, of gebou kan word om die begrip van hierdie onderwerp makliker te maak. 'n Paar dinge kom by my op:

Daar is 'n paar ongelooflike YouTube-verduidelikers. Ninja Nerd Science se video's oor die immuunstelsel was 'n wonderwerk - alles gelewer deur 'n kind in die graadskool. Hy is 'n genie. Wat hy so goed doen, is wat Goodsell, daarin Masjinerie van die Lewe boek, doen so goed, wat daardie beroemde "Inner Life of a Cell" 3D-animasies so goed doen: hy help jou om "die onsienbare te sien."

Maar ek wonder of dit vir gewone mense makliker moet wees om nuttige illustrasies te skep. Dink aan hoe maklik dit is om te skryf, gereedskapgewys: op die web is jy net een klik weg van 'n Markdown-geaktiveerde teksarea wat jou toelaat om mooi, hiperskakelde dokumente te skep en te publiseer. Enigiemand met 'n sleutelbord kan 'n paar sinne tot Wikipedia bydra of 'n vraag op Stack Exchange beantwoord. Teken, daarenteen, is moeilik, en animasie is ten minste 'n orde van grootte moeiliker. En tog is hierdie media noodsaaklik om biologiese prosesse te verstaan.

Dit is veelseggend dat toe ek onlangs op 'n Zoom was met 'n PhD-student wat RNA-seq verduidelik het, het hy sy iPad Pro uitgehaal en in wese 'n Khan Academy-lesing gemaak terwyl hy gepraat het, terwyl hy langs die pad geteken het. Hierdie gereedskap moet meer algemeen en goedkoper word.

Maar ons benodig ook meer sagteware soos patroonborsels in Adobe Illustrator, BioRender en CellPAINT om dit nie vervelig te maak om komplekse voorwerpe te teken nie. Ons benodig meer sagteware soos Molecular Maya, maar selfs verder vereenvoudig, à la Victor se Stop Drawing Dead Fish, om animasie toeganklik te maak vir enigiemand wat kan beduie.

Deur gebruik te maak van vektorgrafika en Ontdoen-geskiedenis, behoort dit moontlik te wees om saamwerkbare beelde te maak, dit wil sê beelde wat stadig verbeter kan word as deel van 'n kennisprojek soos Wikipedia of Stack Exchange.

Ek wil 'n skermskoot van die witbord in 'n Ninja Nerd-lesing kan neem—'n groot pragtige diagram van die spelers in die aanpasbare immuunstelsel—en lasso-afdelings daarvan, skakel na subdiagramme, sommige deur my ingevul, sommige deur ander, wat elkeen van die dele om die beurt illustreer. Ons moet groot, gesamentlik geredigeerde zoembare "kaarte" hê—hiërargiese diagramme—wat maklik is om te navigeer, wat in standaardblaaiers werk, wat in blogplasings ingebed kan word, ensovoorts.

Natuurlik moet ons meer mense leer hoe om te teken. Dit is 'n onderskatte vaardigheid. En hoe om lewendig te skryf, soos in die wonderlike boeke hierbo.

Maar biologie is uniek geskik vir simulasie - dit is 'n wêreld van masjiene wat te klein is om te sien. Die probleem is dat dit te veel gespesialiseerde vaardigheid verg om driedimensionele interaktiewe simulasies te skep. Ons het 'n gereedskapstel nodig wat soos MockMechanics of Minecraft is, miskien selfs is Minecraft, maar gefokus op biologie. Of iets baie beter.

Dit is nie toevallig dat Watson en Crick vir hul ontdekking afhanklik was van 'n letterlike fisiese model wat spesiaal vir hulle gemasjineer is nie. Victor's Dynamicland stel 'n meeslepende samewerkende ruimte voor waarin sulke modelle gebou kan word - noudat ons rekenaars het - so vinnig as wat jy 'n gesprek kan voer.

Dit is presies wat ek wou gehad het toe ek my immuunstelsel-artikel geskryf het. Ek wou modelle optower waarmee ek in my hand kan speel. Ek wou 'n museum hê waar ek tydens 'n immuunrespons binne die epiteel kon rondloop. Ek wou idees in die fisiese ruimte plaas, soos op 'n pinbord—TLR's gaan hier, met die ander aangebore bewapening CD4+ T-selle is daar, in die aanpasbare wêreld—maar ek wou hê dit moet so soekbaar, kopieer-plakbaar, deelbaar en saamstelbaar wees soos teks.

Ek dink ons ​​het ook inspirasie nodig. Daar is 'n romanse in biologie, soos in enige ander wetenskap, waarvan 'n fliek hou Good Will Hunting kon uitbring. Ons het helde nodig. Wie ons ook al verlos van hierdie pandemie in die vorm van 'n slam dunk-entstof, of 'n goedkoop vinnige betroubare toets, moet 'n huishoudelike naam word, nie vir hul eie glorie nie, maar vir ons kinders - 'n Feynman vir hulle om te droom om eendag te word.


Selteorie

Teen die vroeë 1800's het wetenskaplikes selle van baie verskillende organismes waargeneem. Hierdie waarnemings het daartoe gelei dat twee Duitse wetenskaplikes genaamd Theodor Schwann en Matthias Jakob Schleiden selle voorgestel het as die basiese boustene van alle lewende dinge. Omstreeks 1850 was 'n Duitse dokter genaamd Rudolf Virchow besig om selle onder 'n mikroskoop te bestudeer, toe hy toevallig gesien het hoe hulle verdeel en nuwe selle vorm. Hy het besef dat lewende selle nuwe selle deur deling produseer. Op grond van hierdie besef het Virchow voorgestel dat lewende selle slegs uit ander lewende selle ontstaan.

Die idees van al drie wetenskaplikes - Schwann, Schleiden en Virchow - het gelei tot selleorie, wat een van die fundamentele teorieë is wat die hele biologie verenig.

  • Alle organismes bestaan ​​uit een of meer selle.
  • Al die lewensfunksies van organismes kom binne selle voor.
  • Alle selle kom van bestaande selle af.

'n Nanoskaal voltmeter onthul biologie wat in gewone sig versteek is

Voltmeters word tipies met lewenswetenskaplike laboratoriums geassosieer, maar 'n nuwe nanotoestel wat spanning oor selstrukture meet, kan nuwe grense vir bioloë oopmaak.

Hierdie artikel is in vennootskap met die skrywer vervaardig deur Scientific American Custom Media, 'n kommersiële afdeling apart van die tydskrif & rsquos raad van redakteurs.

Voltmeters word gereeld gebruik om die spanning in elektriese stroombane en oor batterye te meet. Maar stel jou 'n voltmeter voor wat so klein is dat dit in 'n lewende sel kan glip en die spanning oor die buitenste laag strukture wat as organelle bekend staan, kan meet. Dit is wat 'n span navorsers aan die Universiteit van Chicago ontwikkel het, soos berig in 'n onlangse referaat in Natuur Nanotegnologie.

Baie biologiese prosesse, insluitend die klop van die hart en die oordrag van pynseine langs senuwees, maak staat op die vloei van elektrisiteit. Dit vereis weer elektriese potensiale, of spannings, oor die plasmamembrane wat selle en organelle omsluit. Wetenskaplikes weet al lank dat sulke membraanpotensiale bestaan, maar dié oor organelle was te klein om te meet, wat hulle weggesteek het.

&ldquoBaie wetenskaplikes het gedink sommige organelle het hierdie membraanpotensiaal,&rdquo sê Yamuna Krishnan, 'n professor in chemie aan die Universiteit van Chicago.

Om die kwessie te versoen, het Krishnan, saam met gegradueerde student Anand Saminathan en hul kollegas aan die Universiteit van Chicago, 'n nanoskaal voltmeter ontwikkel en dit gebruik om die membraanpotensiale van verskeie organelle te meet. Die toestel, genaamd Voltair, het twee komponente: ’n kern wat bestaan ​​uit twee stringe DNA waaraan twee fluoresserende molekules geheg is. Die DNA dien as 'n teikenmeganisme, wat die voltmeter help om die selle binne te gaan en die regte organel te bereik. Die twee fluoresserende molekules tree op as die &lsquoprobes&rsquo van die voltmeter.

'n Konvensionele voltmeter (links) meet die potensiaalverskil tussen twee probes. Voltair (regs), 'n sensor wat ontwikkel is om die membraanpotensiaal van organelle te meet, werk op 'n soortgelyke beginsel, maar gebruik fluoresserende molekules as probes. Krediet: Yamuna Krishnan

By die organel bly die voltmeter-verwysingsonde buite die membraan terwyl die ander een in die membraan insluit. Die verwysingsonde het 'n konstante fluoressensie-intensiteit, en die ingebedde een se intensiteit wissel met die spanning. Deur die verskil in die intensiteit van die twee probes te meet, kan die navorsers die potensiële verskil tussen hulle vasstel.

&ldquoDie membraanpotensiaal was 'n swart boks, en dus sal ons sensor onontginde gebied in biologie oopmaak,&rdquo sê Krishnan. Om daardie boks oop te kraak, kan bioloë help om sellulêre prosesse te verduidelik, tesame met die meganismes wat sekere siektes en metaboliese afwykings ondersteun. Hierdie kennis kan op sy beurt nuwe rigtings vir die ontdekking van geneesmiddels dryf.

&ldquoAs jy kyk na alle middels wat deur die Food and Drug Administration in die VSA goedgekeur is, tree die tweede mees gebruikte proteïengebaseerde middels op ioonkanale in die plasmamembraan, & rdquo sê Krishnan. &ldquoMaar daar is 10 keer soveel ioonkanale teenwoordig op organelle waartoe ons nog nie toegang het nie. Die vermoë om die membraanpotensiaal te sien, maak die moontlikheid oop om na die funksies van ioonkanale in organelle te kyk, wat weë oopmaak vir geneesmiddelontdekking.&rdquo

Om meer oor die navorsing te lees, verken die artikel in Natuur Nanotegnologie.

Yamuna Krishnan is tans professor in chemie aan die Grossman Institute of Neuroscience aan die Universiteit van Chicago. Sy het haar PhD van die Indiese Instituut vir Wetenskap in Bangalore verwerf en haar onafhanklike loopbaan in 2005 begin by die Nasionale Sentrum vir Biologiese Wetenskappe, Bangalore, waar sy baanbrekerswerk gedoen het met die ontplooiing van DNA-nanotoestelle vir kwantitatiewe chemiese beelding in lewende stelsels. Sy het die Shanti Swarup Bhatnagar-toekenning vir Chemiese Wetenskappe en die Infosys-prys vir Fisiese Wetenskappe ontvang, en was op Sel&rsquos &lsquo40 onder 40&rsquo, wetenskaplikes wat huidige en toekomstige tendense in biologie vorm.

Anand Saminathan is 'n gegradueerde student aan die Departement Chemie, Universiteit van Chicago. Hy het sy B. Tech in chemiese ingenieurswese van die Indiese Instituut vir Tegnologie, Guwahati, verwerf, waar hy 'n belangstelling ontwikkel het in tegnieke om die biochemiese en biofisiese eienskappe van selmembrane te ondersoek. Hy het ’n DNS-gebaseerde verslaggewer ontwikkel vir die absolute membraanpotensiaalverskil in organelle en glo dat interdissiplinêre benaderings die toekoms is.


Leer Gender-Verskil Mites

Media-uitbeeldings van mans en vroue as fundamenteel “verskillend” blyk wanopvattings voort te sit – ten spyte van die gebrek aan bewyse. Die gevolglike "stedelike legendes" van geslagsverskil kan mans en vroue by die werk en by die huis, as ouers en as vennote beïnvloed. As 'n voorbeeld, werkplekstudies toon dat vroue wat teen die omgee, koesterende vroulike stereotipe gaan, duur daarvoor kan betaal wanneer hulle gehuur of geëvalueer word. En wanneer dit by persoonlike verhoudings kom, beweer topverkoperboeke en gewilde tydskrifte dikwels dat vroue en mans nie oor die weg kom nie omdat hulle te verskillend kommunikeer. Hyde stel eerder voor dat mans en vroue voortydig ophou praat omdat hulle gelei is om te glo dat hulle nie kwansuis "aangebore" seks-gebaseerde eienskappe kan verander nie.

Hyde het opgemerk dat kinders ook die gevolge ly van oordrewe bewerings van geslagsverskil - byvoorbeeld die wydverspreide oortuiging dat seuns beter as meisies in wiskunde is. Volgens haar meta-analise presteer seuns en meisies egter ewe goed in wiskunde tot op hoërskool, waarop seuns wel 'n klein voordeel kry. Dit weerspieël dalk nie biologie soveel as sosiale verwagtinge nie, meen baie sielkundiges. Byvoorbeeld, die oorspronklike Teen Talk Barbie™, voordat sy ná verbruikersprotes van die mark gehaal is, het gesê: "Wiskundeklas is moeilik."

As gevolg van stereotipe denke, kan wiskundig talentvolle laerskoolmeisies oor die hoof gesien word deur ouers wat laer verwagtinge het vir 'n dogter se sukses in wiskunde. Hyde haal vorige navorsing aan wat toon dat ouers se verwagtinge van hul kinders se sukses in wiskunde sterk verband hou met die kinders se selfvertroue en prestasie.


Oor geslagsverskille, geen konsensus oor die natuur vs. koestering nie

Vyf-en-twintig jaar ná die vrystelling van die blitsverkoper "Mans is van Mars, Vroue is van Venus," is die debat oor hoe en hoekom mans en vroue verskil en wat dit vir hul rolle in die samelewing beteken, nog lank nie afgehandel nie. ’n Nuwe Pew Research Center-opname bevind dat die meerderheid Amerikaners sê mans en vroue verskil basies in die manier waarop hulle hul gevoelens, hul fisiese vermoëns, hul persoonlike belangstellings en hul benadering tot ouerskap uitdruk. Maar daar is geen openbare konsensus oor die oorsprong van hierdie verskille nie. Terwyl vroue wat verskille waarneem, dit oor die algemeen aan maatskaplike verwagtinge toeskryf, is mans geneig om na biologiese verskille te wys.

Die publiek sien ook baie verskillende drukpunte vir mans en vroue wanneer hulle hul rolle in die samelewing navigeer. Groot meerderheid sê mans ondervind baie druk om hul gesin finansieel te onderhou (76%) en om suksesvol te wees in hul werk of loopbaan (68%), veel kleiner aandele sê vroue ondervind soortgelyke druk in hierdie gebiede. Terselfdertyd sê sewe-uit-tien of meer vroue ondervind baie druk om 'n betrokke ouer (77%) te wees en fisies aantreklik te wees (71%). Baie minder sê mans ondervind hierdie tipe druk, en dit is veral die geval wanneer dit kom by die gevoel van druk om fisies aantreklik te wees: Slegs 27% sê mans ondervind baie druk in hierdie verband.

Toe daar in 'n oop vraag gevra is watter eienskappe die samelewing die meeste by mans en vroue waardeer, was die verskille ook opvallend. Die topresponse oor vroue het verband gehou met fisieke aantreklikheid (35%) of koestering en empatie (30%). Vir mans het een derde op eerlikheid en moraliteit gewys, terwyl ongeveer een uit vyf professionele of finansiële sukses (23%), ambisie of leierskap (19%), krag of taaiheid (19%) en 'n goeie werksetiek genoem het ( 18%). Baie minder noem dit as voorbeelde van wat die samelewing die meeste waardeer by vroue.

Die opname vind ook 'n gevoel onder die publiek dat die samelewing 'n hoër premie op manlikheid plaas as op vroulikheid. Ongeveer die helfte (53%) sê die meeste mense in ons samelewing kyk deesdae op na mans wat manlik of manlik is, baie minder (32%) sê die samelewing kyk op na vroulike vroue. Tog is vroue meer geneig om te sê dit is vir hulle belangrik om deur ander as vroulik of vroulik gesien te word as wat mans sê hulle wil hê ander moet hulle as manlik of manlik sien.

Voordat die opname gedoen is, het Pew Research Centre 'n kwalitatiewe toets gedoen met byna 200 mans wat gevra is om 'n paar eienskappe en kenmerke te lys wat by hulle opkom wanneer hulle dink aan 'n man wat manlik of manlik is en byna 200 vroue wat gevra is wat kom in gedagte te hou wanneer hulle dink aan 'n vrou wat vroulik of vroulik is. Alhoewel hierdie terme verskillende betekenisse vir verskillende mense kan hê, het die kwalitatiewe toetsing aan die lig gebring dat respondente geneig was om "manlik of manlik" te assosieer met 'n gemeenskaplike stel beskrywings wat verband hou met krag, selfvertroue en sekere fisiese eienskappe. Sommige algemeen gebruikte woorde het "sterk", "selfgeldend", "gespierd", "selfversekerd", "diep stem" en "gesighare" ingesluit. Wanneer dit kom by eienskappe en eienskappe wat gebruik word om vroue te beskryf wat "vroulik of vroulik" is, het sommige terme wat gereeld gebruik word, "genade" of "grasieus", "skoonheid" of "mooi", "versorgend" en "versorgend" ingesluit. Baie mense het ook genoem dat hulle grimering en rokke dra.

Daar is belangrike demografiese en politieke foutlyne wat oor sommige van hierdie sienings sny. Net soos Republikeine en Demokrate verdeeld is in hul sienings oor geslagsgelykheid, het hulle uiteenlopende menings oor hoekom mans en vroue verskil in verskeie dimensies. Houdings oor geslagskwessies verskil ook dikwels volgens onderwys, ras en generasie.

Die nasionaal verteenwoordigende opname van 4 573 volwassenes is aanlyn 8-21 Augustus en 14-28 September 2017 gedoen, met behulp van Pew Research Center se American Trends Panel. 1 Onder die belangrikste bevindings:

Amerikaners is verdeel volgens geslags- en partylyne oor of verskille tussen mans en vroue gewortel is in biologie of samelewingsverwagtinge

Vroue en mans wat geslagsverskille in sommige sleutelareas sien, is geneig om uiteenlopende sienings te hê oor die rol wat biologie en die samelewing speel in die vorming van hierdie verskille. Die meeste vroue wat geslagsverskille sien in die manier waarop mense hul gevoelens uitdruk, uitblink by die werk en ouerskap benader, sê dié verskille is meestal gebaseer op maatskaplike verwagtinge. Mans wat verskille in hierdie gebiede sien, is geneig om te glo dat biologie die drywer is.

Net so is Demokrate en Demokraties-gesinde onafhanklikes baie meer geneig as Republikeine en diegene wat na die GOP leun om te sê geslagsverskille is meestal gebaseer op maatskaplike verwagtinge eerder as op biologiese verskille tussen mans en vroue. Ongeveer twee derdes van Demokrate wat sê mans en vroue verskil basies in hoe hulle hul gevoelens uitdruk, hul benadering tot ouerskap, en hul stokperdjies en persoonlike belangstellings, sê hierdie verskille is gewortel in samelewingsverwagtinge. Onder hul Republikeinse eweknieë deel ongeveer vier-uit-tien of minder daardie sienings.

Die publiek sien ooreenkomste tussen mans en vroue in die werkplek

Terwyl die meerderheid Amerikaners geslagsverskille oor verskeie gebiede sien, is een gebied waar hulle meer ooreenkomste sien aan die werk: 63% sê mans en vroue is basies soortgelyk wanneer dit kom by die dinge waarmee hulle goed is in die werkplek, terwyl 37% sê hulle is meestal anders. Mans en vroue spreek soortgelyke sienings hieroor uit.

Onder Demokrate is daar 'n duidelike gevoel dat mans en vroue soortgelyk is wanneer dit kom by die dinge waarmee hulle goed is in die werkplek: 69% sê dit is die geval, terwyl 30% sê mans en vroue verskil basies in hierdie opsig. Terwyl Republikeine meer verdeeld is, sien meer ooreenkomste (55%) as verskille (44%) in die dinge waarmee mans en vroue goed is in die werkplek.

Duisendjarige mans is baie meer geneig as dié in ouer generasies om te sê dat mans druk ondervind om 'n vuishou te gooi as hulle uitgelok word, om aan te sluit wanneer ander op 'n seksuele manier oor vroue praat, en baie seksmaats het

Die meeste mans sê dat mans in die algemeen ten minste 'n mate van druk ondervind om emosioneel sterk te wees (86%) en om in sport belang te stel (71%) sê ongeveer ses-uit-tien (57%) dat mans onder druk staan ​​om bereid te wees om 'n vuishou te gooi as dit uitgelok word, terwyl kleiner maar aansienlike aandele van mans sê mans ondervind druk om aan te sluit wanneer ander mans op 'n seksuele manier oor vroue praat (45%) en om baie seksmaats te hê (40%).

Duisendjarige mans staan ​​op drie van hierdie gebiede uit bo hul ouer eweknieë: 69% sê daar is ten minste 'n mate van druk op mans om gewillig te wees om 'n vuishou 55% van Gen X en 53% van Boomer-mans en selfs kleiner aandele mans in die Stille Generasie (34%) sê mans ondervind druk in hierdie verband.En terwyl ongeveer ses-uit-tien-duisendjarige mans sê daar is ten minste 'n mate van druk op mans in die algemeen om baie seksmaats (61%) te hê en om aan te sluit wanneer ander mans op 'n seksuele manier oor vroue praat (57%), ongeveer vier-uit-tien of minder ouer mans sê mans ondervind ten minste 'n mate van druk in hierdie gebiede.

Terwyl die vraag gevra word oor die druk wat mans in die algemeen ondervind, is dit moontlik dat respondente op hul of hul vriende se persoonlike ervarings geput het toe hulle geantwoord het. As sodanig kan die generasiegapings in sienings oor hoeveel druk mans in hierdie ryke ondervind, ten minste gedeeltelik hul ouderdom en hul stadium in die lewe weerspieël.

Demokrate is meer geneig as Republikeine om te sê die samelewing waardeer manlikheid - en ook meer geneig om dit as 'n slegte ding te sien

Sowat ses-uit-tien Demokrate en Demokraties-gesinde onafhanklikes (58%) sê die meeste mense in ons samelewing kyk deesdae op na mans wat manlik of manlik is, terwyl 4% sê die samelewing sien neer op hierdie mans en 37% sê dit ook nie kyk op of af op hulle. Onder Republikeine en diegene wat na die Republikeinse Party leun, sê 47% die samelewing kyk op na manlike mans, 12% sê die samelewing sien neer op hulle en 41% sê nie een van die antwoorde is van toepassing nie.

Republikeine wat sê die samelewing kyk oorweldigend op na manlike mans, sê dit is 'n goeie ding (78%). Demokrate is nie oortuig nie: Onder diegene wat sê die samelewing kyk op na manlike mans, sê byna identiese aandele dit is 'n goeie ding (49%) en sê dit is 'n slegte ding (48%).

Terwyl kleiner aandele van Amerikaners sê die meeste mense in ons samelewing kyk op na vroulike vroue as wat sê die meeste mense kyk op na manlike mans, sê 'n stewige meerderheid van diegene wat sê die samelewing kyk op na vroulike vroue (83%) ook dat dit 'n goeie ding net 15% sê dit is 'n slegte ding dat die samelewing opkyk na vroulike vroue. Oor die algemeen sien 60% van diegene wat sê die meeste mense kyk op na manlike mans dit as 'n goeie ding, terwyl 37% sê dit is sleg.

Ras en opvoedkundige prestasie word gekoppel aan hoe mense hul eie manlikheid of vroulikheid sien

Mans en vroue gee soortgelyke antwoorde wanneer hulle gevra word om hulself te beskryf in terme van hul eie manlikheid of vroulikheid. Sowat drie-uit-tien mans (31%) sê hulle is baie manlik of manlik, terwyl 54% hulself as ietwat manlik beskryf en 15% sê hulle is nie te of glad nie manlik nie. Onder vroue sê 32% hulle is baie vroulik of vroulik, 54% sê hulle is ietwat vroulik en 14% sê hulle is nie te of glad nie vroulik nie.

Swart mans is meer geneig as wit mans om te sê dat hulle baie manlik is, en dieselfde patroon geld vir vroue. Ongeveer die helfte van swart mans (49%) en swart vroue (47%) beskryf hulself as óf baie manlik óf baie vroulik, vergeleke met 28% van wit mans wat sê hulle is baie manlik en 27% van wit vroue wat hulself as baie beskou. vroulik. Terwyl ongeveer 'n derde van mans en vroue sonder 'n vierjarige kollege-graad sê hulle is baie manlik of vroulik (34% elk), beskryf kleiner aandele van diegene wat 'n baccalaureusgraad of meer opleiding het hulself so (22% en 24% , onderskeidelik).

Die opname vind ook 'n wye generasiegaping in die manier waarop vroue hul eie vroulikheid sien. Terwyl ongeveer die helfte (53%) van vroue in die Stille Generasie sê dat hulle baie vroulik is, sien ongeveer 'n derde van Boomer (36%) en Gen X (32%) vroue en 'n selfs kleiner deel van Millennial vroue (19%) hulself. hierdie manier. Daar is geen duidelike verband tussen 'n man se ouderdom en die manier waarop hy sy manlikheid sien nie.

Onder mans is Republikeine meer geneig as Demokrate om te sê dat hulle baie manlik of manlik is: 39% van Republikeinse mans - teenoor 23% van hul Demokratiese eweknieë - beskryf hulself so. En terwyl 21% van die Demokratiese mans sê hulle is nie te of glad nie manlik nie, sê net 8% van die Republikeinse mans dieselfde. Sienings is meer eenvormig oor partygrense heen wanneer dit kom by hoe vroue hulself sien.

Wanneer dit kom by kinders grootmaak, sien meer voordele daarin om meisies as seuns bloot te stel aan aktiwiteite wat tipies met die ander geslag geassosieer word

Die meeste volwassenes is oop vir die idee om jong meisies en seuns bloot te stel aan speelgoed en aktiwiteite wat tipies met die teenoorgestelde geslag geassosieer word. Ongeveer driekwart (76%) sê dit is 'n goeie ding vir ouers van jong meisies om hul dogters aan te moedig om met speelgoed te speel of deel te neem aan aktiwiteite wat tipies met seuns geassosieer word. 'n ietwat kleiner meerderheid (64%) sê dit is 'n goeie ding vir ouers van jong seuns om hulle aan te moedig om met speelgoed te speel of deel te neem aan aktiwiteite wat gewoonlik as vir meisies beskou word.

Vroue is meer geneig as mans om te sê ouers moet hul kinders aanmoedig om betrokke te raak by aktiwiteite wat tipies met die teenoorgestelde geslag geassosieer word, maar die verskil is meer uitgesproke wanneer dit kom by sienings oor die grootmaak van seuns. Groot meerderheid vroue (80%) en mans (72%) sê dit is 'n goeie ding vir ouers van jong meisies om dit te doen, onderskeidelik 71% en 56% sê ouers van jong seuns moet hulle aanmoedig om met speelgoed te speel of deel te neem aan aktiwiteite wat tipies met meisies geassosieer word.

Demokrate en Demokraties-gesinde onafhanklikes is meer geneig as Republikeine en diegene wat Republikeine leun om te sê dit is goed vir ouers om te breek met geslagsnorme in die grootmaak van kinders, en ook hier is die verskil die duidelikste wanneer dit kom by die grootmaak van seuns. Sowat agt-uit-tien Demokrate (78%) - teenoor 47% van Republikeine - sê dit is 'n goeie ding vir ouers van jong seuns om hulle aan te moedig om met speelgoed te speel en deel te neem aan aktiwiteite wat tipies met meisies geassosieer word.

Amerikaners verskil oor wat beklemtoon moet word in die grootmaak van seuns vs. meisies

Amerikaners bied verskillende assesserings van hoe seuns en meisies deesdae grootgemaak word wanneer dit kom by spesifieke eienskappe en gedrag. Die grootste leemte kan gesien word in die aanmoediging van kinders om oor hul gevoelens te praat wanneer hulle hartseer of ontsteld is: 59% van volwassenes sê daar is te min klem daarop om seuns aan te moedig om oor hul gevoelens te praat, terwyl slegs 38% dieselfde sê oor meisies ( 51% sê dinge is omtrent reg in hierdie gebied wanneer dit by meisies kom). En terwyl 51% sê daar moet meer klem gelê word op die aanmoediging van seuns om goed op skool te doen, sê ietwat kleiner aandele (43%) daar moet meer klem hierop vir meisies wees.

Wanneer dit kom by waarvoor ontbreek meisies deesdae sê meer Amerikaners daar is te min klem op die aanmoediging van meisies om leiers te wees en om vir hulself op te staan ​​as om te sê daar is te min klem wanneer dit kom by die aanmoediging van seuns in hierdie gebiede. Ongeveer die helfte sê meer moet gedoen word om meisies aan te moedig om leiers te wees (53%) en om vir hulself op te staan ​​(54%), vergeleke met sowat vier-uit-tien wat dieselfde sê oor die aanmoediging van seuns om elk van hierdie te doen.

Vroue is meer geneig as mans om te sê daar is te min klem op die aanmoediging van meisies om leiers te wees: 57% van vroue sê dit, vergeleke met 49% van mans. Maar wanneer dit kom by die aanmoediging van leierskap by seuns, is sienings omgekeer, met groter aandele mans (46%) as vroue (38%) wat sê daar moet meer klem hierop wees.

Daar is ook 'n partyverdeling oor hierdie kwessie. Demokrate is baie meer geneig as Republikeine om te sê daar is te min klem op leierskap vir meisies – 64% van die Demokrate sê dit in vergelyking met 39% van die Republikeine. Op hul beurt sê 'n meerderheid Republikeine (56%) daar is te min klem op hierdie eienskap vir seuns, net 30% van die Demokrate stem saam.

Alle verwysings na party-affiliasie sluit diegene in wat na daardie party leun: Republikeine sluit diegene in wat identifiseer as Republikeine en onafhanklikes wat sê hulle neig na die Republikeinse Party, en Demokrate sluit diegene in wat identifiseer as Demokrate en onafhanklikes wat sê hulle neig na die Demokratiese Party.

Verwysings na Millennials sluit volwassenes in wat tussen 18 en 36 jaar oud is in 2017. Generasie Xers sluit diegene in wat ouderdomme 37 tot 52 is, Baby Boomers sluit diegene in wat 53 tot 71 is en lede van die Silent Generation sluit dié ouderdomme 72 tot 89 in.

Verwysings na kollege gegradueerdes of mense met 'n kollege-graad bestaan ​​uit diegene met 'n baccalaureusgraad of meer. "Sommige kollege" sluit in diegene met 'n geassosieerde graad en diegene wat kollege bygewoon het, maar nie 'n graad verwerf het nie. "Hoërskool" verwys na diegene wat 'n hoërskool diploma of die ekwivalent daarvan het, soos 'n Algemene Onderwysontwikkeling (GED) sertifikaat.

Verwysings na wit en swart sluit slegs diegene in wat nie-Spaans is en identifiseer as slegs een ras. Hispanics is van enige ras.


Die waarheid oor seksverskille

Deur David P Schmitt Ph.D. gepubliseer 7 November 2017 - laas hersien op 16 November 2017

Dis tyd vir ’n grootmensgesprek oor seks. Nee, nie daardie een. Die ander een, oor die gedagtes van mans en vroue. Konvergerende lyne van empiriese bewyse - van ontwikkelingsneurologie, mediese genetika, evolusionêre biologie, kruiskulturele sielkunde en nuwe studies van transseksualiteit - saam met ons evolusionêre erfenis, dui almal op dieselfde gevolgtrekking: Daar is sielkundige verskille tussen mans en vroue. En hulle raak sake so onbenullig soos sensitiwiteit vir stinkende sokkies en so belangrik soos vatbaarheid vir versteurings soos depressie en outisme.

Die dramatiese fisieke en gedragsverskille tussen mans en vroue, insluitend krag en grootte, puberteitstydsberekening, konsekwente patrone regoor die wêreld van jag versus versameling en kinderopvoeding, sowel as deurdringende verskille in risikoneming, mortaliteit en reproduktiewe vereistes, getuig van die waarskynlikheid dat evolusie aanpassings in mans en vroue gevorm het wat ons ietwat verskillende wesens maak. Sielkundig het hierdie beeldhouwerk deur evolusie mans en vroue gelaat met spesifieke benaderings tot lewe en liefde gebou op 'n gemeenskaplike kern van die menslike natuur.

Ironies genoeg, net soos die bewyse toeneem dat sielkundige geslagsverskille werklik is, het ontkenning van verskille al hoe meer geword. Pogings tot respekvolle en produktiewe gesprekke oor biologiese geslagsverskille eindig dikwels met naamskending (genetiese deterministies!) of volstrekte kansellasie van gebeure – om nie eens te praat van die baie openbare afdanking van 'n Google-sagteware-ingenieur vir die skryf van 'n memo oor die onderwerp nie.

Een rede waarom gesprekke oor geslagsverskille vasloop, is die wydverspreide gebrek aan grondliggende kennis oor seks en geslag. Dan is daar die groot verskeidenheid invloede, van binne en van buite, wat al ons emosies, gedagtes en gedrag vorm. Tog, om mans en vroue se verskillende sielkunde te ontken, is nie bloot 'n ontkenning van die werklikheid nie, dit het ernstige gesondheidsgevolge vir beduidende segmente van die bevolking.

Seks vs. Geslagsverskille

Dit is mees logies om die verskille tussen mans en vroue geslagsverskille te noem, nie geslagsverskille nie. Ons spesie het immers biologiese geslagte - tipies gedefinieer deur gameetgrootte, genitale morfologie, die teenwoordigheid of afwesigheid van 'n Y-chromosoom en normatiewe geslagshormoonvlakke. Daar is sekerlik atipiese (en ongewone) variasies in geslagschromosome en in deurslaggewende hormonale ervarings tydens seksuele ontwikkeling wat die definisie van 'n mens se geslag onduidelik kan maak. Die Internasionale Olimpiese Komitee het dekades lank gesukkel om biologiese seks te definieer—en dit sukkel steeds.

Of jy jou as 'n man of 'n vrou identifiseer, is jou seksuele identiteit. Wanneer hulle verskille bestudeer in die manier waarop selfgeïdentifiseerde mans en vroue dink (soos hoe hulle 'n kaart lees), voel (die mate waarin hulle empatie ervaar) en optree (sê hul waarskynlikheid om moord te pleeg), word sielkundiges gesê om sielkundige geslagsverskille te ondersoek.

Geslag, of geslagsielkunde, volgens die American Psychological Association, weerspieël die houdings, gevoelens en gedrag wat 'n gegewe kultuur met biologiese seks assosieer. Die term "geslagsidentiteit" word dikwels met seksuele identiteit vermeng, maar "geslag" verwys na of 'n persoon tipies manlik en/of vroulik is soos gedefinieer deur hul plaaslike kultuur. (Soms word dit geslagsrol- of geslagsroloriëntasie of geslagsuitdrukking genoem. Ek weet, dit is verwarrend, en daarom vind so baie dit moeilik om duidelik te wees wanneer hulle geslagsverskille bespreek.)

Sommige sielkundiges beweer dat ons die meeste verskille tussen mans en vroue geslagsverskille moet noem, nie geslagsverskille nie - omdat hulle voel dat sulke verskille kultureel gekonstrueer is en die term "seks" gereserveer moet word vir verskille wat hoofsaaklik biologies van oorsprong is. Maar dit is 'n gevaarlike speletjie om te speel, soos sosiale sielkundige Alice Eagly uitgewys het: Dit veronderstel die uiteindelike bron van waarneembare verskille tussen mans en vroue.

Daar is ander variasies in seksverwante identiteite wat besprekings bemoeilik. Mense se seksuele oriëntasie kan byvoorbeeld in baie vorme kom oor variëteite van geslag en geslag, insluitend androfilie (vind manlike liggame eroties), ginefilie (vind vroulike liggame eroties), biseksualiteit, aseksualiteit, en meer. Seks en geslag en oriëntasies kom in baie variëteite voor. Maar om die sielkunde van self-geïdentifiseerde mans en vroue te vergelyk, is om sielkundige geslagsverskille te bespreek - wat ook al hul oorsprong.

Grootte maak saak

Dit is 'n algemene, maar foutiewe, opvatting dat mans en vroue verskil vanweë die eenvoudige teenwoordigheid (of afwesigheid) van 'n Y-chromosoom en die gepaardgaande uitwerking daarvan op testosteroonvlakke. Die feit dat daar baie grade van verskille tussen mans en vroue is, weerspreek daardie oortuiging. Maar wat enige geslagsverskil in die eerste plek die moeite werd maak om oor te praat, is die grootte van die verskil.

By die ontleding van data van groot getalle vorige studies - 'n prosedure genaamd meta-analise - het sielkundiges verskeie geslagsverskille in die sfeer van emosies gevind. Hulle het getoon dat vroue ietwat meer empaties as mans is, terwyl mans geneig is om die emosie van seksuele jaloesie kragtiger te ervaar. In die kognitiewe gebied is mans geneig om beter in staat te wees om 'n dimensionele voorwerp in hul gedagtes te draai en om byvoorbeeld 'n onderstebo karakter te herken, terwyl vroue uitblink daarin om 'n voorwerp in 'n visuele veld op te spoor en presies te onthou waar Big Ben is. 'n kaart van Londen. Gedragsgewys is mans meer fisies aggressief en moorddadig met ander van dieselfde geslag as wat vroue is, en vroue is geneig om ouer en ryker lewensmaats vir die huwelik te kies in vergelyking met mans. Watter soort verskil, hoe groot verskil, en hoe deurdringende verskil moet daar wees om 'n bewering te ondersteun dat mans sielkundig verskil van vroue?

Neem een ​​van die mees ooglopende en nie-kontroversiële verskille tussen mans en vroue. Die tipiese man is baie langer as die tipiese vrou. Maar die geslagsverskil in lengte (of enige ander geslagsverskil) is nie 'n stelling oor individuele mans en vroue nie, dit het slegs betrekking op groepgemiddeldes.

Daarin lê 'n sleutelprobleem in die bespreking van geslagsverskille: Navorsing benader seksverskille byna altyd as groepgemiddeldes, maar die meeste mense dink aan individuele mans en vroue. Wanneer navorsers praat van die gemiddelde man wat langer as die gemiddelde vrou is, impliseer hulle nie dat elke lid van die groep "mans" langer is as alle lede van die groep "vroue" nie. Hulle praat van hoogteverskille soos versprei oor baie individue van beide groepe.

As jy 100 vroue en 100 mans in lyn sou stel en die hoogtes van die twee groepe sou ondersoek, sou jy maklik verskille in hul groepverspreidings van hoogtes opmerk. In die Verenigde State is die gemiddelde volwasse vrou net omtrent so lank soos die gemiddelde 14-jarige seun. Te dikwels, wanneer wetenskaplikes beweer dat daar 'n geslagsverskil in lengte bestaan, word dit deur ander vertaal as wat beteken dat die kenmerk van lengte biologies noodsaaklik is om 'n man (langer) of 'n vrou (korter) te wees. Die neiging om dit wat slegs as 'n groepverskil verskyn, as 'n noodsaaklike verskil verkeerd te interpreteer, is 'n groot hindernis vir respekvolle en produktiewe gesprekke oor geslagsverskille.

Een manier om besprekings oor verskille in groepgemiddeldes te verduidelik, is om 'n spesifieke getal by hulle te plaas. Sielkundiges gebruik dikwels 'n presiese getal om die grootte van geslagsverskille uit te druk, waarna verwys word as 'n "effekgrootte", met die algemeenste gebruik die d statistiek. 'n Positiewe d waarde dui tipies aan dat mans hoër is op 'n bepaalde eienskap 'n negatiewe waarde dui aan dat vroue hoër is. Die grootte van die d waarde bepaal presies hoe groot die gemiddelde geslagsverskil is.

A d waarde naby nul beteken dat die geslagsverskil onbenullig is. Sodra 'n d-waarde +/- 0.20 bereik, neem sielkundiges kennis. A d waarde van -0.20, byvoorbeeld, dui aan dat 58 persent van vroue hoër is as die gemiddelde man op 'n sielkundige eienskap. Dit word as "klein" effekgroottes beskou. Seksverskille in interpersoonlike vertroue, konformiteit en algemene verbale vermoë lê in hierdie reeks.

A d waarde van +0.50 word as "matig" beskou en dui aan dat 69 persent van mans hoër is as die gemiddelde vrou op 'n spesifieke eienskap. Seksverskille in ruimtelike rotasievaardighede, sekere wiskundige vermoëns (3-dimensionele meetkunde en calculus), en taakgeoriënteerde leierskap (fokus op die bereiking van 'n groepdoel eerder as om harmonie binne die groep te handhaaf) is binne hierdie groottereeks.

A d waarde van -0.80 word as "groot" beskou en dui aan dat 79 persent van vroue hoër is as die gemiddelde man. Seksverskille in teerheid, om meer in mense as in dinge te belangstel en 'n gebrek aan belangstelling in toevallige seks lê in hierdie groottereeks.

Groter d waardes is minder algemeen in sielkunde, maar 'n waarde van +1.00 dui aan dat 84 persent van mans hoër is as die gemiddelde vrou. Seksverskille van hierdie omvang sluit in hoogteverskille, in die uiting van belangstelling in ingenieurswese as 'n beroep, en in die afwesigheid van seksuele afsku (soos om nie uitgeput te voel wanneer die bure hoor seks het nie).

A d waarde van +2.00 dui aan dat 98 persent van mans hoër is as die gemiddelde vrou in 'n eienskap, omtrent so na as wat navorsers kan kry om 'n werklik dimorfiese verskil te vind. Seksverskille in gooivermoë, greepsterkte en stemtoonhoogte is in hierdie reeks.

Maak nie saak hoe groot of klein 'n geslagsverskil is nie, daar is byna altyd beduidende oorvleueling tussen verspreidings van mans en vroue. Sommige vroue is in staat om verder te gooi as sommige mans. Sielkundige geslagsverskille gaan oor groepverdelings, nie digotome binaries van alle mans teenoor alle vroue nie.

Biologie maak saak

Neurologies begin alle mense as vroulik. Tydens voorgeboortelike ontwikkeling begin die Y-chromosoom van menslike mans 'n reeks manlike gebeurtenisse van beide liggaam (gedurende die eerste twee maande) en brein (na die eerste trimester). Een van die mees kritieke periodes in die tweede trimester van swangerskap vind plaas wanneer manlike breine, maar tipies nie vroulike breine nie, permanent verander word deur blootstelling aan androgene.

Volgens die organisatoriese hipotese van seksuele differensiasie, manlik die voorgeboortelike blootstelling aan androgene die brein op maniere wat sielkundige geslagsverskille beïnvloed. Daar is aansienlike bewyse dat hierdie effekte werklik is.Byvoorbeeld, voorgeboortelike androgeenblootstelling binne normale vlakke voorspel geslagsverskille in postnatale speelvoorkeure (roof-en-tuimel-spel), persoonlikheidseienskappe (opwinding-soek, aggressie) en kognitiewe vermoëns (geestelike rotasievermoë).

Bewyse wat die organisatoriese effekte van androgeen ondersteun, spruit ook uit studies van manlike en vroulike kinders wat om verskeie redes atipiese hormonale profiele het. Studies van meisies wat voorgeboortelik aan manlik-tipiese vlakke van androgene blootgestel is gedurende die tweede trimester van swangerskap, vertoon meer mans-tipiese sielkunde (in spelvoorkeure, persoonlikheidseienskappe en kognitiewe vermoëns) in vergelyking met hul onaangeraakte susters. Studies van babas so jonk as 'n paar maande vind deurgaans dat sommige sielkundige geslagsverskille na vore kom voordat uitgebreide geslagsosialisering plaasgevind het. Bewysstuk A is ruimtelike rotasievermoë, soos gesien by preverbale, vyf maande oue babas wat roteer en spieëlbeeldvoorwerpe herken.

Studies van volwassenes wat hormoonbehandelings, geslagsdisforie en transseksualisme ervaar, dui insgelyks daarop dat biologie tot 'n mate bydra tot sielkundige geslagsverskille tussen mans en vroue. Verskeie studies het byvoorbeeld bevind dat man-tot-vrou transseksuele tekens toon van vroulike sielkundige en fisiese eienskappe voordat hulle oorgaan. Nadat hulle hormoonbehandelings ondergaan het om hul testosteroon te verminder, is meer uitgesproke vroulike gedagtes, gevoelens en gedrag duidelik.

Ontwikkelingsake

Biologiese aanleg om 'n manlike of vroulike sielkunde te ontwikkel, impliseer geensins dat mans- en vrouesielkunde 'n eenvoudige binêre vorm nie. Die oorvleueling in verspreiding van mans en vroue se eienskappe weerlê sulke digotome denke. Die bestaan ​​van biologiese aanleg beteken ook nie dat geslagsverskille ná geboorte vas en onveranderlik is nie – ’n soort geneties deterministiese denke. Byna alle biologiese meganismes wat in die loop van die geskiedenis ontstaan ​​het, is ontwerp om te reageer op sleutelelemente in die omgewing, ontwikkelingsensitief vir kenmerke van familie, sosiale strukture en plaaslike ekologieë. En die insette van die omgewing beïnvloed byna altyd die mate van seksuele differensiasie.

Baie sielkundige geslagsverskille kom na vore lank na voorgeboortelike ervarings. Seksverskille verskyn tydens puberteit of ander kritieke tydperke wanneer gene sensitief word vir aktivering deur groot rypwordingsgebeure, soos seksuele debuut, ouerskap en menopouse. Seksverskille in die persoonlikheidseienskap van neurotisisme, insluitend sensitiwiteit vir negatiewe emosies en kwesbaarheid vir stres, bereik byvoorbeeld nie hul volle volwasse vorm tot ongeveer die ouderdom van 14 nie, wat daarop dui dat puberteitfaktore hul ontwikkeling beïnvloed. Met ander woorde, sommige sielkundige geslagsverskille is spesiaal deur evolusie ontwerp om ontwikkelingsgewys en eers na bepaalde mylpale te ontstaan.

Benewens die vroeë organisatoriese effekte en die latere aktiveringseffekte, is sommige sielkundige geslagsverskille die gevolg van direkte effekte van gene - afgesien van die geslagschromosome en hul verwante hormone - wat verskillend in mans en vroue se brein funksioneer. Sielkundige Janet Hyde en haar kollegas het byvoorbeeld gevind dat 'n serotonien-vervoerder geen, 5-HTTLPR, wat in kort en lang weergawes bestaan, waarvan die kort weergawe met hoër negatiewe emosionaliteit geassosieer word, nouer gekoppel is aan die opkoms van neurotisisme- verwante eienskappe by vroue as by mans. Die navorsers identifiseer geenvariante wat ander neuro-oordragstowwe affekteer wat op soortgelyke wyse disproporsioneel in vroue uitgedruk word. En hulle noem verskeie meganismes - soos X-koppeling, of die betrokkenheid van gene wat op die X-chromosoom gevind word, en estrogeen-geïnduseerde geenuitdrukking - wat sleuteloorsaaklike rolle kan speel in die ontstaan ​​van een van die mees noemenswaardige sielkundige geslagsverskille: die hoër voorkoms van depressie onder vroue as mans.

Selfs al spruit hulle uit direkte genetiese effekte, psigologiese geslagsverskille neem nie presies dieselfde vorm aan of manifesteer in dieselfde mate oor alle kulture nie. Menslike sielkunde is hoogs sensitief vir ontwikkelings- en sosio-ekologiese kontekste. Sulke omgewingsfaktore soos die bedreiging van malaria en ander infeksies, die aantal mans relatief tot die aantal vroue in 'n plaaslike bevolking, die mate waarin mans en vroue moet meeding om 'n maat te vind en voort te plant - alles vergroot of verminder seks verskille.

Byvoorbeeld, oor alle kulture heen is mans meer as vroue geneig om fisieke aantreklikheid by potensiële huweliksmaats te verkies, veral sulke leidrade vir jeug en vrugbaarheid soos 'n klein middellyf en krom heupe. Wanneer patogene egter algemeen voorkom en siektes soos malaria 'n konstante gevaar is (sê, in Indië en Brasilië, in teenstelling met Nieu-Seeland en Duitsland), is beide mans en vroue geneig om fisiese aantreklikheid in 'n potensiële maat te beklemtoon - moontlik omdat aantreklikheid oor die algemeen is 'n betroubare aanduiding van goeie gesondheid. In hierdie omgewings is die versterking van begeerte na fisiese aantreklikheid meer uitgesproke onder vroue, wat lei tot kleiner geslagsverskille in maatsvoorkeur vir aantreklikheid in samelewings met hoër patogeenlaste.

Kultuur maak saak (maar nie hoe jy dink nie)

Feit: As 'n persentasie van inskrywings is daar meer vroulike wetenskap hoofvakke in Birma, Oman en Marokko as in die lande van Skandinawië.

Feit: Amerikaanse vroue is 15 persent minder geneig om 'n bestuursposisie in die werkplek te bereik as mans - maar in Swede is vroue 48 persent minder geneig, in Noorweë 52 persent, in Finland 56 persent en in Denemarke 63 persent.

Wat ook al die verskille in mans en vroue se psige is – empatie, jaloesie, kognitiewe vermoëns, maat-voorkeure – neem baie teorieë in sielkunde aan dat dit hoofsaaklik voortspruit uit direkte geslagsosialisering deur ouers, media en samelewingsinstellings. Gevolglik word daar dikwels verwag dat geslagsverskille kleiner sal wees in kulture met hoër vlakke van geslagsverwante egalitarisme, soos in Skandinawië, waar sosialisering en rolle meer gebalanseerd is tussen mans en vroue en sosiopolitieke geslagsgelykheid heers.

Verbasend genoeg het verskeie groot kruiskulturele studies bevind dit is glad nie die geval nie. Of wetenskaplikes Groot Vyf persoonlikheidseienskappe meet, soos neurotisme Dark Triad-eienskappe, soos psigopatie of selfagting, subjektiewe welstand of depressie, empiriese bewyse toon dat die meeste geslagsverskille opvallend groter is in kulture met meer egalitêre geslagsrolle—soos in Skandinawië.

Dieselfde geld vir kognitiewe eienskappe, insluitend geestelike rotasie en liggingsvermoë, objektief gemeet op toetse, sowel as vir fisiese eienskappe soos lengte en bloeddruk (beide groter by mans). En onder sulke verskille soos om fisies aantreklike maats te verkies, kom sommige van die grootste sielkundige afwykings van almal voor onder die mees progressiewe mense: Skandinawiërs. Die verskynsel word die geslagsgelykheidsparadoks genoem.

Kultuur maak saak om sielkundige geslagsverskille te verklaar, maar nie soos die meeste mense dink nie. Dit is nie strenger geslagsosialisering deur ouers en media, streng maatskaplike geslagsrolle of institusionele sosiopolitieke kragte wat die verskille tussen mans en vroue in die mees progressiewe nasies in die wêreld vergroot nie. Wanneer jy almal dieselfde behandel, soos in die Nordiese lande, is dit net genetiese aanleg wat die mees waarneembare individuele verskille veroorsaak. Uiterstes van seksuele vryheid veroorsaak groter sielkundige geslagsverskille. Of soos verduidelik deur Israeliese sielkundiges Shalom Schwartz en Tammy Rubel-Lifshitz, kan dit wees dat die feit dat minder geslagtelike beperkings in 'n kultuur 'albei geslagte toelaat om meer vrylik die waardes na te streef waarvoor hulle inherent meer omgee'.

Skakelaars, nie skakelaars nie

As jou seksuele identiteit "Ek is 'n man" is, is dit waarskynlik dat jy ook 'n dieper stem en 'n sterker seksdrang as die meeste vroue het. Maar nie alle vroue nie. Evolusie in seksueel voortplantende spesies maak voorsiening vir baie variasie volgens geslags- en geslagsdimensies. Dink aan geslagsverskille vir talle eienskappe soos dosyne onderling verbind seks/geslag skakels met eindpunte wat wissel van uiterste manlike tipies/manlike tot uiterste vroulike tipies/vroulik. Ons sielkundige geslagsverskilskakelaars hoef nie almal op 11 gedraai te word vir mans en vroue om aansienlik van mekaar te verskil nie en vir evolusie om 'n rol te speel in die voortbring van menslike seksuele diversiteit.

Deur geslagsverskille as dimensionele seks/geslagskakelaars te beskou, maak dit duidelik dat daar nie een eenvoudige geslagsaanpassing is wat aanleiding gee tot manlike en vroulike sielkunde nie. Inteendeel, daar is waarskynlik dosyne, indien nie honderde nie, van ontwikkelde funksionele meganismes wat fisiese geslagsverskille in lengte, krag, stem en hardheid en sielkundige verskille in persoonlikheid, speelvoorkeure, maatseleksie, erotiese begeertes, persoonlike waardes en kognitiewe vermoëns genereer. Elke aanpassing draai die onderskeie geslags-/geslagskakels van mans en vroue op skuins, konteks-sensitiewe maniere wat elkeen 'n klein rol bydra om die verskeidenheid geslagsverskille wat in ons spesie regoor die wêreld gesien word, te genereer.

Dit is ironies dat net wanneer die wetenskap vinnig besig is om sy fundamentele begrip van geslagsverskille te verbeter en die soms subtiele maniere waarop biologie en kultuur interaksie te dokumenteer, die vordering onder aanranding gekom het. Die herrie oor die Google-memo was net een voorbeeld. Nog 'n manifestasie is die onlangse besluit deur Engeland se Royal Society om as wetenskapboek van die jaar aan te wys Testosteroon Rex: Ontmaak die mites van ons geslagtelike gedagtes deur Cordelia Fine. Gesonde terugslag wys op die gevare daarvan om ons seksuele self heeltemal te biologies, maar Fine verwerp sielkundige geslagsverskille heeltemal. Miskien beduidend, die beoordelaars was hoofsaaklik medialede, nie wetenskaplikes nie.

Ten spyte van Fine se toenemend vokale perspektief, getuig aansienlike bewyse van die bestaan ​​van baie sielkundige geslagsverskille. Maar selfs 'n verskil wat duidelik spruit uit voorgeboortelike hormoonblootstelling - sê, voorkeur vir rof-en-tuimel-spel - impliseer nie genetiese determinisme nie, die kenmerk is steeds veranderbaar deur toekomstige ontwikkelingservarings.

En soms sal ons alles in ons vermoë wil doen om geslagsverskille te verander. Dit is van kritieke belang om te erken dat biologiese geslagsverskille nie noodwendig moreel goed of regverdigbaar is nie. Daar is geslagsverskille wie se ontwikkelingssamelewing aktief moet regstel, soos die groter risiko van ernstige outisme by mans en depressie by vroue. Daar is net een manier om die gereedskap te ontwikkel wat nodig is om sulke ongewenste ontwikkelings te bedwing—om hul biologiese herkoms te verstaan. En dit begin met die erkenning van hul bestaan.


Te veel om te tel, te klein om te vind

Ons sal die groot oorsig oor die verskeidenheid mikroörganismes hier gee. Daar is geen eenvoudige verduideliking van 'n mikrobe behalwe die feit dat hulle klein is nie. Die lys gaan aan. Onthou net dat hier baie verskeidenheid aan die gang is.

Hulle kan wees heterotrofies of outotroof. Hierdie twee terme beteken dat hulle óf ander dinge eet (hetero) óf vir hulself kos maak (outo). Dink so daaroor: plante is outotroof en diere is heterotroof.

Hulle kan wees eensaam of koloniale. 'n Protosoë soos 'n amoeba kan sy hele lewe alleen deurbring en deur die water vaar. Ander, soos swamme, werk saam in kolonies om mekaar te help oorleef.

Hulle kan voortplant seksueel of ongeslagtelik. Soms meng die DNA van twee mikrobes en 'n nuwe een word geskep (seksuele voortplanting). Soms verdeel 'n mikrobe vanself in twee identiese stukke (ongeslagtelike voortplanting).


Deel 3: MCAT-biologiestudiestrategieë

In hierdie afdeling van die gids sal ons vyf hoë-opbrengs studiestrategieë aanbied wat u kan gebruik om alle MCAT-biochemie-vrae te oorkom.

MCAT Biologie Wenk #1: Oefen die interpretasie van grafieke, figure en tabelle deur die TAID P-metode te gebruik.

Die TAID P-metode is 'n waardevolle benadering gegewe die neiging van MCAT-gedeeltes om gebaseer te wees op 'n wetenskaplike gedeelte.

TAID P staan ​​vir titel, asse, onafhanklike veranderlike, afhanklike veranderlike en patrone. As jy hierdie elemente in 'n grafiek, figuur of tabel kan identifiseer, sal jy kan verstaan ​​wat die data vir jou sê. Kom ons sê jy kry hierdie syfer op 'n MCAT biologie gedeelte:

Figuur 1. Relatiewe p53-proteïenvlakke in die teenwoordigheid of afwesigheid van geneesmiddel van belang.

Kom ons duik in hierdie voorbeeld deur die TAID P-metode te gebruik:

T (titel): Die titel lui: "relatiewe p53-proteïenvlakke in die teenwoordigheid of afwesigheid van geneesmiddel van belang." Uit hierdie titel kan ons bepaal dat die navorsers selle met 'n geneesmiddel behandel en die relatiewe vlakke van 'n sekere proteïen meet. As jy nie van selbiologie onthou nie, is p53 'n belangrike tumoronderdrukkerproteïen, maar 'n MCAT-passasie sou jou waarskynlik meer agtergrond gegee het.

A (asse): Die x-as wys die verskillende behandelingsgroepe terwyl die y-as die toename in p53-proteïenvlakke meet.

I/D (onafhanklike/afhanklike veranderlikes): Die asse maak dit maklik om die onafhanklike en afhanklike veranderlikes, wat I en D in die TAID P-metode is, te bepaal. Eerstens, wat is die onafhanklike en afhanklike veranderlikes? Die onafhanklike veranderlike is iets wat jy doelbewus verander terwyl die afhanklike veranderlike 'n gemete respons is gebaseer op hierdie verandering.

Die onafhanklike veranderlike word altyd op die x-as vertoon, die onafhanklike veranderlike in hierdie eksperiment is die behandeling wat gebruik word. In hierdie geval is die vier behandelings: kontrole, 1 uM geneesmiddel, 5 uM geneesmiddel en 100 uM geneesmiddel. Die afhanklike veranderlike word op die y-as getoon, so ons weet dat relatiewe p53 proteïenvlakke ons afhanklike veranderlike is.

P (patrone): Laastens, kom ons kyk of daar enige patrone in hierdie figuur is. Is daar 'n verskil tussen die kontrole- en dwelmgroepe? Dit blyk dat die byvoeging van geneesmiddel tot 'n toename in p53-proteïenvlakke lei. Wat as ons baie van die middel byvoeg (d.w.s. 'n hoër konsentrasie)? Wanneer ons van 5 uM geneesmiddel na 100 uM geneesmiddel beweeg, sien ons slegs 'n klein toename in die relatiewe p53-proteïenvlakke. Ons moet dit in gedagte hou aangesien die gedeelte vir ons 'n vraag oor hierdie patrone kan vra!

Jy moet daarna streef om die TAID P-elemente vir enige gegewe figuur binne 15-20 sekondes te identifiseer, en die doel is om die groot prentjie vinnig te verstaan. As jy agterkom dat jy meer as 15-20 sekondes spandeer, voltooi wat jy dink en gaan voort in die gedeelte of gaan na die vrae.

Jy moet nie te veel tyd aan enige gegewe figuur spandeer tydens jou eerste lees van die gedeelte nie, want daar mag dalk nie eers 'n vraag oor daardie figuur wees nie. Die toetsskrywers mag net 'n vraag vra oor die teks van die gedeelte of 'n ander figuur, so jy wil nie 'n minuut mors om Figuur 1 te probeer verstaan ​​as daar nie eers 'n vraag daaroor sal wees nie!

MCAT Biologie/Biochemie Wenk #2: Ken die basiese beginsels van jou orgaanstelsels.

Die MCAT-biologie-afdeling sal jou vrae vra oor verskillende orgaanstelsels wat in die liggaam teenwoordig is. Gevolglik behoort jy vertroud te wees met en die volgende onderwerpe baie goed te verstaan:

Respiratoriese en kardiovaskulêre stelsels

Reproduksie en ontwikkeling

Spysverterings- en uitskeidingstelsels

Jy hoef nie elke klein detail van elke pad te memoriseer nie, maar jy moet vertroud wees met die algemene funksies van elke orgaanstelsel en hoe daardie orgaanstelsel gestruktureer is om sy funksie te vervul.

Byvoorbeeld, 'n vraag kan jou vra:

Watter van die volgende is 'n meganisme waardeur 'n teenliggaam help om 'n aanpasbare immuunrespons te bemiddel?

c) Beperk T-sel lokalisering

Jy sal algemene eienskappe moet ken van hoe die immuunstelsel werk. Wat is die aanpasbare immuunrespons? Wat is teenliggaampies? Hoe funksioneer teenliggaampies?

U kan die antwoord vir ons vraag hier vind:

Die korrekte antwoord is A. Teenliggaampies kan antigene neutraliseer deur daaraan te bind en te verhoed dat hulle behoorlik funksioneer (keuse A is korrek). Dit is bekend dat teenliggaampies aktiveer en help om aanvulling te regstreeks (keuse B is verkeerd). Om T-sel lokalisering te beperk is nie iets wat teenliggaampies doen nie, en dit sal die aanpasbare immuunrespons voorkom (keuse C is verkeerd). Teenliggaampies is proteïene, nie selle nie, dus kan hulle nie antigene fagositiseer nie (keuse D is verkeerd).

MCAT Biologie/Biochemie Wenk #3: Hersien elke grafiek of figuur wat jy op die MCAT-biologie-afdeling kry in groot detail.

Anders as biologie-eksamens wat jy dalk in voorgraadse studie afgelê het, sal MCAT-biologie baie minder memorisering-swaar en baie meer toepassingsgegrond wees. Gevolglik sal jy kennis van buite wat jy gememoriseer het moet teken en dit op wetenskaplike navorsingsartikels moet toepas.

Die syfers wat jy op die MCAT kry, kan kompleks wees, maar ons het reeds bespreek hoe jy die TAID P-metode kan gebruik om daardie syfers vinnig af te breek en te oefen om hulle te ontleed. Een belangrike punt is dat TAID P tyd neem om te bemeester. As gevolg hiervan, nadat jy 'n MCAT-biologie-gedeelte geneem het, moet jy terugkom en die TAID P-metode toepas op elke enkele figuur jy op die eksamen ontvang.

Hierdie sal baie tyd neem om behoorlik en deeglik te voltooi (m.a.w. moenie moedeloos wees as jy 20-30 minute spandeer om die syfers uit 'n enkele gedeelte te probeer verstaan ​​nie), maar jy sal uiters vaardig word om elke figuur wat die AAMC na jou toe gooi, te ontleed! Teen die tyd dat jy dit gedoen het vir elke MCAT-biologiegedeelte wat jy gegee is, sal daar baie min nuwe inligting wees wat die AAMC vir jou kan gee wat jy nog nie voorheen gesien het nie.