Разобрать по составу никаких: Никаких разбор слова по составу

admin

«Никаких», «ни каких» или «некаких»: как правильно?

Написание отрицательных местоимений вызывает серьезные затруднения даже у взрослого человека. Узнаем, как правильно пишется: «никаких», «ни каких» или «некаких». Помогут в этом примеры предложений.

Читайте в статье

  • Как правильно пишется?
  • Морфемный разбор слова «никаких»
    • Примеры предложений
  • Синонимы слова «никакой»
  • Неправильное написание слова «никаких»

Как правильно пишется?

Чтобы грамотно написать слово, надо понять его начальную форму и определить часть речи.

«Никаких» – это отрицательное местоимение, которое указывает на признак предмета. Начальная форма – «никакой». Местоимение пишется слитно.

Верное написание слова – «никаких». Раздельно оно не пишется. Частицы «не» и «ни» могут быть разделены от наречия предлогом. В данном случае «никаких» пишут слитно, т.к. между «ни» и «каких» предлога нет.

Написание слова надо запомнить, как и в следующих случаях:

  • никто;
  • никогда;
  • никуда;
  • ничто;
  • никто;
  • нигде.

Если между «ни» и местоимением стоит предлог, то тогда нужно писать раздельно: «ни при каких», «ни про каких».

Морфемный разбор слова «никаких»

никаких

«Никаких» образовано за счет приставки от однокоренного относительного местоимения: какой – никакой. Морфемный разбор слова выглядит так:

  • «ни» – приставка;
  • «как» – корень;
  • «их» – окончание.

Способ образования – приставочный (префиксальный).

Примеры предложений

  1. Никаких новостей не было.
  2. Мы не получали от вас никаких сообщений.
  3. С детства я не знал никаких материальных сложностей.
  4. Я не заметил никаких изменений в его поведении.
  5. Никаких подарков он не привез.
  6. Татьяна не знала никаких молитв, которые могли бы защитить ее от нечистой силы.
  7. У меня не осталось никаких эмоций.
  8. В городе у меня не было никаких дел.
  9. Надеюсь, что никаких последствий после моего поступка не будет.

Синонимы слова «никакой»

У слова «никакой» есть несколько синонимов:

  • негожий;
  • неважный;
  • слабый;
  • неудовлетворительный;
  • скверный;
  • нестоящий.

В некоторых случаях подойдут и другие слова, близкие по значению:

  • низкого качества;
  • оставляет желать лучшего;
  • не годится;
  • так себе;
  • плохой;
  • бракованный.

Неправильное написание слова «никаких»

Раздельно писать слово «никаких» не правильно. В сети Интернет можно встретить и другие ошибки:

  • не каких;
  • некаких.

Слов «некаких» и «не каких» в русском языке нет.

Если «не» и «ни» находятся в начале слова, проверять надо ударением. В местоимениях безударная приставка – это «ни», ударная – «не».

Таким образом, «никаких» пишется слитно. Слова «некаких» в русском языке не существует.

«К системе образования в республике никаких вопросов быть не должно»

Текстовая трансляция «БИЗНЕС Online»: в республиканском парламенте вновь перенесли обсуждение судьбы татарского в школах

Сегодня в Казани на 33-м заседании Госсовета РТ стремительно обсудили основной вопрос повестки — «О преподавании и изучении государственных языков Республики Татарстан и родных языков народов, проживающих в Республике Татарстан».

Перед депутатами выступили Рустам Минниханов и Энгель Фаттахов, говорившие о скором принятии нового ФГОС и продолжении согласований с Москвой. Но 2 часа обязательного государственного языка РТ в нем должны остаться. 33-е заседание не было закрыто, вопрос будет обсуждаться в другой день.

11:05 Вот таким стремительным и молниеносным получилось сегодняшнее обсуждение «языковой проблемы». Главное — власти Татарстана настаивают на обязательном преподавании государственного языка РТ в размере 2 часов в неделю.

11:00 Даты нового заседания пока нет. Но Фаттахов сказал, что на следующей неделе он ждет письма от Васильевой.

Фото: Сергей Елагин

11:00 Как отмечает наш корреспондент, зал Госсовета РТ встретил молчанием новый перенос 33-го заседания. Речь Минниханова слушали молча, не было слышно и шороха.

11:00 Рустам Нургалиевич призвал перенести продолжение 33-го заседания Госсовета РТ до того момента, когда пройдут согласительные процедуры и об окончательно принятом решении можно будет доложить общественности.  Мухаметшин поддержал главу республики. Депутаты ГС РТ вновь единогласно перенесли окончание 33-го заседания Госсовета.

10:55 Кроме того, президент Татарстана попросил Нафикова внимательнее отнестись к тем общественным дискуссиям, которые идут по этой теме, следить, чтобы здесь не нарушался закон.

«В то же время я хочу обратиться в адрес Илдуса Саидовича, прокурора республики. Много эмоций как с той, так и с этой стороны — татары и русские. Вот эти национальные чувства не надо трогать. Данный вопрос найдет решение. Любые подобные высказывания имеют тяжелые последствия. Кто бы ни был, если это не соответствует той ситуации, которая у нас, то вы должны оперативно реагировать», — сказал Минниханов.

10:55 «К системе образования в республике никаких вопросов быть не должно, — такую задачу ставит президент РТ. — Но этот путь надо пройти».

Минниханов заявил о том, что данную тему он обсуждал и с министром образования РФ Ольгой Васильевой, и в администрации президента России. В Татарстане ждут новые ФГОС. Но, судя по всему, договоренность о том, что 2 часа в неделю для государственного языка РТ останутся обязательными, с Москвой достигнута.

10:50 «Ни один преподаватель татарского языка не будет уволен», — сказал Минниханов.

«Мы предпримем все необходимые меры для достаточного количества преподавателей русского языка. Для этого у нас резервы есть, наработанный план тоже есть. И в то же время ни один учитель татарского языка в период учебного года не будет уволен. Мы отработаем. У нас есть уже „дорожные карты“ персонально по каждой школе — или переподготовка, или какие-то другие вопросы. Люди должны быть спокойны», — заявил президент РТ.

10:45 Мухаметшин назвал важным выступление Фаттахова и передал слово главе профильного комитета Госсовета РТ Валееву. Тот выступил кратко и по-русски. Валеев призывает не заканчивать 33-е заседание, пока вопрос не будет обсужден. Но обсуждаться он будет не сегодня.

10:45 Одобрение минобрнауки РФ Фаттахов намерен получить на следующей неделе. По словам министра, под сокращение могут попасть 220 учителей. С начала второй четверти в школах ввели новые учебные планы.

«Методика преподавания далека от совершенства», — говорит Энгель Навапович, но рассказывает о новых учебниках, которые получили положительную оценку от родителей.

10:40 Вот и, пожалуй, главное! Фаттахов представляет временное компромиссное решение вопроса. Татарский в качестве государственного языка РТ остается обязательным в объеме 2 часов в неделю.

Фото: Иван Скрябин

10:35 Он констатирует, что в Татарстане реализовывалась программа, которая отсутствовала в примерных программах федерального минобрнауки. Вся проблема в том, что там не был определен механизм изучения государственных языков субъектов РФ.

Фото: Иван Скрябин

10:35 Слайды от главы минобрнауки Татарстана.


10:32 Министр рассказывает, что в республике немало делается для развития русского языка. По его словам, никаких специфических проблем с изучением государственного языка РФ в республике нет.

10:30 Фаттахов на трибуне.

Фото: Сергей Елагин

10:25 Хафиз Миргалимов жалуется Ягудину на закон о митингах и то, как вчера правоохранители мешали проходу людей на митинг по случаю 100-летия Октября.

10:20 А вот еще мнения депутатов Госсовета о главном вопросе дня.

Дмитрий Самаренкин — председатель чувашской национально-культурной автономии РТ:

— Мы должны защитить наш родной татарский и чувашский языки. Для нас, людей, проживающих в Татарстане, двуязычие очень важно для межнационального согласия в Республике Татарстан. Очень интересно: допустим, в Чувашской Республике то же самое. 5-часовое изучение чувашского языка в неделю — и все воспринимают это как должное. Я считаю, что чем больше наши дети будут знать языков, тем для нас это выгоднее: люди становятся умнее.

Халил Гиниятов — бывший директор Казанского порохового завода:

— Настроение прекрасное, даст Аллах, все будет хорошо. Как не сможем сохранить татарский язык? Разве мы его потеряли? Кто его потерял?

10:15  А теперь речь толкает председатель комитета Государственного Совета Республики Татарстан по законности и правопорядку Шакир Ягудин. Он рассказывает о достижениях комитета. Дни открытых дверей и прочее.

10:05 Пока выступает заместитель председателя Госсовета РТ, руководитель фракции «Единая Россия» Юрий Камалтынов — не по языковой теме. В общем, ждем. Может, к этому времени в парламенте Татарстана наладят и вечно подвисающую видеотрансляцию заседания, что, очевидно, просто неприлично для такой высокотехнологичной республики, как Татарстан.

9:50 Глава ВКТ, депутат Госсовета РТ Ринат Закиров не стал отвечать на вопросы об ожиданиях от предстоящей сессии. Депутат Ирина Бакова, директор казанской гимназии №102, сообщила, что ждет от сессии разъяснений о ситуации с татарским языком, чтобы внести ясность в родительскую, педагогическую общественность. «Вопрос непростой и требует серьезных решений», — сказала Бакова. «Предсказывать — дело неблагородное. Потом, потом. В перерыве», — сказал депутат

Разиль Валеев.

9:40 В здание Госсовета лично прибыл прокурор РТ Илдус Нафиков. Ранее сообщалось, что он находится в отпуске.

9:35 У здания Госсовета дежурят сотрудники полиции. Неподалеку от парковки парламента стоит серый «ПАЗ» с людьми в форме. Но флешмобов пока нет, да они и не были запланированы. Депутаты постепенно прибывают на заседание.

Фото: Иван Скрябин

9:35 При этом депутаты Госсовета РТ рассчитывали, что Фаттахов сегодня представит депутатам и общественности согласованный вариант «языкового вопроса» в Татарстане.

9:30 «Президентом Татарстана Рустамом Миннихановым, кабинетом министров республики и министерством образования и науки Татарстана подготовлены новые стандарты и программы преподавания государственных и родных языков в общеобразовательных учреждениях Республики Татарстан. Согласительные процедуры с федеральным центром продолжаются, знаю, что достигнуты некоторые компромиссы, но затягивать обсуждение вопроса мы не намерены», — заявил в субботу на президиуме Госсовета РТ спикер парламента Фарид Мухаметшин и анонсировал выступление на заседании в среду главы минобрнауки Татарстана Энгеля Фаттахова, а также представителя прокуратуры РТ.

9:30 Добрый день всем читателям «БИЗНЕС Online»! Мы начинаем текстовую онлайн-трансляцию с продолжения 33-го заседания Госсовета РТ. Главный вопрос на повестке дня и одновременно самая острая тема для обсуждений в республике звучит так — «О преподавании и изучении государственных языков Республики Татарстан и родных языков народов, проживающих в Республике Татарстан». Наши корреспонденты работают как в самом парламенте, так и за его стенами.

недорогие инструменты для работы с оптикой

1.

ВВЕДЕНИЕ

Обеспокоенность по поводу научной неграмотности K-12 заставила многие профессиональные технические и научные организации расширить программы довузовского образования и поддержку информационно-просветительской деятельности. Объявление 2015 года Международным годом света (МГС) Организацией Объединенных Наций и другие инициативы были созданы для решения более широких вопросов, касающихся осведомленности общественности и восприятия преимуществ науки. В рамках этого призыва к действию Оптическое общество Мичиганского университета (OSUM) и Анн-Арборская секция Оптического общества (AAOSA) провели мероприятия в местных школах, а также на различных общественных мероприятиях и фестивалях. 1 Здесь мы описываем нашу попытку отреагировать на местные потребности и создать образовательную деятельность, учитывающую финансовые и технические потребности учителей, а также способную вызвать интерес к науке и технологиям.

Успехи и трудности этой работы позволили получить ценную информацию о некоторых проблемах, с которыми пришлось столкнуться при реализации этих инициатив. В частности, стали очевидны трудности, с которыми столкнулись преподаватели естественных наук в Мичигане. Практические занятия требуют непропорциональных вложений в предварительное планирование, материалы и время в классе по сравнению с другими методами обучения. Есть также сомнения в том, что стоящие научные проекты могут выходить за рамки технических знаний. Более того, практические занятия или, по крайней мере, их проведение на каждого учащегося слишком дороги для многих школ и программ.

Возникли и другие опасения относительно эффективности информационно-просветительской деятельности и ее значения для будущих инженеров и ученых. Оптические демонстрации и короткие практические упражнения на общественных мероприятиях и фестивалях, связанных с наукой, могут быть доступны только хорошо образованной толпе, которая уже склонна к науке. Исследование, проведенное в Соединенном Королевстве, показало, что общественные и научные фестивали не охватывают должным образом разнообразную в социально-экономическом отношении аудиторию, представляющую широкую публику. 2 Мы наблюдали аналогичные опасения по поводу знакомства с наукой и технологиями среди посетителей во время информационно-просветительских мероприятий на фестивалях в Мичигане. Есть также свидетельства того, что знакомство с STEM перед университетом не влияет на успех студентов бакалавриата, которые участвовали в образовательных программах до колледжа, по сравнению с теми, кто этого не делал. 3 Знакомство с формальными технологиями и прединженерными занятиями коррелировало с высокими показателями самоэффективности, что является предиктором будущих успехов в бакалавриате. Однако не было ощутимого эффекта от многодневных инженерных программ, школьных внеклассных инженерных программ, однодневных семинаров или экскурсий.

Многие члены нашего общества вспоминают личный опыт таких хобби, как робототехника, электроника, моделирование или программирование. Эти увлечения характеризуются практическим опытом, самомотивированным обучением, реальными приложениями, немедленной обратной связью и проектами, основанными на проблемах. Навыки, которые развивают эти виды увлечений, тесно связаны с успехом и настойчивостью студентов инженерных специальностей. 3 Для учащихся предуниверситетского образования ранний положительный опыт в области науки и техники должен ассоциироваться с позитивным отношением к темам STEM и лучшими долгосрочными результатами. Тот факт, что хобби не занимают времени в классе и часто возникают случайно, повышает их привлекательность как модели инновационной просветительской деятельности. Хобби требуют доступа к ресурсам, которых не хватает многим учащимся городских школ, включая компоненты, инструменты и социальную поддержку. Разборка может снизить большую часть экономического бремени как для формального обучения в классе, так и для занятий дома. Следовательно, мы исследовали, как превратить вековую практику мастерства в просветительский проект — получение бесплатных расходных материалов и материалов путем разборки потребительского продукта для сбора деталей и компонентов.

Несмотря на то, что количество литературы, описывающей практические занятия STEM для старшеклассников и студентов бакалавриата, постоянно растет, относительно мало информации об обратном проектировании и перепрофилировании потребительских товаров, таких как камеры, для учащихся младших классов. Мы создали и протестировали формат структурированной разборки мыльниц учащимися младших классов. Цель состояла в том, чтобы получить общее представление о практичности разборки бытовой электроники, оценить, может ли этот подход служить платформой для нескольких проектных мероприятий, и понаблюдать за реакцией студентов на нашу программу. Проект был чисто исследовательским и состоял из трех этапов: разборка предмета, исследование его компонентов и подсистем и перепрофилирование деталей и компонентов для создания чего-то нового или демонстрации какого-то научного аспекта. Мы считаем, что уникальное сочетание этих видов деятельности может предоставить молодым учащимся безопасную практическую возможность для исследования и инструменты для работы с технологиями, развивая любопытство и мотивируя обучение.

2.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Наше исследование началось с проверки безопасности, практичности и доступности нежелательной бытовой электроники для разборки. Посещение сертифицированного предприятия по переработке отходов электроники, которое занимается ремонтом и перепродажей выброшенной электроники, было особенно полезным. Они проводят еженедельные занятия по разборке электроники для школьных групп и другие мероприятия, которые оказались чрезвычайно популярными. Затем мы организовали фокус-группу с волонтерами OSUM и проанализировали различную переработанную бытовую электронику, чтобы рассмотреть вопросы, связанные с разборкой, и провести мозговой штурм по проектам, которые могли бы быть возможны с использованием восстановленных компонентов. Видеомагнитофоны представляли интерес как предмет проекта, но были слишком громоздкими, чтобы быть практичными, и не имели оптических элементов. Портативные проигрыватели компакт-дисков, кассетные магнитофоны и электронные игрушки можно безопасно разобрать, но они содержат мало восстанавливаемых деталей, кроме двигателей, и их доступность затруднена. Мы решили использовать для этого проекта переработанные камеры «наведи и снимай», поскольку они содержат множество потенциально полезных оптических и механических компонентов, а их доступность увеличилась в последние годы с ростом популярности смартфонов. В 2014 году было подсчитано, что 180 миллионов автономных цифровых камер не используются в домах9.0011 4 и наш местный переработчик электроники предполагает, что в ближайшие годы в США будет выброшено более 20 миллионов пленочных фотоаппаратов. Цифровые камеры удобны для разборки; однако им не хватает системы транспортировки пленки и других механизмов, которые делают пленочные камеры такими удобными для перепрофилирования проектов.

Цифровые и пленочные фотоаппараты «наведи и снимай» были приобретены в местных магазинах перепродажи и секонд-хэнда только в том случае, если их цена не превышала 5 долларов США. Поврежденные и сломанные камеры бесплатны и так же полезны для наших целей. Все батареи были немедленно удалены, а камеры были сохранены, чтобы позволить конденсаторам разрядиться в качестве меры предосторожности. Чтобы полностью разобрать камеру, необходим только один инструмент — прецизионная отвертка Phillips #0001. Защитные очки необходимы, так как при разборке иногда отламываются мелкие детали. Полезны бумажные тарелки и небольшие пакеты для хранения деталей во время проекта. После того, как корпус камеры снят, для отсоединения некоторых компонентов можно использовать пару кусачек — ножницы тоже подойдут, так как провода имеют относительно узкий калибр. Для проверки функциональности внутренних подсистем мы рекомендуем поставить аккумуляторную батарею на 3 В. Батарейный блок с проволочными выводами можно использовать для питания некоторых внутренних компонентов, видимых на данном этапе. В таблице 1 ниже приведены материалы, необходимые для завершения этапа разборки проекта. По нашим оценкам, один комплект для разборки, который даст одному студенту все необходимое для разборки камеры, может стоить всего 10 долларов.

Таблица 1.

Материалы и ориентировочная общая стоимость комплекта для разборки одной камеры.

.
Материалы Количество Цена блока Источник
Камера 1 $ 5
Отвертка Phillips #0001 1 3 $ Home Depot
Wire Cutters (optional) 1 ($6) Home Depot
AA Battery Holder with Wire Leads 1 $1 DigiKey
  Total: 10 долларов США (16 долларов США)  

Наши участники состояли из примерно 30 учащихся двух программ добровольного обучения и наставничества после школы, образуя две отдельные когорты. Первая группа состояла из учеников со второго по одиннадцатый классы, участвовавших в церковной программе репетиторства, а вторая группа состояла из учеников четвертого и пятого классов, которые решили участвовать в проекте, имея другие варианты деятельности. Общее время активности в среднем составило пять часов для обеих групп — первая была разбита на две сессии, а вторая была запланирована как получасовые сессии, проводимые один раз в неделю в течение 10 недель. Перед разборкой студентов спрашивали об их восприятии и знаниях в области науки и техники. Камеры были розданы каждому студенту, и им было предложено заполнить рабочие листы с указанием частей камеры, функций и того, что, по их мнению, было внутри. Было предложено разобрать камеры, чтобы изучить внутренние компоненты и узнать, как работает камера. Мы обнаружили, что вес и плотность камеры положительно коррелируют с качеством и количеством полезных деталей. Это позволило нам оценить сложность камеры и гибкость, чтобы адаптировать выбор камеры к возрасту или предполагаемому опыту каждого ученика.

После того, как учащиеся обязались следовать инструкциям по технике безопасности, им были розданы защитные очки и отвертки. Несколько волонтеров OSUM, наставник программы и иногда родители помогали учащимся ослабить винты, открыть корпус камеры и соблюдать меры предосторожности. В первой когорте несколько родителей также разобрали камеру. После снятия корпуса мы убедились, что после хранения камер цепь вспышки разрядилась, неоднократно закорачивая конденсаторы вспышки с помощью изолированной отвертки. Все части хранились на бумажных тарелках и сохранялись в пакетах Ziploc между сеансами. После снятия корпуса камеры были продемонстрированы и обсуждены примеры подсистем камеры, таких как видоискатель и моторизованный объектив. Студентам было предложено найти и удалить неповрежденные подсистемы из их камеры. Многие из этих систем просто прикручиваются к раме камеры, что делает возможным их неповрежденное удаление. Мы ввели техническую лексику, поскольку учащиеся продолжали извлекать и идентифицировать свои части: светодиоды, линзы, двигатели, шестерни и т. д. Аккумуляторная батарея 3 В позволяет учащимся питать системы и компоненты, чтобы понять их функции. Например, они могут запустить один или несколько двигателей постоянного тока или зажечь светодиоды, просто прикоснувшись оголенным проводом к нужным клеммам. Студентам было предложено наблюдать, размышлять, возиться и тестировать. Мы также предложили участникам разобрать подсистему, а затем попытаться собрать ее заново. Поскольку реверс-инжиниринг некоторых подсистем может включать значительное количество деталей, мы предложили упаковать несвязанные части и работать с чистого листа. Даже если предмет невозможно собрать идеально, этот процесс по-прежнему является ценным опытом для учащихся.

Перерывы в сеансе, инструкции и действия по перепрофилированию разбили процесс разборки на короткие промежутки времени. Были сформулированы краткие лекции, чтобы представить научные концепции, связанные с компонентами камеры, которые изучали студенты. После того, как определенные компоненты были извлечены, студенты, как правило, естественно исследовали предметы. Разборка также была приостановлена, чтобы позволить учащимся проявить творческий подход и попытаться построить что-то новое из восстановленных деталей. Примеры перепрофилирования идей и строительных проектов можно найти в следующем разделе.

Наконец, по завершении проекта учащимся было разрешено оставить свои компоненты, аккумулятор и проекты, которые они построили. Это требовало, чтобы каждый родитель был снабжен предупреждением с указанием некоторых рисков, связанных с этим, особенно с младшими братьями и сестрами, проглатывающими мелкие детали, опасностью батареи и т. д. Мы считаем, что компоненты, которые можно взять домой, имеют решающее значение для учащихся, которые пересматривают свой опыт, надеемся, вспоминая материал урока, и заниматься самостоятельным мастерством. Приблизительно 70% студентов решили забрать домой свои компоненты, и все решили оставить свои индивидуальные конструкции. Список всех полезных подсистем вместе с описанием и возможными действиями по проекту можно найти в Таблице 2 на следующих страницах.

Таблица 2.

Список подсистем камер, описания и действия по проекту.

Деталь Описание Проектная деятельность
Вариообъектив Телескопический геликоидный механизм с приводом от двигателя, содержащий несколько линз, механизм затвора и ирисовой диафрагмы. Для внутреннего фокуса обычно используется мотор-редуктор или электромагнитный привод. Аккумулятор Touch 3V ведет к клеммам двигателя для выдвижения линзы, обратные выводы для втягивания. Используйте как есть или извлеките компоненты. Для разборки нанесите установочные метки на геликоиды и положите детали на чистую бумажную тарелку, чтобы облегчить повторную сборку.
Внутренние линзы Зум-объектив содержит несколько линз в пластиковых стопорных кольцах внутри трубчатого корпуса. Очень качественные лупы. После извлечения из механизма масштабирования/фокусировки внутренние линзы можно осмотреть визуально и использовать в качестве микроскопа для мобильного телефона или для изготовления камеры-обскуры.
Видоискатель Часто простой телескоп с возможностью масштабирования. Наиболее распространены устройства с двумя линзами, но некоторые из них могут быть сконфигурированы как перископы с зеркалами или призмами. Блок вытяжки не поврежден, так как механизмом можно управлять вручную с помощью одного или нескольких рычагов управления. Эта подсистема может быть полезна для обратного инжиниринга, поскольку устройство имеет относительно небольшое количество простых частей.
Зубчатая передача Используется для подачи и перемотки пленки, управления выдвижением объектива и других функций. Металлическая или пластиковая пластина в нижней части этой камеры была удалена, чтобы открыть механизмы транспортировки пленки. Следует внимательно изучить зубчатую передачу и механику после снятия корпуса, поскольку шестерни не закреплены на месте. Сложность сборки от средней до высокой из-за ненадежного расположения мелких деталей.
Вспышка Обычно находится в верхнем углу корпуса камеры. Большой конденсатор хранит заряд от батареи, которая производит высокое напряжение. Обязательно убедитесь, что конденсатор разряжен, если во время разборки устройство остается на камере. Разрядите конденсатор и сохраните импульсную лампу для детектора статического электричества. Доброволец может аккуратно зарядить конденсатор и продемонстрировать вспышку.

Таблица 2.

(продолжение)Список подсистем камер, описания и действия по проекту.

Деталь Описание Проектная деятельность
Линзы Френеля Устанавливаются перед вспышкой и иногда приклеиваются к корпусу камеры. Функции для концентрации и равномерного рассеивания света вспышки в прямом направлении для освещения снимаемой сцены. Можно исследовать с помощью маломощной лазерной указки или использовать в качестве низкокачественной лупы или телескопа, искусства и украшения в деятельности по перепрофилированию.
Двигатели постоянного тока Обычно 3 В и ~1800 об/мин. Самый большой мотор используется для транспортировки и намотки пленки. Моторы могут быть спрятаны в катушке с пленкой или прикреплены к зубчатой ​​передаче в корпусе камеры. Большинство камер содержат как минимум 2 мотора. Функцию двигателя можно проверить, подав на него питание перед снятием: прикоснитесь к выводам аккумулятора к проводам двигателя или опорам двигателя. Также интересно запускать моторы самостоятельно. Их можно использовать для нескольких видов перепрофилирования, включая мусороботов, гиророботов и мотор-генераторов.
Мотор-редукторы и редукторы скорости Некоторые камеры имеют редукторы скорости или мотор-редуктор, который можно извлечь как единое целое. Отличный предмет для реверс-инжиниринга благодаря небольшому количеству деталей. Содержите детали на чистой бумажной тарелке. Средний уровень сложности сборки.
ЖК-экран Крепится к печатной плате в верхней части камеры и используется для внешнего дисплея и управления устройством. Различные сегменты ЖК-панели могут отображаться случайным образом, если провести проводами батареи через электрические контакты на печатной плате или ленточные разъемы.
Светодиоды Используются для различных внешних световых индикаторов. Светодиоды можно зажечь, подключив провода батареи к нужным проводам или контактам на печатной плате. Обратите внимание, что полярность важна.
Соленоид Прикрепляется к механизму затвора или диафрагме. Через обмотанные провода проходит электрический ток, который создает магнитное поле, вызывающее срабатывание затвора. Может использоваться для демонстрации работы электромагнита путем присоединения выводов батареи к концам проводов на соленоиде или проводниках. Электромагнит может притягивать и удерживать скрепки или скобы.

Таблица 2.

(продолжение)Список подсистем камер, описания и действия по проекту.

Деталь Описание Деятельность по проекту
Электромагнитный активатор Находится внутри телескопических линз. Электромагнитный привод использует соленоид для регулировки фокуса на некоторых камерах. Механизм фокусировки объектива можно продемонстрировать, включив соленоид. Важно снять привод с прикрепленными ленточными проводниками.
Разные детали При разборке камеры и ее компонентов накапливаются различные бракованные детали. Существует широкий спектр материалов. Утилизируйте печатные платы из-за возможного присутствия опасных материалов. Детали можно собирать, сортировать и взвешивать для изучения проблем с электронными отходами. Свободные детали пригодятся для художественных проектов и украшения мусороботов.

3.

ПЕРЕПРОФИЛИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

На этапе разборки мы сочли полезным время от времени представлять простые строительные проекты. После удаления подсистемы или компонента и краткого урока учащиеся могут использовать то, что они узнали о функциях каждой части, для создания чего-то нового. Разработка проектов повторной сборки с доступными деталями оказалась самой сложной частью проекта. Мозговой штурм и творческий вклад волонтеров OSUM во время фокус-группы и на протяжении всего проекта были чрезвычайно полезны в этой задаче. Самая простая идея проекта по перепрофилированию, которую мы придумали, — это использование деталей из отходов для искусства или создание небольших схем животных путем склеивания частей вместе. Это больше всего подходит для младшей возрастной группы и хорошо выполняется учащимися второго класса. Цепных животных можно поднять на новый уровень сложности, добавив двигатель и аккумулятор практически к любому легкому предмету домашнего обихода, чтобы создать вибрирующее существо, которое мы называем мусороботом. Примеры схемного животного и мусоробота можно увидеть на картинке, включенной в рисунок 1.

Рисунок 1.

Два круговых животных (слева и справа) и вибрирующий мусоробот (в центре).

Внутренние линзы в механизме телескопического зума камеры высокого качества и хорошо функционируют, чтобы просто обучать студентов работе с линзами. Помимо изучения линз на глаз, их также можно использовать для создания простого микроскопа, прикрепив его к небольшой камере или мобильному телефону с помощью резинок. Микроскоп мобильного телефона, а также пример фотографии, сделанной с помощью этого устройства, можно увидеть на рис. 2. Студентам понравилась возможность более внимательно изучить компоненты разобранных камер, и они были очарованы сложными деталями схем.

Рисунок 2.

Микроскоп для мобильного телефона, сделанный из объектива внутренней камеры (слева), и пример изображения печатной платы, снятого с разобранной камеры (справа).

Упомянутые выше линзы также можно использовать для изготовления простой камеры-обскуры из цветной бумаги, вощеной бумаги и скотча. Этот проект — отличный способ помочь учащимся лучше понять, как работают объективы и как камера изображает сцену. Учащиеся должны определить фокусное расстояние линзы и убедиться, что цветная бумага обрезана так, чтобы ее можно было свернуть в трубку высотой, равной фокусному расстоянию. На вощеной бумаге обводится круг, вырезается и приклеивается к концу трубки. Поместив «экран» точно в фокальную плоскость своей камеры-обскуры, ученик может получить четкое изображение, как показано на рис. 3.9.0013

Рисунок 3.

Простая камера-обскура из бумажной трубки (слева) с «экраном» из вощеной бумаги для просмотра изображения (справа).

Мы рассмотрели возможность создания детектора статического электричества с использованием вспышки камеры. После снятия внешнего корпуса камеры доступ к вспышке становится легким. Узел лампы-вспышки отсоединяется простым перерезанием проводов, которые соединяют его с печатной платой, оставляя некоторый отрезок провода прикрепленным к обоим концам лампы-вспышки. С проводов снята изоляция, чтобы обнажить жилы. Если один из проводов был сломан во время разборки, алюминиевая фольга может быть закреплена сбоку сборки, которая будет выполнять роль проводника. Удерживая один конец лампы-вспышки за фольгу или проволоку, можно генерировать статическое электричество, идя по ковру, потирая шерстяной свитер или воздушный шар. Теперь, чтобы высвободить накопившийся заряд, замкните цепь, прикоснувшись другим проводом, подключенным к лампе-вспышке, к другому объекту. Трубка ненадолго загорится и хотя вспышка слабая, ее можно будет наблюдать в затемненном помещении. Чем больше накоплено заряда, тем ярче будет вспышка. Изображение «детектора статического электричества» можно увидеть на рисунке 4.9.0013

Рисунок 4.

Детектор статического электричества с использованием фотовспышки.

Более сложные занятия вращались вокруг обсуждения энергии, двигателей и электромагнитов. Эти проекты больше подходят для учащихся среднего школьного возраста и предназначены для обучения их различным формам энергии и способам преобразования или использования энергии. В дополнение к созданию вибрирующих мусороботов с двигателями, их можно модернизировать до гироскопических ботов, которые используют для передвижения гироскопический крутящий момент от вращающегося компакт-диска (рис. 5, слева). Их также можно использовать для создания простого двигателя-генератора с использованием аккумуляторной батареи и двух двигателей, соединенных пластиковой соломинкой для питания светодиода (рис. 5, в центре). Наконец, для самых продвинутых студентов мы работали с ними над созданием биполярного двигателя постоянного тока 9.0011 5 для дальнейшего изучения электромагнетизма (рис. 5, справа). Все электрические соединения выполняются простым скручиванием проводов.

Рисунок 5.

Робот-гироход, сделанный из мотора, который используется для других целей, прикрепленного к компакт-диску (слева), простого мотор-генератора, питающего светодиод (в центре), и биполярного мотора постоянного тока 5 демонстрация электромагнитной силы (справа).

4.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Наибольшую опасность при разборке камеры представляет конденсатор, который используется для питания вспышки. Он производит болевой шок и должен быть разряжен перед разборкой. Кроме того, важно признать, что существует множество проблем безопасности, связанных со всеми практическими технологическими действиями. Батарейки, мелкие детали и компоненты представляют собой опасность ожога, удушья или отравления для маленьких детей. Печатные платы и их компоненты не используются из-за возможного наличия опасных материалов. Пружины и другие мелкие детали могут быть сломаны во время разборки и могут привести к повреждению глаз, если не надеты защитные очки. Мы направили родителям письменное предупреждение об этих и других проблемах безопасности.

5.

ВЫВОДЫ

Мы обнаружили, что разборка ненужных (и даже сломанных) камер является захватывающим и увлекательным занятием, легко выполняемым учащимися начальных классов. Для начала разборки не требовалось минимальной подготовки и никакого понимания технологии камеры. Волонтеры, инструкторы и родители, не являющиеся техническими специалистами, могли быстро учиться и направлять по мере продвижения деятельности. Одной из тем для включения в будущем может быть растущая проблема электронных отходов и электронного велосипеда, возможно, привлечение студентов к исследованию состава перерабатываемых материалов в ненужной электронике. Во время разборки все участники оказались сосредоточенными и вовлеченными в происходящее. Мальчики и девочки одинаково хорошо разбираются в процессе разборки, что свидетельствует об отсутствии гендерных различий в способностях в этом возрасте. Студенты могли работать в своем собственном темпе, и мы могли регулировать интенсивность деятельности, распределяя более или менее сложные камеры, адаптируя планы уроков и выбирая соответствующие проекты по перепрофилированию. Рабочие листы были полезны для расширения словарного запаса учащихся и понимания научных концепций, а также для продумывания функций камеры и компонентов. Однако во время уроков мы заметили, что учащиеся, которые сами заявили об отсутствии интереса к науке, как правило, были менее заинтересованы и внимательны во время этой части деятельности. Несмотря на это, около 90% студентов сказали, что им в целом понравился проект. Похоже, что положительный опыт работы с наукой и технологиями в юном возрасте может мотивировать учащихся заниматься этими темами в классе и преуспевать в них. Поскольку в этом проекте изучалась только возможность разборки и перепрофилирования занятий, в будущей работе необходимо будет рассмотреть конкретные результаты и эффективность работы в классе. Запрограммированная разборка ненужных камер представляется захватывающим и недорогим методом ознакомления молодых студентов с областями STEM, что позволяет проводить ряд проектных мероприятий и получать опыт в процессе исследования. При соблюдении мер предосторожности разборка и перепрофилирование ненужных камер типа «наведи и снимай» приводит к созданию сложных компонентов, позволяет проводить практические исследования и ремонт и является потенциально полезным подходом в научно-техническом образовании.

Мы приветствуем все мысли и отзывы по этому проекту — идеи для новых элементов для разборки, перепрофилирование проектов и общие комментарии о проекте. Для отправки отзывов можно использовать дискуссионный форум в нижней части веб-страницы проекта, http://opticsumich.com/outreach/projects/disassembly.

Благодарности

Благодарности: Авторы хотели бы выразить признательность Международному обществу оптики и фотоники (SPIE) и Оптическому обществу (OSA) за их финансовую поддержку этой деятельности. Они также хотели бы поблагодарить всех добровольцев из Общества оптики Мичиганского университета (OSUM) и секции OSA в Анн-Арборе (AAOSA). Кроме того, спасибо волонтерам церкви Саутсайд в Джексоне и Центра соседства мира в Анн-Арборе, которые позволили нам внедрить этот проект в их внеклассные программы. И отдельное спасибо всем участникам проекта за привнесение любопытства, творчества и азарта во все мероприятия.

ССЫЛКИ

[1]

Сала, А. Л., Дрейер, Э. Ф., Аку-Лех, К., Джонс, Т., Нис, Дж. А., и Смит, А., «Празднование Международного года света в Мичигане», в области оптического образования и информационно-пропагандистской деятельности IV, 994602 (2016). https://doi.org/10.1117/12.2236490 Академия Google

[2] 

Кеннеди, Э. Б., Дженсен, Э. А., и Вербеке, М., «Проповедь обращенным в науку: оценка инклюзивности в аудитории фестиваля науки», Международный журнал научного образования, часть B, 8 (1), 14 –21 (2018). https://doi.org/10.1080/21548455. 2017.1371356 Академия Google

[3] 

Фантц, Т. Д., Силлер, Т. Дж., и Демиранда, М. А., «Довузовские факторы, влияющие на самоэффективность студентов инженерных специальностей». Журнал инженерного образования, 100 (3), 604 –623 (2011). https://doi.org/10.1002/jee.2011.100.issue-3 Академия Google

[4]

Ахонен Т. Т., «Телефонная книга Томи Ахонена — Статистический обзор индустрии мобильных телефонов», , (2014). Google ученый

[5] 

Мацумото Ю., Сакаки К. и Сакаки М., «Разработка нового метода сборки биполярного двигателя постоянного тока в качестве учебного материала», Учитель физики, 55 лет (5), 293 –297 (2017). https://doi.org/10.1119/1.4981037 Академия Google

Разборка суперкомплекса ФСII не требуется для индукции тушения энергии (qE)

Введение

Свет необходим для фотосинтеза, но при избыточном поглощении он может повредить фотосинтетический аппарат. Чтобы избежать этого, фотосинтезирующие организмы развили несколько фотозащитных механизмов, которые позволяют им реагировать на изменения условий освещения (Ruban et al. 2012; Bassi and Dall’Osto 2021).

Фотозащита за счет нефотохимического тушения (NPQ) важна для роста и развития, особенно во время динамических изменений интенсивности света (Frenkel et al. 2009).). В общем, NPQ — это очень широкий термин, включающий переходы между состояниями [qT; (Bellafiore et al. 2005; Pesaresi et al. 2009)], фотоингибирование [qI; (Quick and Stitt 1989)], зеаксантинзависимое тушение [qZ; (Jahns and Holzwarth 2012)] и LCNP-зависимое тушение [qH; (Мальное и др., 2018)]. Однако в большинстве физиологических состояний основным компонентом NPQ является qE, процесс, при котором избыточно поглощаемая энергия рассеивается в виде тепла (Ruban 2016). Процесс запускается низким рН просвета, который активирует белок PsbS (Li et al., 2000) и цикл ксантофилла (Деммиг-Адамс (Demmig-Adams 19).90).

При сильном освещении ксантофилл виолаксантин трансформируется в зеаксантин через антераксантин с помощью фермента виолаксантиндеэпоксидазы, как описано в Jahns and Holzwarth (2012). Обратная реакция катализируется зеаксантинэпоксидазой. Хотя точная роль зеаксантина в NPQ еще полностью не изучена (Johnson et al. 2009; Xu et al. 2015), ясно, что этот ксантофилл необходим для достижения максимального уровня NPQ.

Во время NPQ в Фотосистеме II (ФСII) происходит гашение энергии возбуждения. PSII-LHCII представляет собой водно-пластохиноноксидоредуктазу, состоящую из многих пигментсвязывающих белков, которую можно функционально разделить на две части: ядро, содержащее реакционный центр (RC), где происходит разделение заряда, и несколько светособирающих комплексы (БАК), которые увеличивают способность ядра собирать свет. У сосудистых растений ядро ​​в основном находится в димерной форме (C 2 ), в котором каждый мономер связывается с несколькими тримерами LHCII (LHCII-S, LHCII-M или LHCII-L, связанными с сильным и умеренным сродством или слабо, соответственно) и по одной из минорных антенн CP24, CP26 и CP29 (Кроче и ван Амеронген, 2020 г.).

Из-за сложной природы NPQ еще не ясно, включает ли этот процесс какие-либо структурные изменения в PSII. Некоторые данные предполагают, что NPQ включает ассоциацию и диссоциацию антенн от ядра (Holzwarth et al., 2009).; Беттерле и др. 2009 г.; Джонсон и др. 2011), в то время как другие эксперименты показывают, что размер антенны PSII даже увеличивается во время NPQ (Belgio et al. 2014). В нашей предыдущей работе (Bielczynski et al., 2016) мы наблюдали, что при кратковременном освещении ГЛ (0,5–6 ч) изменения в суперкомплексах ФСII были небольшими и происходили в основном в крупных суперкомплексах ФСII (C 2 S 2 M 2 и C 2 S 2 M). Тем не менее, освещение было выполнено в листе , а быстрый компонент qE, скорее всего, релаксировал во время изоляции тилакоидов. В результате в этих экспериментах мы не могли отслеживать изменения, связанные с быстрым компонентом qE (PsbS-зависимый), а только те, которые связаны с присутствием зеаксантина, который выживает после биохимического препарата.

В этой работе, чтобы избежать релаксации qE, мы индуцировали тушение непосредственно на изолированных и функциональных тилакоидах и солюбилизировали их на свету. Результаты показывают, что разборка ФС II не является существенной для qE. 9{-1}\).

Выделение и солюбилизация тилакоидов

Выделение тилакоидов проводили, как описано ранее Gilmore et al. (1998) в трех биологических повторах (имеется в виду растения, выращенные в разное время). Растения адаптировали к темноте в течение ночи перед обработкой. Листья собирали и выдерживали в течение короткого времени на бане с ледяной водой перед выделением тилакоидов. Для каждого препарата использовали около 10 листьев от 1 до 3 растений. Тилакоиды растений использовали сразу после приготовления. Одни и те же тилакоиды подвергались трем различным обработкам: (1) темнота, мембраны поддерживались и растворялись в темноте; (2) NPQ, мембраны освещали в течение 10 минут для достижения максимума NPQ и солюбилизировали на свету при перемешивании; и (3) восстановление, мембраны растворялись после 10-минутного освещения и 20-минутной выдержки при комнатной температуре. Солюбилизацию проводили с конечной концентрацией альфа-ДДМ 0,6% при комнатной температуре при перемешивании, и образцы переносили прямо на лед. 9{-1}\) соответственно. Длина SP составляла 500 мс. К фиксированному количеству выделенных тилакоидных мембран, соответствующему 500 мкг Хлс, в объеме 0,5 мл добавляли метилвиологен (МВ) и аскорбат натрия (NaAsc) до конечной концентрации 50 мкл. мю\) М МВ и 30 мМ NaAsc. Образцы во время измерений перемешивали и подвергали ИП для оценки максимальной флуоресценции от темноадаптированного образца \({F}_{\text{M}}\)), после предварительного \({F}_{0 }\) (минимальная флуоресценция образцов, адаптированных к темноте). Сразу после SP включали AL, и в течение 10 минут освещения каждые 2 минуты SP использовали для измерения максимальной флуоресценции светоадаптированных образцов) (Baker 2008). После этого, чтобы исследовать фазу восстановления, свет выключали и запускали шесть ИП в течение 20 мин (интервалы: 30 с, 30 с, 1 мин, 2 мин, 8 мин и 8 мин).

Выделение пигмента

Соотношение Chl a / b и отношение Chl/Car определяли по спектрам поглощения 80% ацетоновых экстрактов, измеренным на спектрофотометре Carry 4000 (Varian). Спектры поглощения были сопоставлены со спектрами отдельных пигментов в том же растворителе, как описано ранее (Croce et al. 2002). Количественное определение различных каротиноидов проводили с помощью ВЭЖХ с использованием модуля System Gold 126 Solvent и детектора 168 (Beckman Coulter), как описано ранее в (Gilmore and Yamamoto 19).91) с изменениями (Xu et al. 2015).

BN-PAGE и 2D-PAGE

BN-PAGE и 2D-PAGE проводили, как описано ранее в (Jarvi et al. 2011) с модификациями из (Bielczynski et al. 2016). Для BN-PAGE мы использовали разрешающие гели с градиентом акриламида 4–12,5%. BN-PAGE был задокументирован с использованием стандартного сканера передачи. Для получения интегральных профилей оптической плотности (ИОП) в каждой дорожке мы суммировали оптические плотности (интенсивности пикселей в синем канале RGB-изображения) по оси разрешения.

Результаты

Поскольку нашей целью было определить изменения в организации PSII, индуцированные qE, который очень быстро релаксирует в темноте, мы индуцировали NPQ непосредственно на изолированных функциональных тилакоидах и солюбилизировали мембраны на свету. Затем солюбилизированный материал анализировали с помощью BN-PAGE.

Во-первых, мы убедились, что изолированные тилакоиды были функциональными. После выделения мы провели стандартный анализ тушения тилакоидов с использованием экзогенного акцептора электронов, метилвиологена (MV). Как показано на рис. 1А, в конце 10-минутного освещения мы достигли значения NPQ около 1 (светлые образцы). Кинетика индукции NPQ была немного медленнее по сравнению с аналогичными измерениями, выполненными на листе , на растениях, выращенных в тех же условиях (Bielczynski et al., 2016). Однако qE был основным компонентом NPQ, так как после выключения света NPQ быстро (в течение 2 мин) падал более чем на 80%. Для определения организации комплексов ФС II в нулевое время в отсутствие NPQ аликвоту выделенных тилакоидных мембран хранили (и растворяли) в темноте (темный/негашеный образец). Чтобы исключить вклад других компонентов NPQ, мы также проанализировали мембраны после восстановления: аликвоту тилакоидов солюбилизировали после освещения и дополнительных 20 минут темноты, условия, в которых qE релаксирует, а оставшееся тушение составляет qI/qZ (образец восстановления ).

Рис. 1

Индукция NPQ на функциональных тилакоидах и анализ фотосинтетических комплексов. A Флуоресценция хлорофилла и кривые NPQ (сплошная и пунктирная линии соответственно) изолированных и функционирующих тилакоидов A . талиана . Стрелки указывают моменты времени растворения тилакоидов: темнота, NPQ и восстановление. B BN-PAGE образцов, растворенных в моменты времени, показанные на панели A. C Анализ BN-PAGE. Верхняя панель: полосы, содержащие хлорофилл (синий канал RGB-изображения BN-PAGE) тилакоидных мембран и солюбилизированные в моменты времени, показанные на панели (9).0323 А ). Нижняя панель: интегрированные профили оптической плотности (IOD) дорожек BN-PAGE, показанные на панели ( B ) и ( C ): темный, NPQ и восстановление (красный, фиолетовый и зеленый кривые соответственно). Тени представляют собой стандартное отклонение от двух биологических реплик, каждая из которых имеет 2–3 независимых повторения ( n  = 5)

Полноразмерное изображение

Поскольку NPQ также зависит от ксантофиллового цикла, мы провели анализ пигмента для контроля эпоксидирования состояние ксантофиллов (таблица 1). Подобно тому, что сообщалось ранее (Xu et al. 2015), в течение 10 минут освещения около 40% пула виолаксантина деэпоксидировалось до антераксантина и зеаксантина. Во время фазы восстановления уровень деэпоксидации не вернулся к исходному темновому уровню, отчасти, вероятно, из-за того, что фермент, необходимый для реэпоксидации антераксантина и зеаксантина, был потерян во время выделения, так как он находится в строме хлоропласта (Siefermann). и Ямамото 1975). Как и ожидалось, между тремя образцами не наблюдалось различий в содержании хлорофилла.

Таблица 1 Пигментный анализ функциональных тилакоидов, солюбилизированных в темноте, NPQ и состояние восстановления восстановление (рис. 1). Для начальной количественной оценки суперкомплексов ФСII мы рассмотрели профили интегральной оптической плотности (ИОП) из BN-PAGE (рис. 1C). Мы использовали только синий канал RGB-изображения. Поскольку краситель Кумасси не поглощает в этой области спектра, это позволяет нам получить чистый сигнал, исходящий от полосы Соре Chls (дополнительный рисунок 1). Однако, поскольку в этой области каротиноиды также поглощают, мы можем получить ошибку из-за разного пигментного состава комплексов. Чтобы проверить, действительно ли это так, мы сравнили результаты, полученные с помощью этого метода, с результатами, полученными в результате точного количественного определения белков на основе оценки полосы белка Lhcb1,2, разрешенной с помощью 2D-PAGE (Bielczynski et al. 2016). . Это привело к аналогичным результатам (дополнительный рисунок 2), что указывает на то, что анализ синего канала представляет собой подходящий метод для количественного определения фотосинтетических комплексов непосредственно с помощью BN-PAGE. Помимо ранее описанных фракций, связывающих хлорофилл, содержащих суперкомплексы и субкомплексы PSI и PSII (Jarvi et al. 2011; Bielczynski et al. 2016), мы наблюдали дополнительную зеленую полосу с MW, несколько превышающей молекулярную массу LHCII-CP24- СР29комплекс (рис. 1). Чтобы определить содержание белка в этой полосе, мы провели 2D-PAGE (рис. 2A). Поскольку эта полоса мигрировала очень близко к полосе LHCII-CP24-CP29 (рис. 2B), мы выполнили 2D-гауссовую подгонку интересующей области. Дополнительная полоса состояла только из Lhcb1, Lhcb2 и Lhcb3 (рис. 2C) и демонстрировала более низкое относительное количество Lhcb3 по сравнению с комплексом LHCII-CP24-CP29. По ее ММ и составу можно заключить, что эта полоса содержит димер тримеров LHCII.

Рис. 2

Димеры тримеров LHCII в BN-PAGE. A Вверху показан пример полоски BN-PAGE. Белки, входящие в состав фотосинтетических комплексов, разделяли на 2D-PAGE и окрашивали кумасси синим. Прямоугольная оранжевая выделенная область представляет собой область, в которой близко мигрируют димеры LHCII и LHCII-CP24-CP29, и которая воспроизведена в увеличенном масштабе на ( B ). B Пример анализа данных. Крупный план интересующей области с расположением подобранных 2D-гауссианов показан в оранжевой рамке. Профиль IOD, где комплексы перекрываются (фиолетовая стрелка), и состав димеров LHCII и LHCII-CP24-CP29(зеленая и красная стрелки соответственно). Наносятся исходные и подогнанные трассы (черный и красный цвет соответственно). Гауссианы, составляющие подобранную трассу, нумеруются и отображаются зелеными трассами. C В таблице представлено количество CP29, Lhcb3 и CP24 в димерах LHCIIs и LHCII-CP24-CP29, нормированное к Lhcb1, Lhcb2. Данные являются результатом шести повторов ( n  = 6)

Увеличенное изображение

При отделении комплексов от тилакоидных мембран на БН-ПААГ мы также наблюдали полосы с ММ выше, чем суперкомплексы ФС II, описанные ранее как мегакомплексы PSII (Jarvi et al. 2011). Их количество уменьшилось как в NPQ, так и в восстановленных образцах по сравнению с темным образцом, вероятно, из-за их низкой стабильности, вызванной сильным светом после солюбилизации мембраны.

Затем мы провели количественную оценку всех других фракций, содержащих ФСII и LHCII (таблица 2), путем интегрирования ИОД для каждой фракции. Поскольку C 2 S 2 M 2 и C 2 S 2 M и C 2 S 2 и C 2 , мы часто перекрывали сигналы ФС II. два больших комплекса (C 2 S 2 M 2 и C 2 S 2 M) и два меньших (C 2 S 2 и C 2 S) вместе, и в дальнейшем мы называем эти две фракции «большими» и «малыми» ФСИИ. Чтобы скорректировать различия в загрузке и солюбилизации образцов, мы нормализовали каждую фракцию к общему IOD дорожки геля. Одним из недостатков количественного определения комплексов непосредственно из BN-PAGE является то, что мы не можем проследить изменения в количестве димерного ядра, поскольку его молекулярная масса аналогична массе широко распространенного суперкомплекса PSI-LHCI, и, как следствие, их вклады не могут быть измерены. распутать (рис. 2). Однако в нашем образце количество мономерного ядра ниже предела обнаружения, а в тилакоидной мембране количество димерного ядра обычно очень мало, поскольку большая часть ФСII присутствует в виде суперкомплексов. Таким образом, мы предполагаем, что количество ядра PSII незначительно. Это подтверждается небольшой (и статистически недостоверной) разницей в полосе, содержащей ядро ​​PSI-LHCI + PSII в трех условиях.

Таблица 2 Количественное определение фракций, связанных с ФСII и LHCII, в темноте, NPQ и состоянии восстановления

Полноразмерная таблица

По сравнению с темным образцом после освещения мы наблюдали лишь небольшое уменьшение больших ФСII (около 6 %). Мы также наблюдаем небольшое увеличение (статистически незначительное) количества всех остальных фракций (кроме мономеров LHCII), которые вместе становятся статистически значимыми. Можно заключить, что компоненты крупных ФСII при разборке распределяются между остальными фракциями ФСII и LHCII.

Наконец, важно отметить, что количество больших ФС II не увеличивалось в образце восстановления, пока qE был ослаблен. Это говорит о том, что небольшие изменения, которые мы наблюдали в условиях темноты и NPQ (, т.е. , диссоциация суперкомплексов ФС II, увеличение количества димеров LHCII, LHCII-CP24-CP29 и тримеров LHCII), не могут быть отнесены к реорганизации мембрана во время qE. Мы делаем вывод, что это, вероятно, результат фотоингибирования/фотоповреждения или начала долговременной акклиматизации.

Обсуждение

Результаты, описанные выше, показывают, что перегруппировка суперкомплексов ФСII C 2 S 2 и C 2 S 2 M 2 не является основным фактором, поскольку разница в qE распределение белков между субкомплексами и суперкомплексами ФС II в темных и светлых образцах было очень небольшим. Более того, эта разница оставалась неизменной в образце восстановления, когда компонент qE релаксировал, что позволяет предположить, что перестройка произошла в результате фотоингибирования или длительной разборки, вызванной сильным светом. Удивительно, но количество LHCII-CP24-CP29Комплекс не изменился при световой обработке. Это противоречит предыдущим результатам, которые показали, что комплекс LHCII-CP24-CP29 разбирается во время освещения HL (Betterle et al. 2009). Было показано, что эта разборка зависит от PsbS, и, таким образом, предполагается, что она связана с qE. Возможным объяснением этой разницы является продолжительность обработки HL: 30 минут на интактных растениях по сравнению с 10 минутами на функциональных тилакоидах. Таким образом, возможно, что разборка субкомплекса LHCII-CP24-CP29 является частью долгосрочной стратегии акклиматизации, которая также включает PsbS. Это, по-видимому, подтверждается тем фактом, что после обработки ГЛ на интактном растении происходила очистка тилакоидов и их солюбилизация. Эти процедуры включают длительные темные периоды, во время которых qE расслабляется.

Уменьшение размера ФСII во время NPQ также наблюдалось с помощью электронной микроскопии с замораживанием (Johnson et al. 2011). Поскольку наши результаты показывают, что комплексы C 2 S 2 M 2 и C 2 S 2 не изменяются во время NPQ, изменения, наблюдаемые Johnson et al. скорее всего, из-за физического разъединения других комплексов, принадлежащих к другому пулу LHCII: в растениях больше тримеров LHCII, чем в C 2 S 2 M 2 суперкомплекс. Связь этих дополнительных тримеров с ФСII свободна и не выдерживает очистки, но в мембране эти тримеры действуют как функциональная антенна ФСII (Croce 2020), и в нормальных условиях освещения они расположены между суперкомплексами ФСII (Kouril et al. 2013). Данные Джонсона и его коллег (Johnson et al., 2011) о замораживании и разрушении также показывают, что расстояние между суперкомплексами ФС II уменьшается в условиях NPQ, что позволяет предположить, что эти тримеры удалены из пространства между фотосистемами и, таким образом, вероятно, являются теми, которые кластеризуются. в других частях мембраны. Таким образом, дополнительные тримеры LHCII, вероятно, образуют основной компонент полосы, содержащей димеры тримеров LHCII, видимые в нашем голубом нативном геле.

В заключение, наши результаты показывают, что по крайней мере большая часть суперкомплексов C 2 S 2 и C 2 S 2 M 2 все еще не повреждена в условиях NPQ, что указывает на то, что разъединение сильно и умеренно связанные тримеры LHCII из ядра PSII не являются необходимыми для NPQ.

Ссылки

  • Baker NR (2008) Флуоресценция хлорофилла: исследование фотосинтеза in vivo. Annu Rev Plant Biol 59: 89–113. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092759

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Bassi R, Dall’Osto L (2021) Рассеивание избыточно поглощаемой световой энергии: молекулярные механизмы. Annu Rev Plant Biol 72: 47–76. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-071720-015522

    Статья КАС пабмед Google ученый

  • Бельгио Э., Капитонова Э., Чмелев Дж., Даффи К.Д., Унгерер П., Валкунас Л., Рубан А.В. (2014)Экономичная фотозащита в фотосистеме II, которая сохраняет полную систему сбора света с ловушками медленной энергии. Нац. коммуна 5:4433. https://doi.org/10.1038/ncomms5433

    Артикул КАС пабмед Google ученый

  • Bellafiore S, Barneche F, Peltier G, Rochaix JD (2005) Переходы состояний и адаптация к свету требуют хлоропластной тилакоидной протеинкиназы STN7. Природа 433(7028):892–895

    Артикул КАС Google ученый

  • Беттерле Н., Баллоттари М., Зорзан С., де Бьянки С., Каззанига С., Далл’Осто Л., Моросинотто Т., Басси Р. (2009 г.) Светоиндуцированная диссоциация гетероолигомера антенны необходима для индукции нефотохимического тушения. J Biol Chem 284(22):15255–15266

    Статья КАС Google ученый

  • Bielczynski LW, Schansker G, Croce R (2016)Влияние световой акклиматизации на организацию супер- и субкомплексов фотосистемы II у Arabidopsis thaliana . Front Plant Sci 7:105. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00105

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Croce R (2020) Помимо «увидеть, значит поверить»: размер антенны фотосистем in vivo. Новый фитол 228 (4): 1214–1218. https://doi.org/10.1111/nph.16758

    Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кроче Р. , ван Амеронген Х. (2020) Сбор света в оксигенном фотосинтезе: структурная биология встречается со спектроскопией. Наука. https://doi.org/10.1126/science.aay2058

    Артикул пабмед Google ученый

  • Кроче Р., Канино Г., Рос Ф., Басси Р. (2002)Организация хромофора в антенном белке фотосистемы II высших растений CP26. Биохимия 41(23):7334–7343

    Статья КАС Google ученый

  • Demmig-Adams B (1990)Каротиноиды и фотозащита растений: роль ксантофилла зеаксантина. Биохим Биофиз Акта 1020:1–24

    Артикул КАС Google ученый

  • Френкель М., Кульхейм С., Янканпааа Х.Дж., Скогстром О., Далл’Осто Л., Агрен Дж., Басси Р., Мориц Т., Моен Дж., Янссон С. (2009) Неправильное рассеивание избыточной световой энергии у арабидопсиса приводит к метаболическому перепрограммированию . BMC Растение Биол. https://doi. org/10.1186/1471-2229-9-12

    Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Gilmore AM, Yamamoto HY (1991)Образование зеаксантина и энергозависимое тушение флуоресценции в хлоропластах гороха при искусственно опосредованном линейном и циклическом переносе электронов. Завод Физиол 96:635–643

    Артикул КАС Google ученый

  • Гилмор А.М., Шинкарев В.П., Хазлетт Т.Л., Говинджи (1998) Количественный анализ влияния рН внутритилакоидов и пигментов ксанатофиллового цикла на распределение времени жизни и интенсивность флуоресценции хлорофилла а в тилакоидах. Биохимия 37: 13582–13593

    Артикул КАС Google ученый

  • Хольцварт А.Р., Милославина Ю., Нилкенс М., Янс П. (2009) Идентификация двух участков тушения, активных в регуляции фотосинтетического сбора света. Chem Phys Lett 483:262–267

    Статья КАС Google ученый

  • Jahns P, Holzwarth AR (2012)Роль ксантофиллового цикла и лютеина в фотозащите фотосистемы II. Биохим Биофиз Acta 1817 (1): 182–193. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2011.04.012

    Статья КАС пабмед Google ученый

  • Ярви С., Суорса М., Пааккаринен В., Аро Э.М. (2011)Оптимизированные нативные гелевые системы для разделения тилакоидных белковых комплексов: новые супер- и мегакомплексы. Biochem J 439 (2): 207–214. https://doi.org/10.1042/BJ20102155

    Статья КАС пабмед Google ученый

  • Johnson MP, Perez-Bueno ML, Zia A, Horton P, Ruban AV (2009)Независимые от зеаксантина и зависимые от зеаксантина компоненты qE нефотохимического тушения включают общие конформационные изменения в антенне фотосистемы II у арабидопсиса. Завод Физиол 149(2):1061–1075

    Артикул КАС Google ученый

  • Johnson MP, Goral TK, Duffy CD, Brain AP, Mullineaux CW, Ruban AV (2011)Рассеивание фотозащитной энергии включает реорганизацию светособирающих комплексов фотосистемы II в мембранах гран хлоропластов шпината. Растительная клетка 23 (4): 1468–1479. https://doi.org/10.1105/tpc.110.081646

    Статья КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Курил Р., Виентжес Э., Бултема Дж. Б., Кроче Р., Бокема Э. Дж. (2013) Яркое и слабое освещение: влияние световой акклиматизации на состав и организацию фотосистемы II у Arabidopsis thaliana . Биохим Биофиз Акта 1827 (3): 411–419. https://doi.org/10.1016/j.bbabio.2012.12.003

    Статья КАС пабмед Google ученый

  • Li XP, Bjorkman O, Shih C, Grossman AR, Rosenquist M, Jansson S, Niyogi KK (2000) Белок, связывающий пигмент, необходимый для регуляции фотосинтетического сбора света. Природа 403:391–395

    Статья КАС Google ученый

  • Малное А., Шультинк А., Шахрасби С., Румо Д., Хаво М., Нийоги К.К. (2018) Пластидный липокалин LCNP необходим для устойчивого рассеивания фотозащитной энергии у арабидопсиса. Растительная клетка 30(1):196–208. https://doi.org/10.1105/tpc.17.00536

    Статья КАС пабмед Google ученый

  • Pesaresi P, Hertle A, Pribil M, Kleine T, Wagner R, Strissel H, Ihnatowicz A, Bonardi V, Scharfenberg M, Schneider A, Pfannschmidt T, Leister D (2009) Киназа STN7 арабидопсиса обеспечивает связь между короткими — и долговременная фотосинтетическая акклиматизация. Растительная клетка 21(8):2402–2423

    Артикул КАС Google ученый

  • Quick WP, Stitt M (1989) Исследование факторов, способствующих нефотохимическому гашению флуоресценции хлорофилла в листьях ячменя. Biochim Biophys Acta 977:287–296

    Статья КАС Google ученый

  • Рубан А.В. (2016) Нефотохимическое тушение флуоресценции хлорофилла: механизм и эффективность защиты растений от фотоповреждений. Завод Физиол 170(4):1903–1916.

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *