Преподаватель XXI век, 2009, № 3. Часть 2
общероссийский журнал о мире образования
Бесплатно
Основная коллекция
Тематика:
Педагогика высшей школы
Издательство:
Московский педагогический государственный университет
Наименование: Преподаватель XXI век
Год издания: 2009
Кол-во страниц: 384
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
- 37: Образование. Воспитание. Обучение. Организация досуга
- 378: Высшее профессиональное образование. Высшая школа. Подготовка научных кадров
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
СОДЕРЖАНИЕ Преподаватель XXВЕК НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИИ Инновационные процессы в образовании Рыжов А.Н. Педагогическая терминология процесса интеграции России в европейское образовательное пространство. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Актуальные проблемы образования Харитонова И.В. О новых подходах к формированию компетентности студентов в области иностранного языка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Борисова Н.Ю. Учебно-методическое обеспечение профиля «инклюзивное образование»: проблемы интеграции инновационной международной образовательной теории и практики в систему национального образования России . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 Плешаков В.А. Киберсоциализация как инновационный социальнопедагогический феномен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 Содержание и технологии образования Ильин Г.Л. О компетенции выпускников педагогических учреждений. . . . . . . . .40 Григорович Л.А. Формирование профессиональной компетентности и профессиональной позиции в процессе педагогического образования . . . . . .49 Прояненкова Л.А. Теория поэтапного формирования умственных действий в методической подготовке учителя физики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Алексенцев В.И. Математическое моделирование в задачах с экономическим содержанием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Рывлина А.А. Внутрипредметные и межпредметные связи в рамках учебной дисциплины «Инженерная и компьютерная графика» . . . . . . . . . . . . . . .75 Венславский В.Б. Современные технологии обучения студентов и школьников основам электроники и схемотехники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 Насс О.В. Формирование структуры компьютерного средства на примере занятий с активными формами и методами обучения . . . . . . . . . . . .92 Пятибратова Н.В. Складовой метод обучения чтению дошкольников с общим недоразвитием речи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Грошев И.П. Содержательный компонент методической системы развития чувства колорита у студентов художественно-графического факультета на занятиях живописью пейзажа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Джига Н.Д., Елец Ж.В. Исследование обучения как целенаправленного процесса развития и саморазвития студента вуза: организация и методика опытно-поисковой работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Тимофеева В.В. Роль преподавателя в инновационном образовательном процессе – активном проектировании . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116 Полиевский С.А., Иванов А.А., Рыбаков В.Б. Преморбидные состояния, двигательная активность и самооздоровление студентов . . . . . . . .125 ФИЛОСОФИЯ И ИСТОРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ Кузнецов А.О. Религиозное образование и социальногносеологические корни атеизма. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 3 / 2009
Преподаватель XXВЕК СОДЕРЖАНИЕ Воробьева О.В. Система образования и просвещения русской Америки в 1920–1940-е гг. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Иванов В.А. Образовательный уровень местного российского чиновничества в середине XIX в. (по материалам Московской, Калужской и Тверской губерний). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149 КУЛЬТУРА И ОБРАЗОВАНИЕ Политаева Т.И. Формирование готовности будущих учителей музыки к профессиональной деятельности в поликультурном социуме республики Башкортостан . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157 ПСИХОЛОГИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ Богданова Т.Г. Типы соотношений в развитии мышления и речи лиц с нарушениями слуха.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164 Иншакова О.Б. Анализ процесса письма с позиции теории функциональных систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 Лопатина И.А. Особенности эмоциональной сферы подростков, воспитывающихся в учреждениях интернатного типа, в контексте временной организации личности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182 Ажгихин С.Г. Создание проектного образа в процессе разработки рекламных изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ Физико-математические науки Бедин С.А., Поляков Н.Б., Олейников В.А., Загорский Д.Л., Разумовская И.В. Применение в масс-спектрометрии металлических микро- и нанопроволок, полученных методом шаблонного синтеза. . . . . . . . . .199 Биологические науки Кутузова Н.М., Девятников Д.Д., Яныкина Е.А. Гормональная регуляция активности ключевых ферментов насекомых . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207 Исторические науки Баклашов А.И. Периодическая печать в формировании общественного мнения в России во второй половине XVIII века . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 Кунц Е.В. В.А. Жуковский и культурная ситуация в Европе и России на рубеже XVIII–XIX столетий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221 Скорик А.П., Тикиджьян Р.Г. Иное понимание советской власти: история социальной борьбы «красных партизан» в 1920–1930-х гг. (на материалах юга России) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230 Федоренко С.А. К вопросу о характере эволюции органов милиции Северного Кавказа в годы гражданской войны (1917–1920 гг.) . . . . . . . . . . . . .239 Олейник Т.В., Савин А.Б. Особенности эволюции советской хозяйственной элиты в условиях «перестройки» 1985–1991 гг. . . . . . . . . . . . . .245 Полетаев В.Э. Формирование новой парадигмы бизнес-сознания в России в XXI веке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252 3 / 2009
СОДЕРЖАНИЕ Преподаватель XXВЕК Дитяткин Д.Г. Концепция начальной истории Руси С.А. Гедеонова. . . . . . . . . .260 Куликова Ю.В. К вопросу об исторических методах исследования, или еще раз о ненаучной литературе (рецензия на книгу С.В. Цветкова «Кельты и славяне») . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 Мякшев А.П. Рецензия на учебник Новейшая отечественная история. XX – начало XXI века: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Э.М. Щагин и др.]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273 Философские науки Абрамов П.Д. Конструктивистские основания репрезентации. Репрезентация и полемика о реализме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .280 Глинский А.В. «Толпа» и «массы»: трансформация буржуазного общества в XX веке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 Рябов П.В. Философия постклассического российского анархизма – terra incognita для историко-философских исследований (к постановке проблемы) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289 Полежаев К.Ю. Основания власти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298 Подоль Р.Я. Теория исторического процесса в русской историософии начала ХX века: (сравнительно-исторический анализ сборника «проблемы идеализма») . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303 Шетулова Е.Д. Отчуждение в пространстве человеческой истории . . . . . . . . . . .312 Андреев И.В. Проблематика тоталитаризма в творчестве Б.Н. Чичерина . . . .317 Филологические науки Злобина Н.Ф. Проблема историзма в литературоведческой концепции Ф.И. Буслаева (по материалам РГАЛИ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322 Попова М.Т. Некторые закономерности фонемного состава интерфиксов . . . .329 Марьянчик В.А. Медиа-политический текст: Стереотипы. Сценарий. Роли . . .334 Изместьева И.А. Роль гортанного смычного согласного в изменении конца слова после падения редуцированных гласных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341 Аверина А.В. О соотношении ситуативного, семантического и формального уровней предложения (описание семантики предположения немецкого языка) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .347 Ананьина Т.С. Сопоставительный анализ французской и русской фразеологии, основанной на легендах, повериях и суевериях . . . . . . . . . . . . . .355 Искандарова Н.Р. Проблемы методологии отбора содержания современного новостного телевизионного вещания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364 Социологические науки Барышев В.А. Исполнение управленческих решений в организациях (социально-ориентированный аспект) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368 Психологические науки Николаева Е.И., Меренкова В.С. Влияние эмоционального реагирования матери на здоровье детей первых двух лет жизни. . . . . . . . . . . .373 Сведения об авторах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 3 / 2009
Преподаватель XXВЕК CONTENTS SCIENCE, EDUCATION, TECHNOLOGY The Innovation Processes in education Ryzhov A.N. Educational terminology of the process of integrating Russia into the European educational space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Topical problems of education Kharitonova I.V. About New Approaches to the Formation of the Students’ Competence in the Sphere of a Foreign Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Borisova N.Yu. Educational and methodological support profile «inclusive education»: problems of integration of innovative international educational theory and practice into the system of national education in Russia . . . . . . . . . . . . . .22 Pleshakov V.A. Cybersocialization as innovative socially- pedagogical phenomenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32 Contents and technologies of education Ilyin G.L. Competence expertise of pedagogic graduates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Grigorovich L. The formation of professional competence and professional position in the process of teacher education. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Proyanenkova L.A. The theory of the gradual formation of the intellectual operations in the methodical preparation of the teacher of Physics . . . . . . . . . . . . . . .59 Aleksentsev V.I. Mathematical modeling in problems with the economic maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67 Ryvlina A.A. Inter-subject and cross-subject connections within the framework of the syllabus subject ‘Engineering and Computer Graphics’ . . . . . . . . . .75 Venslavsky V.B. Modern technologies in teaching the foundations of Electronics and Schemometrics to students . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83 Nass O.V. Formation of the structure of the computer equipment as an example of lessons based on active forms and methods of teaching . . . . . . . . . . . 92 Pyatibratova N.V. Innovative method of teaching reading children with some speech problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Groshev I.P. Theme Component of Methological System of Development of Sense of Colour of Faculty of Arts and Design Students at the Lanscape Painting Study. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Djiga N.D., Yelets Zh.V. The study of teaching as a purposeful process of development and self-development of a university student: organization and methods of experimental and search work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Timofeeva V.V. The role of the teacher in innovational educating process. . . . . . . .116 Polievskiy S.A., Ivanov A.A., Ribakov V.B. Condition before illness, impellent activity and self-improvement of students . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 PHILOSOPHY AND HISTORY OF EDUCATIONAL Kouznetsov A.O. Religious education and socio-epistemological basis of atheism 135 Vorobiova O.V. The system of education and enlightenment of Russian America in 1920-1940 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 3 / 2009
Преподаватель XXВЕК CONTENTS Ivanov V.A. The educational level of the local officials of Russia in the middle of XIX the century (based on the Moscow, Kaluga and Tver provinces) . . . .149 CULTURE AND EDUCATION Politaeva T.I. The forming of preparedness of the future teacher of music to professional work in multicultural society of the Republic of Bashkortostan. . . . . .157 PSYCHOLOGY AND EDUCATION Bogdanova T.G. Types of relations in person’s with hearing disorders development between thinking and speech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164 Inshakova O.B. Analysis of the writing process from the point of view of the theory of functional systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 Lopatina I.A. Peculiarities of emotional sphere of adolescents brought up in boarding institutions, in the context of the temporal organization of personality 182 Azhgihin S.G. Creation of a design image during development of advertising images. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 FUNDAMENTAL SCIENCE TO HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS Physics and Mathematics Bedin S.A., Polyakov N.B., Oleinikov V.A., Zagorskiy D.L., Razumovskaja I.V. Mass spectrometry application of metal micro- and nanowires, obtained by template synthesis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199 Biology Kytyzova N.M., Devyatnikov D.D., Yanukina E.A. Hormonal regulation of activity of key enzymes of insects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207 History Baklashov A.I. Press as a way of public opinion` forming in Russia in the second half of XVIII th century. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216 Kounts E.V. V.A. Zhukovsky and cultural situation in Europe and Russia on the boundary of XVIII-XIX centuries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .221 Skorik A.P., Tikidzhyan R.G. The alternative understanding of Soviet rule: the History of Social Struggle of “Red Guerillas” in 1920-1930ies (Based on the Materials of the South of Russia) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .230 Fedorenko S.A. On the nature of the evolution of the militia of the Northern Caucasus during the Civil War (1917-1920) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239 Oleinik T.V., Savin A.B. Features of the evolution of Soviet economic elite in terms of «perestroika» 1985-1991. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245 Poletaev V.E. The forming of new paradigm of business undertaking consciousness in Russia in XXI century . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252 Dityatkin D.G. The concept of early history of Russia by S.A. Gedeonov . . . . . . . .260 Kulikova J.V. The question of historical research methods, or once again on the non-scientific literature (as an example, a book by S. Tsvetkova «Celts and Slavs») . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264 3 / 2009
Преподаватель XXВЕК CONTENTS Myakshev A.P. Textbook review. Modern history of our country. XX - the beginning of XXI cent: Textbook for higher education institute students / [E.M. Shagina and others]; edited by E.M. Shagina: in 2 books. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273 Philosophy Abramov P.D. Constructivist basis of representation. Representation and the controversy about realism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .280 Glinskiy A.V. «The crowd» and «populace»: the transformation of bourgeois society in the XX century . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .285 Ryabov P.V. Philosophy of Russia’s Post-classical anarchism - terra incognita for the historical and philosophical studies (to the problem) . . . . . . . . . . . .289 Polezhaev K.Y. Foundations of the power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298 Podol R.Y. Historical process theory in Russian historical philosophy in xx century . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303 Shetoulova E.D. Alienation in the space of human history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312 Andreev I.V. Problems of totalitarianism in creative work of B.N. Tchicherin. . . . . .317 Philology Zlobina N.F. The problem of historicism in literary concepts by F.I. Bouslaev (based on RGALI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322 Popova M.T. Several regularities of the phonemic compositon of the interfixes . . . .329 Marianchik V.A. Media-political text: stereotypes, scenario, roles . . . . . . . . . . . . . .334 Izmestieva I.A. The role of laryngeal stop consonant at the end of the word changes after the fall of the reduced vowel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .341 Averina A.V. About the correlation of the situative, semantic and structural levels of the sentence (description of the epistemic modality in German) . . . . . . . . .347 Ananyina T.S. Comparative analysis of French and Russian phraseology, based on the legends, beliefs and superstitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .355 Iskandarova N.R. On selection of content for modern TV news broadcasting . . . . .364 Sociology Baryshev V.А. Execution of administrative decisions in the organisations (socially - focused aspect). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368 Psychology Nikolaeva E.I., Merenkova V.S. Influence of emotional response of mother to 24 month children’s health . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373 Information about the authors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 3 / 2009
3 / 2009 Преподаватель XXВЕК Физико-математические науки ПРИМЕНЕНИЕ В МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МИКРО- И НАНОПРОВОЛОК, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ШАБЛОННОГО СИНТЕЗА С.А. Бедин, Н.Б. Поляков, В.А. Олейников, Д.Л. Загорский, И.В. Разумовская Аннотация. Методом матричного (шаблонного) синтеза в порах трековых мембран получены микро- и нанопроволоки цилиндрической и конической формы. Отработана методика заполнения пор матрицы медью. Экспериментально изучены процессы десорбции/ионизации биологических молекул с металлических микропроволок. Ключевые слова: трековые мембраны, шаблонный синтез, нанопроволоки, массспектрометрия. Summary. The micro- and nanowires with cylindrical and conical shape were obtained by the template synthesis method in the track membranes pores. The method of filling the matrix pores by the metal (copper, nickel and silver) was developed. The processes of biological molecules desorption/ionization from the metal micro- and nanowires were studied experimentally. Keywords: track membranes, template synthesis, nanowires, mass-spectrometry. Введение Среди существующих методов получения наноструктур метод матричного синтеза является одним из самых перспективных. Суть метода состоит в заполнении требуемым материалом (обычно это металл) пор в заранее изготовленной пористой матрице [1]. Ионно-трековые технологии (облучение тяжелыми ионами полимера с последующим вытравливанием образующихся латентных треков) дают уникальную возможность создания матриц с порами для последующего заполнения (репликации) необходимым веществом. Заполнение пор, в свою оче редь, чаще всего проводится гальваническим методом. Огромным достоинством такого подхода является то, что формой и размерами образовавшихся слепков поровой структуры, можно управлять на разных этапах их получения. Развитию метода получения наноструктур методом матричного синтеза на трековых мембранах и их применению посвящена данная работа. Получение шаблонной матрицы и ее «репликация». Шаблон. Метод шаблонного (матричного) синтеза достаточно широко применяется для получения металлических наноструктур. При этом в качес
/ 2009 200 Преподаватель XXВЕК ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ тве матрицы обычно используется либо пористый оксид алюминия, либо промышленные трековые мембраны (ТМ). Однако ТМ не всегда являются лучшей матрицей для получения реплик. Производимые в настоящее время ТМ имеют поры с различным наклоном к поверхности (что достигается путем изменения наклона пленки в процессе ее облучения и дает возможность уменьшить вероятность нежелательного перекрытия пор), достаточно высокую плотность (необходимую для повышения производительности мембраны) и цилиндрическую форму пор. Совокупность этих параметров определяется основным назначением ТМ в качестве фильтров. Нам для ряда задач потребовались матрицы с несколько иными параметрами — строго перпендикулярная ориентация пор по отношению к поверхности, сравнительно невысокая плотность пор (об этом будет сказано ниже) и возможность изменения их формы. Поэтому в работе помимо промышленных ТМ использовались специ ально приготовленные матрицы с цилиндрическими порами. Для получения матриц с цилиндрическими порами использовали ПЭТФ пленку толщиной 12 мкм, облученную перпендикулярно поверхности ионами Kr, с энергиями около 2—3 МэВ/нуклон и поверхностной плотностью 4*106 ионов/см2 (облучение пленки ионами производилось в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в г. Дубна). Облученную пленку подвергали «стандартному» травлению — раствором щелочи NaОН (3N, 50о С, время 20–60 минут). Реплики. Далее шаблоны с необходимым размером и формой пор заполняли гальванически металлом, т.к. полимерные шаблоны являются диэлектриками, то предварительно с одной стороны их запыляли осаждаемым металлом. Для гальванического осаждения металла в порах шаблона использовалась схема (рис. 1), состоящая из источника питания, цифрового миллиамперметра и с п е ц и а л ь н о й тефлоновой ячейки. Для питания схемы использовался программируемый источник питания GoodWill PSM-3004, который позволяет задавать ток с точностью до 1 мА и напряжение — 1 мВ, что позволяет управлять условиями осаждения металла. Для контроля тока в процессе осаждения в цепи использовался цифровой миллиамперметр, Рисунок 1. Схема установки для гальванического осаждения
3 / 2009 Преподаватель XXВЕК Физико-математические науки данные с которого через интерфейс RS232 передавались на компьютер. Ячейка для образца изготовлена из фторопласта и состоит из двух частей, между которыми располагается образец. Две части ячейки зажимаются при помощи струбцины. Это позволяет получить две емкости, разделенные образцом. Левая емкость используется для осаждения массивной металлической основы, а правая для роста металлических структур [2, 751—755]. Для осаждения меди использовался сернокислый электролит (CuSo4*5H2O — 200 г/л; H2SO4 — 60 г/л; температура осаждения — 200C и катодной плотностью тока до 2 А/дм2). При электроосаждении металла в работе применялись два режима — гальваностатический и потенциостатический. Первый режим использовался для осаждения массивной металлической основы, это позволяло достаточно быстро при наибольшей плотности тока осадить металлическую основу толщиной 10—15 мкм. При заполнении пор использовался в основном потенциостатический режим. Это позволило, отслеживая ток в процессе осаждения, контролировать степень заполнения пор в шаблоне (рис. 2). Сначала рост идет внутри пор (I), при этом ток меняется незначительно. Затем, когда поры заполнены полностью (II), из-за резкого увеличения площади поверхности начинается так называемый «перерост» и происходит увеличение тока, протекающего через ячейку. На поверхности образуются шапочки (III). Через какоето время шапочки начинают срастаться, образуя ровную поверхность (IV) и ток достигает своего максимального значения. По окончании гальванического осаждения полимерную матрицу растворяли, освобождая подложку с металлическим микропроволоками (рис. 3). Применение полученных острийных структур в масс-спектрометрии. Ранее была показана возможность применения подложек с перпендикулярно стоящими остриями для эмиссии электронов [3]. В наших предыдущих работах [4] была продемонстрирована возможность применения таких подложек в масс-спектрометрии. Настоящая работа посвящена дальнейшему изучению особенностей эмиссии ионов с острийной поверхности в масс-спектрометрии. Рисунок 2. Зависимость тока от времени при заполнении сквозных цилиндрических пор
ВЕК Традиционно органическая массспектрометрия [5] используется для решения двух основных проблем: идентификация веществ и изучение фрагментации ионизированных молекул органических соединений в газовой фазе в ионном источнике. При анализе нейтральных молекул важнейшей задачей является их ионизация и последующая десорбция. Для больших биологических молекул решение этих задач достаточно сложно, т.к. молекулы легко разрушаются. Поэтому ведутся поиски методов «мягкой ионизации», позволяющих сохранять целостность молекулы. Одним из таких методов ионизации является метод поверхностной лазерной десорбционной ионизации SALDI (surface assisted laser desorption/ ionization). Принцип SALDI заключается в переносе лазерной энергии от активной поверхности (поглощающей лазерное излучение) к сорбированной на ней молекуле (не поглощающей лазерное излучение) с последующей десорбцией/ионизацией этой молекулы. Т.к. перенос энергии происходит не напрямую (от лазерного источника к молекуле), методика, основанная на использовании структурированных поверхностей, дает возможность получения ионов молекул без их разрушения. Для масс-спектрометрических исследований в данной работе была использована установка с время-пролетной базой Bruker Daltonics Ultraflex III TOF/TOF в которой для десорбции/ ионизации применяется импульсный ультрафиолетовый лазер (N2 лазер с длинной волны 337 нм и максимальной импульсной энергией 10-4 Дж). Подложки с медными остриями, при помощи токопроводящего клея, наклеивались на стандартную мишень из нержавеющей стали. После высыхания клея на подложку наносился раствор тестового вещества в количестве 1 пкл. В качестве тестового вещества использовался циклический антибиотик грамицидин (m/z — 1142 а.е.м.) в четырех концентрациях: 5 мг/мл; 1 мг/мл; 0,1 мг/мл; 0,01 мг/мл, растворенный в 50% метанол/вода. После высыхания тестового вещества мишень загружалась в масс-спектрометр. Масс-спектры, представляющие собой зависимость интенсивности сигнала от массы, получались путем возбуждения тестируемого вещества на подложке импульсами лазера различной мощности. Было обнаружено, что молекулярный пик грамицидина (1142 а.е.м. — [M]+) фиксируется очень слабо или вообще не фиксируется, указывая на то, Рисунок 3. Получаемые структуры (микроскоп TESLA BS340) ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ 202 3 / 2009 Преподаватель XX 10 μm 10 μm 10 μm
3 / 2009 Преподаватель XXВЕК Физико-математические науки что десорбция грамицидина с металлических острий в чистом виде не происходит. Практически со всех образцов регистрируется пик грамицидин+натрий ( 1163 а.е.м. — [M+Na]+) и грамицидин+калий (1179 а.е.м. — [M+K]+). Наличие дополнительных пиков, вероятнее всего, связано с технологией получения микропроволок. Кроме того, на многих образцах наблюдается достаточно интенсивный пик грамицидин+медь (1203 а.е.м. — [M+Cu]+). С ростом концентрации тестового вещества наносимого на подложку, происходит нелинейный рост интенсивности соответствующих пиков. На рис. 4 приведены масс-спектры, полученные с микропроволок диаметром 0,1 мкм, однако подобная зависимость наблюдалась и на других подложках. По-видимому, тестируемое соединение сложным образом взаимодействует с остатками агентов, используемых при травлении матрицы (Na и K) и непосредственно с веществом подложки (Cu). Уверенный сигнал регистрируется при нанесении на подложку менее 10 пг тестируемого вещества. Обнаруженная зависимость эффективности десорбции/ионизации тестового вещества от энергии лазера также нелинейна. Полученные для подложек с диаметрами микропроволок 0,1 мкм масс-спектры, соответствующие различным энергиям, представлены на рис. 5. Аналогичные зависимости от энергии наблюдались и для других подложек. Отметим, что на образцах с диаметром острий 0,1 мкм помимо пика [M+Na]+ (1163 а.е.м.) при увеличении энергии лазерных импульсов появляется пик в области 2300 a.e.м., относящийся к димеру грамицидина с единичным зарядом. Несколько неожиданно выглядят масс-спектры для различной плотности проволок, приведенные на рис. 6. Рисунок 4. Массспектры, полученные на подложке с медными остриями диаметром 0,1 мкм для различных концентраций нанесенного вещества
/ 2009 204 Преподаватель XXВЕК ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ Рисунок 5. Массспектры, полученные на подложке с медными остриями 0,1 мкм при различных мощностях лазера Рисунок 6. Массспектры, полученные на подложках с различной поверхностной плотностью острий
3 / 2009 Преподаватель XXВЕК Физико-математические науки Видно, что на подложке с большей плотностью проволок интенсивность пиков, соответствующих грамицидину, меньше. Это, вероятно, связано с перекрытием электрических полей отдельных микропроволок и уменьшением напряженности локального поля на кончике каждой из них, что приводит к снижению эмиссионной способности. Эффект усиления процессов десорбции/ионизации на подложках, покрытых множеством ориентированных микропроволок, связан с увеличением напряженности электрического и магнитного полей в локальных областях вблизи микропроволок. Рост напряженности связан как с эффектом усиления локального поля вблизи поверхности высокой кривизны (эффект «громоотвода», фактор усиления 10–20), так и с локальными плазмонными резонансами в микропроволоках (фактор усиления 20–100). Таким образом, общее усиление локальных полей может составлять 200–2000 раз. В настоящей работе использован азотный лазер с длиной волны излучения 337 нм. Резонансные характеристики микропроволок определяются как материалом (диэлектрической проницаемостью металла, из которого они изготовлены), так и их формой (отношением длины к диаметру). И можно показать, что если в случае серебряных микропроволок условия резонанса для данной длины волны возбуждающего излучения могут быть удовлетворены, то в случае меди или золота усиление определяется в основном эффектом «громоотвода». Для дополнительной Рисунок 7. Массспектры, полученные для острий, покрытых различными металлами
/ 2009 206 Преподаватель XXВЕК ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ подстройки резонансных параметров микропроволок нами были использованы более сложные структуры: микропроволоки из меди, покрытые слоем серебра или золота (структуры ядро/ оболочка Cu/Ag или Cu/Au). На масс-спектрах (рис. 7), полученных с подложек, покрытых благородными металлами, можно наблюдать пики: 1163, 1179, 1203 а.е.м. Кроме того, на подложке, запыленной серебром, появляется пик 1247 а.е.м., что соответствует иону [M+Ag]+ (грамицидин+серебро). Интенсивность пиков, полученных на таких структурах, значительно больше, чем на чисто медных остриях при одинаковых прочих параметрах подложки (плотность микропроволок, диаметр, длина). Заключение Разработаны методы формирования ансамблей ориентированных микропроволок методом матричного (шаблонного) синтеза на трековых мембранах. Отработаны условия осаждения металла в поры трековых мембран. Для матриц с порами цилиндрической формы предложен метод контроля степени их заполнения на стадии роста. Методами масс-спектрометрии изучены процессы десорбции/ионизации биологических молекул (на примере грамицидина) с подложек с микропроволоками под воздействием лазерного излучения. Выявлены некоторые закономерности процессов десорбции/ионизации. В частности, обнаружено нелинейное увеличение интенсивности масс-спектрометрического сигнала с ростом мощности лазерного излучения и увеличением концентрации тестового вещества. Показано, что перекрытие локальных полей микропроволок при высокой плотности их расположения на поверхности ведет к снижению эффективности десорбции/ионизации. Показано, что формирование тонкослойной оболочки из другого металла позволяет заметно повысить эффективность ионизации тестового вещества, что, вероятно, связано с увеличением вклада резонан сного эффекта в усиление локальных полей вблизи микропроволок. Работа поддержана РФФИ, проекты № 07-04-92164 и 09-04-00650. ЛИТЕРАТУРА 1. Martin C.R. // Science. — 1994. — 266. — p. 1961. 2. Enculescu I., Siwy Z., Dobrev D., Trautmann C., Toimil-Molares M.E., Neumann R., Hjort K., Westerberg L., Spohr R. Copper nanowires electrodeposited in etched single-ion track templates // Applied Physics A. — 2003. — 77. 3. Maurer F., Dangwal A., Lysenkov D., Müller G., Toimil-Molares M.E., Trautmann C., Brötz J., Fuess H. Field emission of copper nanowires grown in polymer ion-track membranes // Nuclear instruments & methods in physics research B. — 2006. — 245. 4. Oleinikov V.A., Zagorski D.L., Bedin S.A., Volosnikov A.A., Emelyanov P.A., Kozmin Y.P., Mchedlishvili B.V. // Radiation Measurements. — 2008. — 43. 5. Лебедев А.Т. Масс-спектрометрия в органической химии. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. ■
3/ 2009 Преподаватель XXВЕК Биологические науки ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ КЛЮЧЕВЫХ ФЕРМЕНТОВ НАСЕКОМЫХ Н.М. Кутузова, Д.Д. Девятников, Е.А. Яныкина Аннотация. Согласно современным представлениям, регуляторное действие почти всех гормонов в организме животных осуществляется за счет управления активностью определенных ферментных систем, реализующих в клетках-мишенях специфические физиологические и биохимические эффекты этих сигнальных веществ. Возрастание ферментативной активности может быть следствием как активации уже существующих энзимов, так и синтеза ферментативных белков de novo. В настоящем сообщении подведены итоги многолетних исследований воздействия различных гормонов на активность основных ферментных систем насекомых. Ключевые слова: насекомые, гормоны, ферменты, регуляция иммунитет. Summary. According to modern concerns regulative action of almost all hormones manages of activity of definite enzyme systems which activate specifically physiological and biochemical effects of these substances in target-cell in insects organism. Increase of enzymatic activity may be as a result of both activation of current existing enzymes and a synthesis of enzymatic proteins de novo. This article is a result of several years researches about different hormones on basic enzyme systems of insects. Keywords: insects, hormones, enzymes, regulation, immunity. С овременная эндокринология насекомых стала источником оригинальных подходов к пониманию молекулярных механизмов роста, развития, дифференцировки и морфогенеза представителей этого самого многочисленного и своеобразного класса животных. Независимо от структурных особенностей и молекулярных механизмов действия, гормоны прямо или косвенно могут затрагивать генетическое звено регуляции — влияние на процессы транскрипции, а затем трансляции в гормон — компетентных тканях. Предполагается, что влияние гормонов — индукторов на экспрессию генов осуществляется на разных стадиях биосинтеза РНК и белка. Так, наряду со стимуляцией транскрипции гормоны могут влиять на интенсивность полиаденилирования мРНК, скорость транспорта мРНК из ядер в цитоплазму, на прохождение трансляции, а также посттрансляционные процессы в клетках. На транскрипционно-трансляционном уровне, а также в процессе посттрансляционной модификации может осуществляться и репрессия синтеза белков [1, 7]. Исследования, проводимые в последнее время молекулярными биологами, физиологами, биохимиками и генетиками, позволили расшифровать структуру многих гормонов насекомых, разработать методы их количественного анализа, выяснить пути метаболизма, установить связь гормонов с