1 что является предметом изучения биологии. Тест: "Введение в общую биологию"

Естествознание является не только одной из первых, изученных человеком, фундаментальных областей науки, но и важнейшим элементом развития нашей цивилизации. Предметом изучения общей биологии является совокупность процессов, лежащих в основе феномена жизни. Главные из них: размножение и онтогенез, наследственность и изменчивость, историческое развитие растительных и животных видов, а также естественный отбор. В данной статье мы рассмотрим их более подробно.

Роль природоведческих дисциплин в развитии общества

Прикладные биологические науки занимаются практическим изучением вышеназванных явлений живой природы, используют полученные результаты для развития современных отраслей общей биологии - клеточной и генной инженерии, биотехнологии, популяционной генетики. Стремительное развитие промышленных технологий и процессы глобализации в мировой экономике вынуждают ученых заниматься серьезными исследованиями в вопросах экологической безопасности природных комплексов.

Как природоведческая наука, общая биология изучает самые сложные структуры организации жизни: популяционно-видовую, а также различные уровни экологических систем и биосферы.

История развития биологического знания

Наука, изучающая природу во всем ее многообразии, зародилась в недрах человеческого знания при помощи философов Древней Греции и Рима, но стала называться биологией лишь в XIX веке, благодаря трудам Ж. Ламарка и Г. Тревирануса. Одними из старейших ее дисциплин считаются систематика, основанная К. Линнеем, и морфология, берущая начало в трактатах Гиппократа, Галена и Асклепия.

Предметом изучения общей биологии является установление единства живых организмов сначала на молекулярном, а далее - на клеточном уровне. Появление научной теории, созданной российским эволюционистом П. Ф. Горяниновым и немецкими учеными М. Шлейденом и Т. Шванном, доказало, что основная форма жизни на Земле - это клетка. Предложенный же Р. Вирховым принцип: "живое - от живого" поставил точку в дискуссиях ученых о возможности самозарождения организмов из неживой материи.

Цитология с помощью таких методов как центрифугирование, электронная микроскопия, метод меченых атомов, изучает строение прокариотов и ядерных клеток и является базой для развития практических разделов естествознания: гистологии, генетики, селекции.

Принципы обмена веществ в живых системах

Общая биология изучает не только химический состав и строение организмов, но и процессы, лежащие в основе их метаболизма. Биохимия устанавливает закономерности протекания реакций анаболизма, например, фотосинтеза у растений. Она также изучает биосинтез белка (процессы транскрипции и трансляции), определяет условия, необходимые для осуществления реакций диссимиляции, обеспечивающих клетки необходимым запасом энергии в виде молекул НАДФ и АТФ.

Так как предметом изучения общей биологии является молекулярный уровень жизни, серьезно рассматриваются реакции катаболизма. В аэробных условиях животная клетка синтезирует 36 моль АТФ из каждой молекулы глюкозы в реакциях цикла Кребса.

Растения и грибы в реакциях энергетического обмена в анаэробных условиях также расщепляют С 3 Н 4 О 3 до этилового спирта, а животные - до молочной кислоты. Но во всех случаях синтезируются молекулы энергетического вещества - аденозинтрифосфорной кислоты.

Как видим, предметом изучения общей биологии является механизм обмена веществ. У представителей живой природы он протекает с участием ферментов по сходным биохимическим путям. Это служит доказательством единства происхождения жизни от общих предковых клеточных форм. Достаточно подробно данный вопрос освещается в таком разделе естествознания как эволюционное учение.

Основы общей биологии

Такое название имеет природоведческая школьная дисциплина, введенная в учебные программы, начиная с 9 класса. Благодаря дидактическим принципам научности и преемственности, учащиеся старших классов познают живую природу, опираясь на знания из курса ботаники, зоологии, анатомии. Сформировать у детей целостную картину природы - главная образовательная задача.

Основы цитологии, онтогенез, закономерности наследственности - вот что изучает общая биология. Темы же, посвященные историческому развитию органического мира и основам экологии, приводят к серьезному прорыву в сознании школьников и способствуют всестороннему развитию их личностей.

Актуально

Разное
Разное

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ

План лекции:

1. Предмет и задачи общей биологии.

2. Методы изучения.

3. Понятие «жизнь» и свойства живого.

4. Уровни организации живого.

5. Практическое значение биологии.

Предмет и задачи общей биологии.

БИОЛОГИЯ – наука о жизни во всех её проявлениях и закономерностях, управляющих живой природой. Название ее возникло из сочетания двух греческих слов: БИОС – жизнь, ЛОГОС – учение. Эта наука изучает все живые организмы.

Термин «биология» ввёл в научный оборот французский учёный Ж. Б. Ламарк в 1802 году. Предмет изучения биологии – живые организмы (растения, животные, грибы, бактерии), их строение, функции, развитие, происхождение, взаимоотношения со средой.

2. Основными методами изучения биологии являются:

НАБЛЮДЕНИЕ (позволяет описать биологические явления), Под наблюдением следует понимать целенаправленное изучение объекта или явления в естественных или искусственно созданных условиях, в которых не ставится задача выявления действия отдельного фактора. Следовательно, наблюдение протекает без вмешательства исследователя в его ход.

СРАВНЕНИЕ (дает возможность найти общие закономерности в строении, жизнедеятельности различных организмов), предполагает сопоставление организмов и их частей. Именно на принципах сравнительного метода в свое время были основаны систематика, клеточная теория.

ЭКСПЕРИМЕНТ или ОПЫТ (помогает исследователю изучить свойства биологических объектов), более активная форма изучения объекта или явления, протекающая в искусственно измененных условиях. Таким образом, под экспериментом можно понимать активное воздействие исследователя на объект за счет изменения одного из факторов среды на определенную величину с целью изучения ответа данного объекта на это изменение.

МОДЕЛИРОВАНИЕ (имитируются многие процессы, недоступные для непосредственного наблюдения или экспериментального воспроизведения), оно предполагает изучение какого-либо процесса или явления через воспроизведение его самого или его существенных свойств в виде модели. Моделирование позволяет прогнозировать различные ситуации, которые могут возникнуть в природе и. обществе в случае резкого изменения тех или иных внешних факторов (условий).

ИСТОРИЧЕСКИЙ (позволяет на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познать процессы развития живой природы), выяснение закономерностей появления и развития организмов, становления их структуры и функции.

Общая биология пользуется методами других наук и комплексными методами, которые позволяют изучать и решать поставленные задачи.

Практическое значение общей биологии.

В БИОТЕХНОЛОГИИ – биосинтез белков, синтез антибиотиков, витаминов, гормонов.

В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ – селекция высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

В СЕЛЕКЦИИ МИКРОООРГАНИЗМОВ.

В ОХРАНЕ ПРИРОДЫ – разработка и внедрение методов рационального и рачительного природоиспользования.

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

И ИХ РОЛЬ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТКИ

План лекции:

1. Химические элементы, входящие в состав внутриклеточной среды.

2. Роль некоторых химических элементов в жизни клетки.

3. Понятие о неорганических соединениях клетки: воде и минеральных солях.

Классификация углеводов

МОНОСАХАРИДЫ(простые сахара). Состоят они из одной молекулы. Это твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус. В зависимости от числа углеродных атомов, входящих в молекулу углевода, различают:

ТРИОЗЫ- моносахариды, содержащие 3 атома углерода; в живых организмах важное значение имеют, например, глицерин и его производные (молочная кислота, пировиноградная кислота).

ТЕТРОЗЫ - 4 атома углерода; в процессах жизнедеятельности наиболее важна эрuтроза. Этот сахар в растениях - один из промежуточных продуктов фотосинтеза. Уже на уровне тетроз происходит образование кольцевых молекул углеводов.

ПЕНТОЗЫ - 5 атомов углерода; Эта группа углеводов включает такие важные вещества, как рuбоза и дезоксuрuбоза - сахара, входящие в состав мономеров нуклеиновых кислот - РНК и ДНК.

ГЕКСОЗЫ- 6 атомов углерода. Из гексоз наиболее широко распространены глюкоза, фруктоза и галактоза. Их общая формула C6H1206.

Глюкоза - виноградный сахар в свободном состоянии встречается как в растениях, так и в животных организмах. Она входит в состав полисахаридов. Глюкоза - первичный и главный источник энергии для клеток. Она обязательно находится в крови. Снижение ее количества в крови влечет за собой немедленное нарушение жизнедеятельности нервных и мышечных клеток, иногда сопровождаемое судорогами или обморочным состоянием. Уровень содержания глюкозы в крови регулируется сложным механизмом работы нервной системы и желез внутренней секреции. Глюкоза входит в структуры почти всех клеток органов и тканей, регулирует осмотическое давление. (Осморегуляцuя - процесс, обеспечивающий относительное постоянство концентрации активных веществ во внутренней среде клетки, в организме.)

Фруктоза в большом количестве в свободном виде встречается в плодах, поэтому ее часто называют плодовым сахаром. Особенно много фруктозы в меде, сахарной свекле, фруктах. Путь распада фруктозы в организме короче, чем глюкозы, что имеет важное значение при питании больного сахарным диабетом, когда глюкоза очень слабо усваивается клетками.

Галактоза - пространственный изомер глюкозы. Она входит в состав лактозы - молочного сахара, а также некоторых полисахаридов. Галактоза в печени и других органах превращается в глюкозу.

ПОЛИСАХАРИДЫНесколько молекул моносахаридов, соединяясь между собой с выделением воды, образуют молекулу полисахарида. Поэтому полисахариды относятся к полимерам. Ди-, три- и тетрасахариды составляют группу полисахаридов первого порядка, или олигосахаридов. Более сложные углеводы, содержащие в молекуле значительно большее количество остатков простых сахаров, называются полисахаридами второго порядка. Это сложные вещества с очень большой молекулярной массой.

Полисахариды первого порядка (олигосахариды). Из олигосахаридов нас особенно интересуют дисахариды. К ним относятся сахароза, лактоза и мальтоза.

Сахароза - тростниковый или свекловичный сахар; общая формула C12H22011. Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы. Чрезвычайно широко распространена в растениях (семена, ягоды, корни, клубни, плоды). Играет большую роль в питании многих животных и человека. Очень легко растворима в воде.

Лактоза - молочный сахар, имеет в составе глюкозу и галактозу. Этот дисахарид находится в молоке и является основным источником энергии для детенышей млекопитающих.

Мальтоза - основной структурный элемент крахмала и гликогена. Состоит из двух молекул глюкозы. Под действием фермента мальтоза гидролизуется с образованием двух молекул глюкозы.

Полисахариды второго порядка. Это высокомолекулярные углеводы, состоящие из большого числа моносахаридов. Как и предыдущая группа углеводов, полисахариды второго порядка могут гидролизоваться до моносахаридов.

В функциональном отношении различают полисахариды резервного и структурного назначения. Типичные резервные полисахариды - крахмал и гликоген. К структурным полисахаридам относят клетчатку (целлюлозу).

Крахмал - резервный полисахарид растений; содержится в большом количестве в клубнях картофеля, плодах, семенах. Находится в виде зернышек слоистого строения, нерастворимых в холодной воде. В горячей воде крахмал образует коллоидный раствор, называемый в быту крахмальным клейстером. Количество остатков глюкозы в молекуле крахмала исчисляется несколькими тысячами.

Гликоген - резервный полисахарид животных и человека, а также в грибов, дрожжей и т. д. В значительных количествах накапливается в печени, мышцах, сердце и других органах. Является поставщиком глюкозы в кровь. По структуре напоминает крахмал, но разветвлен сильнее. Молекула гликогена состоит примерно из 30000 остатков глюкозы.

Клетчатка (целлюлоза) - главный структурный полисахарид клеточных оболочек растений. В ней аккумулировано около 50% всего углерода биосферы. Клетчатка нерастворима в воде, она лишь набухает в ней. Молекула целлюлозы представляет собой не разветвленную вытянутую цепочку моносахаридов. Множество линейных молекул целлюлозы уложено параллельно; они связаны в пучки водородными связями. Этим определяется прочность растительных волокон.

Полисахариды можно подразделить на гомо- и гетерополисахариды. Гомоnолuсахарuды имеют в своем составе моносахариды только одного вида. Например, крахмал и гликоген построены только из молекул глюкозы. Гетероnолuсахарuды представляют собой полимеры, построенные из моносахаридов различных типов и их производных. В живых организмах встречаются комплексы углеводов с белками (гликопротеиды) и жирами (гликолипиды). Они выполняют различные функции

3. Функции углеводов.

Энергетическая функция . Углеводы служат основным источником энергии для организма.

Структурная функция . Во всех без исключения тканях и органах обнаружены углеводы и их производные. Они входят в состав оболочек клеток и субклеточных образований. Принимают участие в синтезе многих важнейших веществ. В растениях полисахариды выполняют и опорную функцию.

Функция запаса питательных веществ. В организме и клетке углеводы обладают способностью накапливаться в виде крахмала у растений и гликогена у животных. Крахмал и гликоген представляют собой запасную форму углеводов и расходуются по мере возникновения потребности в энергии. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10% гликогена, а при голодании его содержание может снижаться до 0,2 % массы печени.

Защитная функция. Вязкие секреты (слизи), выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными, в частности гликопротеидами. Они предохраняют стенки полых органов (пищевод, кишки, желудок, бронхи) от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.

4. Определение, структура, содержание жиров.

ЛИПИДЫ (греч. lipos- жир) - органические соединения с различной структурой, но общими свойствами. Объединяют жиры и жироподобные вещества. Они нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях: эфире, бензине, хлороформе и др. Липиды очень широко представлены в живой природе и играют чрезвычайно важную роль в клетке и организме. Содержание жира в клетках обычно не велико и составляет 5-15% от сухой массы. Существуют, однако, клетки, содержание жира в которых достигает почти 90% от сухой массы. Эти наполненные жиром клетки имеются в жировой ткани.

По химической структуре жиры представляют собой сложные соединения трехатомного спирта глицеринa и высокомолекулярных жирных кислот.

ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ делятся на две группы: насыщенные, т. е. не содержащие двойных связей, и ненасыщенные, или неnредельные, содержащие двойные связи. К насыщенным кислотам принадлежат пальмитиновая и стеариновая кислоты, а к ненасыщенным – олеиновая. Растительные жиры или масла богаты непредельными жирными кислотами, поэтому они являются легкоплавкими - жидкими при комнатной температуре. Например, в оливковом масле глицерин связан с остатками олеиновой кислоты. Животные жиры при комнатной температуре твердые, так как содержат главным образом насыщенные жирные кислоты. Например, говяжье сало состоит из глицерина и насыщенных патльмитиновой и стеариновой кислот.

Из формулы жира видно, что его молекула, с одной стороны, содержит остаток глицерина - вещества, хорошо растворимого в воде, а с другой стороны - остатки жирных кислот, углеводородные цепочки которых практически нерастворимы в воде. При нанесении капли жира на поверхность воды в сторону воды обращена глицериновая часть молекулы жира, а из воды «торчат» вверх цепочки жирных кислот. Тончайший слой этих веществ, входящих в состав клеточных мембран, препятствует смешиванию содержимого клетки или отдельных ее частей с окружающей средой.

ЖИРОПОДОБНЫЕ ВЕЩЕСТВА

фосфолunuды - э то тоже сложные соединения глицерина и жирных кислот. От настоящих жиров они отличаются тем, что содержат остаток фосфорной кислоты, к которой присоединены азотсодержащие органические соединения. Фосфолипиды – основные компоненты мембран клеток.

глuколuпuды, состоят из углеводов и липидов. Особенно их много в составе ткани мозга и нервных волокон.

лuпопротеuды, представляющие собой комплексные соединения различных белков с жирами.

5. Функции липидов .

Структурная. Липиды принимают участие в построении мембран клеток всех органов и тканей. Они участвуют в образовании многих биологически важных соединений.

Энергетическая. Липиды обеспечивают 25-30% всей энергии, необходимой организму. При полном распаде 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии, что примерно в 2 раза больше по сравнению с углеводами и белками.

Функция запасания питательных веществ . Жиры являются своего рода «энергетическими консервами». Жировыми депо могут быть и капли жира внутри клетки, и «жировое тело» у насекомых, и подкожная клетчатка, в которой сосредоточены жировые клетки-липоциты у человека.

Функция терморегуляции. Жиры плохо проводят тепло. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных огромные скопления. Например, у кита слой подкожного жира достигает 1 м. Это позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана.

Функция эндогенной воды: при окислении 100 г жира выделяются 107 мл воды. Благодаря такой воде существуют многие пустынные животные, например песчанки, тушканчики, с этим связано и накопление жира в горбах у верблюда.

Защитная функция. Слой жира защищает нежные органы от ударов и сотрясений (например, околопочечная капсула, жировая подушка около глаза). Жироподобные соединения покрывают тонким слоем листья растений, не давая им намокать во время обильных дождей.

Регуляторная функция. Например, к липидам относятся половые гормоны человека и животных: зстрадuол (женский) и тестостерон (мужской). Из ненасыщенных жирных кислот в клетках человека и животных синтезируются такие регуляторные вещества, как nростагландuны. Они обладают широким спектром биологической активности: регулируют сокращение мускулатуры внутренних органов, поддерживают тонус сосудов; регулируют функции различных отделов мозга, например центры теплорегуляции.

БЕЛКИ,

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ.

План лекции:

1. Биополимеры.

2. Строение белковой молекулы.

3. Уровни организации белковой молекулы..

4. Функции белков.

Биополимеры.

Многие органические соединения, входящие в состав клетки, характеризуются большим размером молекул - их называют макромолекуламu (греч. тзсгоs - большой). Такие молекулы обычно состоят из повторяющихся, сходных по структуре низкомолекулярных соединений - мономеров (греч. monos - один), ковалентно связанных между собой. Образованная мономерами макромолекула называется полимером (греч. Poly - много).

Виды полимеров: Регулярные - построены из одинаковых мономеров (если мономер обозначить буквой А, то полимер будет выглядеть так А-А-А-А-А...А). Нерегулярные - полимеры, в которых нет определенной закономерности в последовательности мономеров(А-Б-В-Б-А-В...)

Оказалось, что перестановка и новые сочетания нескольких типов мономеров в длинных полимерных цепях обеспечивают построение множества их вариантов и определяют различные свойства макромолекул.

После удаления воды из клетки в сухом остатке на первом месте по содержанию стоят белки. Они составляют 10-20% от сырой массы и 50-80% от сухой массы клетки. Белки называют также протеинами (греч. protos - первый, главный).

2. Строение белковой молекулы.

Белки - это нерегулярные полимеры, мономерами которых являются аминокислоты.В состав большинства белков входят 20 разных аминокислот. В каждой из них содержатся одинаковые группировки атомов: аминогруппа -NH2 и карбоксильная группа -СООН Участки молекул, лежащие вне амино- и карбоксильной групп, которыми отличаются аминокислоты, называются радикалами (R).

В клетке находятся свободные аминокислоты, составляющие аминокислотный фонд, за счет которого происходит синтез новых белков. Этот фонд пополняется аминокислотами, постоянно поступающими в клетку вследствие расщепления белков пищи пищеварительными ферментами или собственных запасных белков.

Соединение аминокислот происходит через общие для них группировки: аминогруппа одной аминокислоты соединяется с карбоксильной группой другой аминокислоты, при соединении их выделяется молекула воды. Между соединившимися аминокислотами возникает связь называемая пептидной , а образовавшееся соединение нескольких аминокислот называют nеnтидом. Соединение из большого числа аминокислот называют nолunеnтuдом. Белок может представлять собой один или несколько полипептидов.

В состав большинства белков входит 300-500 аминокислотных остатков, но есть и более крупные белки, состоящие из 1500 и более аминокислот.

Функции белков.

ФЕРМЕНТАТИВНАЯБыстрое протекание биохимических реакций обеспечивают катализаторы (ускорители реакций) – ферменты . Почти все ферменты являются белками (но не все белки - ферменты!). Каждый фермент обеспечивает одну или несколько реакций одного типа. Каждая молекула фермента способна осуществлять от нескольких тысяч до нескольких миллионов операций в минуту. В ходе этих операций ферментный белок не расходуется. Он соединяется с реагирующими веществами, ускоряет их превращения и выходит из реакции неизменным. Известно более 2 тыс. ферментов, и количество их продолжает увеличиваться.

РЕГУЛЯТОРНАЯИзвестно, что в специальных клетках животных и растений производятся регуляторы физиологических процессов - гормоны. Многие гормоны - белки. Следует заметить, что не все гормоны - белки. Некоторые гормоны - производные аминокислот, например адреналин, мелатонин, три- и тетраиодтиронин (гормоны щитовидной железы) и др. Известны гормоны - производные нуклеотидов и липидов. Ряд гормонов усиливает или подавляет активность уже готовых, предсуществующих в клетке ферментов.

ТРАНСПОРТНАЯВкрови, в наружных клеточных мембранах, в цитоплазме и ядрах клеток есть различные транспортные белки. В крови имеются белки-транспортеры, которые узнают и связывают определенные гормоны и несут их к клеткам-мишеням. Такие клетки оснащены рецепторами, узнающими эти гормоны. В цитоплазме и ядрах есть рецепторы гормонов, через которые они осуществляют свое действие. В наружных клеточных мембранах имеются белки-транспортеры, которые обеспечивают активный и строго избирательный транспорт внутрь и наружу клетки сахаров, аминокислот, различных ионов. Известны и другие белки-транспортеры.

ЗАЩИТНАЯБелки служат средствами защиты человека, животных, растений от вызывающих заболевания микроорганизмов. У человека и животных одна из таких главных систем - это иммунная защита. В лимфоидных тканях (вилочковая железа, лимфатические железы, селезенка) производятся лимфоциты - клетки, способные синтезировать огромное разнообразие защитных белков - антител. Такие антитела носят название иммуноглобулинов. Иммуноглобулины состоят из четырех белковых цепей. Они имеют участок, узнающий «пришельца», и участок, обеспечивающий «расправу» с ним. Антитела узнают чужеродные белки и иные биополимеры (полисахариды, полинуклеотиды) и их комплексы, в свободном виде растворенные в жидких средах организма или в составе бактерий и вирусов.

В клетках человека и животных синтезируются также специальные противовирусные белки - интерфероны. Синтез таких белков начинается после встречи клетки с вирусной нуклеиновой кислотой. Интерферон через систему посредников активирует в клетке фермент, расщепляющий вирусные нуклеиновые кислоты, и включает синтез фермента, блокирующего аппарат синтеза вирусных белков.

ДВИГАТЕЛЬНАЯобеспечивается специальными сократительными белками. Эти белки участвуют во всех движениях, к которым способны клетки и организмы: мерцание ресничек и биение жгутиков у простейших, сокращение мышц у многоклеточных животных, движение листьев у растений и т.д.

СТРУКТУРНАЯ или строительная Белки участвуют в образовании всех мембранных и не мембранных органелл клетки, а также внеклеточных структур.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯБелки служат одним из источников энергии в клетке. При распаде 1 г белка до конечных продуктов выделяется около 17 кДж. Однако белки используются как источник энергии, обычно, когда истощаются иные источники, такие, как углеводы и жиры.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

АТФ, СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ

План лекции:

1. Определение, значение, виды НК

2. Строение и функции ДНК

3. Строение и функции РНК:

4. АТФ - одно из органических соединений клетки.

Строение и функции ДНК

Дезоксирибонуклеиновая кислота - это полимерная молекула, состоящая из тысяч или даже сотен тысяч мономеров - нуклеотидов. Протяженность молекулы ДНК составляет много тысяч нанометров.

Нуклеотид - состоит из остатка азотистого основания, сахара - десоксирибозы и фосфорной кислоты.

Азотистые основания представлены двумя видами: пуриновые основания производные пурина. Из них в состав нуклеиновых кислот входят аденин и гуанин. Пиримидиновые основания, содержащиеся в нуклеиновых кислотах,- цитозин и тимин в ДНК, цитозин и урацил в РНК - это производные пиримидина.

Число пуриновых оснований в ДНК всегда равно числу пиримидиновых, количество аденина равно количеству тимина, а гуанина - количеству цитозина. Такие закономерности получили название правил Чаргаффа.

Нуклеотиды расположены друг от друга на расстоянии 0,34 нм, а на один виток спирали их приходится 10. Диаметр молекулы ДНК составляет около 2 нм.

Сахарофосфатный остов находится на периферии молекулы ДНК, а пуриновые и пиримидиновые основания - в середине. Причем последние ориентированы таким о6рааом, что между основаниями из противоположных цепей могут образовываться водородные связи. Из построенной модели выявилось, что пурин в одной цепи всегда связан водородными связями с противоположным пиримидином в другой цепи. Такие пары имеют одинаковый размер по всей длине молекулы. Не менее важно то, что аденин может спариваться лишь с тимином, а гуанин только с цитозином. При этом между аденином и тимином образуются две водородные связи, а между гуанином ицитозином – три.

Каждая из пар оснований обладает симметрией, позволяющей ей включиться в двойную спираль в двух ориентациях (А = Т и Т = А; Г=Ц и Ц=Г). Если известна последовательность оснований в одной цепи (например, Т-Ц– Г- Ц-А-Т), то благодаря специфичности спаривания (принцип дополнения, т. е. комплементарности) становится известной и последовательность оснований ее партнера второй цепи (А-Г-Ц-Г-Т-А).

Строение и функции РНК.

Рибонуклеиновая кислота - полимер, мономерами которой являются нуклеотиды. РНК представляет собой однонитевую молекулу. Она построена таким же образом, как и одна из цепей ДНК. Нуклеотиды РНК очень близки, хотя и не тождественны, нуклеотидам ДНК. Их тоже четыре, и они состоят из азотистого основания, пентозы и фосфорной кислоты. Три азотистых основания совершенно такие же, как в ДНК: А, Г и Ц. Однако вместо Т у ДНК в РНК присутствует близкий к нему по строению пиримидин - урацил (У). Различие между ДНК и РНК существует также в характере углевода: в нуклеотидах ДНК углевод - дезоксири-боза, а в РНК - рибоза. Связь между нуклеотидами осуществляется, как и в одной из цепей ДНК, т. е. через углевод и остаток фосфорной кислоты. В отличие от ДНК, содержание которой в клетках определенных организмов относительно постоянно, содержание РНК в них колеблется. Оно заметно повышено в клетках, в которых происходит синтез белка. Все виды РНК синтезируются на ДНК, которая служит своего рода матрицей.

Виды РНК

Транспортная РНК (т-РНК). Молекулы т-РНК самые короткие: они состоят всего из 80-100 нуклеотидов. Транспортная РНК в основном содержится в цитоплазме клетки. Функция ее состоит в переносе аминокислот в рибосомы, к месту синтеза белка. Из общего содержания РНК клетки на долю т-РНК приходится около 10%.

Рибосомная РНК (р-РНК). Это самые крупные молекулы РНК: в их состав входит 3-5 тыс. нуклеотидов. Рибосомные РНК составляют существенную часть рибосомы. Из общего содержания РНК в клетке на долю р-РНК приходится около 90%.

Информационная РНК (и-РНК), или матричная (м-РНК). Содержится в ядре и цитоплазме. Функция ее состоит в переносе информации о структуре белка от ДНК к месту синтеза белка в рибосомах. На долю и-РНК приходится примерно 0,5-1 % от общего содержания РНК клетки.

4. АТФ

Аденозинтрифосфорная кислота - нуклеотид играющи ведущую роль в энергетике клетки. Аденозинмонофосфорная кислота (АМФ) входит в состав всех РНК; при присоединении еще двух молекул фосфорной кислоты (НзРО4) она превращается в АТФ и становится источником энергии, которая запасается в двух последних остатках фосфатов.

Как во всякий нуклеотид, в АТФ входят остаток азотистого основания (аденин), пентоза (рибоза) и остатки фосфорной кислоты (у АТФ их три). Из состава АТФ под действием фермента АТФ-азы отщепляются остатки фосфорной кислоты.

При отщеплении одной молекулы фосфорной кислоты А ТФ переходит в АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а если отщепляются две молекулы фосфорной кислоты, АТФ переходит в АМФ (аденозинмонофосфорная кислота). Реакции отщепления каждой молекулы фосфорной кислоты сопровождаются освобождением 419 кДж/моль.

Значение АТФ в жизни клетки велико, она играет центральную роль в клеточных превращениях энергии. Основной синтез АТФ происходит в митохондриях.

СИГНАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА

План лекции:

2. Феромоны, виды, значение

3. Ферменты

4. Гормоны

1. Общее понятие о сигнальных веществах

СИГНАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА - химические коммуникационные агенты, переносящие информацию между свободно живущими одноклеточными существами; между клетками внутри организма; между многоклеточными организмами. Многие из сигнальных веществ эволюционно-консервативны. Они возникли в эволюции как сигналы, используемые микроорганизмами и далее приобрели новые роли у многоклеточных организмов, включая высших животных и человека.

Феромоны, виды, значение

ФЕРОМОНЫ (греч. Φέρω - «нести» + ορμόνη - «побуждать, вызывать») - продуктЫ внешней секреции, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающие химическую коммуникацию между особями одного вида. Феромоны - биологические маркеры собственного вида, летучие хемосигналы, управляющие нейроэндокринными поведенческими реакциями, процессами развития, а также многими процессами, связанными с социальным поведением и размножением.

Феромоны модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида.

Классификация феромонов

По своему воздействию феромоны делятся на два основных типа

1. РЕЛИЗЕРЫ - тип феромонов, побуждающих особь к каким-либо немедленным действиям и используются для привлечения брачных партнёров, сигналов об опасности и побуждения других немедленных действий.

2. ПРАЙМЕРЫ - используются для формирования некоторого определённого поведения и влияния на развитие особей: например, специальный феромон, выделяемый пчелой-маткой. Это вещество подавляет половое развитие других пчёл-самок, таким образом превращая их в рабочих пчёл.

В качестве отдельных названий некоторых типов феромонов можно привести следующие: эпагоны - половые аттрактанты; одмихнионы - метки пути, указывающие дорогу к дому или к найденной добыче, метки на границах индивидуальной территории; торибоны - феромоны страха и тревоги; гонофионы - феромоны, индуцирующие смену пола; гамофионы - феромоны полового созревания; этофионы - феромоны поведения; лихневмоны - феромоны маскирующие животное под другой вид.

Муравьи используют феромоны для обозначения пройденного пути. По специальным меткам, оставляемым по дороге, муравей может найти дорогу обратно в муравейник. Также, метки, делаемые при помощи феромонов показывают муравейнику путь к найденной добыче. Отдельные запахи используются муравьями для подачи сигнала об опасности, что провоцирует у особей либо бегство, либо агрессивность.

Ввиду достаточно сложных поведенческих реакций феромоны позвоночных изучены слабо. Существует предположение, что рецептором феромонов у позвоночных является вомероназальный (якобсонов) орган.

Исследование человеческих феромонов находится пока ещё на зачаточной стадии. Известно, что в поте некоторых мужчин находятся вещества, привлекающие женщин. Также отмечено, что в больши́х женских коллективах менструальный цикл со временем синхронизируется, протекая одновременно у большинства женщин. Эта особенность также приписывается воздействию человеческих феромонов. Поведение высших млекопитающих, в том числе и человека, подчинено многим факторам, и феромоны не играют решающей роли в его регуляции.

Феромоны нашли своё использование в сельском хозяйстве. В сочетании с ловушками разных типов, феромоны, приманивающие насекомых, позволяют уничтожать значительные количества вредителей. На современном рынке парфюмерной продукции присутствуют товары, которые позиционируются как «содержащие феромоны». Прозводители такой продукции утверждают, что ее использование усиливает привлекательность у противоположного пола «на бессознательном уровне».

Ферменты, виды, функции

ФЕРМЕНТЫ или энзи́мы (от лат. fermentum, греч. ζύμη, ἔνζυμον - дрожжи, закваска) - обычно белковые молекулы или молекулы РНК или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называются субстратами, а получающиеся вещества - продуктами. Ферменты специфичны к субстратам (АТФаза катализирует расщепление только АТФ). Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами (активаторы - повышают, ингибиторы - понижают). Белковые ферменты синтезируются на рибосомах, а РНК - в ядре.

Функции ферментов

Ферменты - белки, являющиеся биологическими катализаторами. Ферменты присутствуют во всех живых клетках и способствуют превращению одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в роли катализаторов практически во всех биохимических реакциях, протекающих в живых организмах. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен веществ организма.

Подобно всем катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации процесса. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность. При этом эффективность ферментов значительно выше эффективности небелковых катализаторов - ферменты ускоряют реакцию в миллионы и миллиарды раз, небелковые катализаторы - в сотни и тысячи раз.

Ферменты широко используются в народном хозяйстве - пищевой, текстильной промышленности, в фармакологии.

Классификация ферментов

По типу катализируемых реакций ферменты подразделяются на 6 классов согласно иерархической классификации ферментов (КФ, EC - Enzyme Comission code). Каждый класс содержит подклассы, так что фермент описывается совокупностью четырёх чисел, разделённых точками. Первое число грубо описывает механизм реакции, катализируемой ферментом:

КФ 1: Оксидоредуктазы , катализирующие окисление или восстановление. Пример: каталаза, алкогольдегидрогеназа

КФ 2: Трансферазы , катализирующие перенос химических групп с одной молекулы субстрата на другую. Среди трансфераз особо выделяют киназы, переносящие фосфатную группу, как правило, с молекулы АТФ.

КФ 3: Гидролазы, катализирующие гидролиз химических связей. Пример: эстеразы, пепсин, трипсин, амилаза, липопротеинлипаза

КФ 4: Лиазы , катализирующие разрыв химических связей без гидро

Биология - наука о жизни. Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития.

Термин "биология ", предложенный в 1802 г. Ж.Б. Ламарком, происходит от двух греческих слов: bios - жизнь и logos - наука. Вместе с астрономией, физикой, химией, геологией и другими науками, изучающими природу, биология относится к числу естественных наук. В общей системе знаний об окружающем мире другую группу наук составляют социальные, или гуманитарные (лат. humanitas - человеческая природа), науки, изучающие закономерности развития человеческого общества. Современная биология представляет собой систему наук о живой природе. Общие закономерности развития живой природы, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, рассматривает общая биология. Соответственно объектам изучения - животным, растениям, вирусам - существуют специальные науки, изучающие каждую из названных групп организмов.

Предметом изучения биологии являются живые организмы; их строение, функции; их природные сообщества.

Методы Биологические науки представляют собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства, а также всех тех отраслей производства, которые связаны с живыми организмами. Основными частными методами в биологии являются:

Описательный Для того, чтобы выяснить сущность явлений, необходимо прежде всего собрать фактический материал и описать его. Собирание и описание фактов были главным приемом исследования в ранний период развития биологии, который, однако, не утратил значения и в настоящее время. Сравнительный. Еще в XVIII в. получил распространение сравнительный метод, позволяющий путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей. На принципах этого метода была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобщений - создана клеточная теория. Сравнительный метод перерос в исторический, но не потерял своего значения и сейчас. Исторический Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину.

Экспериментальный метод исследования явлений природы связан с активным воздействием на них путем постановки опытов (экспериментов) в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод позволяет изучать явления изолированно и добиваться повторяемости их при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает не только более глубокое, чем другие методы, проникновение в сущность явлений, но и непосредственное овладение ими. Высшей формой эксперимента является моделирование изучаемых процессов. Блестящий экспериментатор И.П. Павлов говорил: "Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берет у природы то, что он хочет". Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Биосоциальная природа человека. Человек - живой организм в этом отношении он является объектом биологических исследований. Но он, оставаясь биологическим объектом и высшим звеном эволюции органического мира, в то же время существо социальное. Поэтому, если у любых видов растений и животных эволюция осуществляется по биологическим законам, то прогресс человечества подчиняется социальным закономерностям. Биологическая индивидуальность людей передается из поколение в поколение по генетическим закономерностям, общим со всем органическим миром. Но вся социально-трудовая сущность человека передается посредством обучения, воспитывается в человеческом коллективе, а это оказывает влияние на реализацию генетически детерминированных особенностей каждого индивидуума, отражается на формировании его личности.

Определение жизни. Фундаментальные свойства живого. Эволюционно-обусловленные уровни организации живого. Современные теории и главные этапы возникновения и развития жизни на Земле.

Опираясь на современные достижения биологической науки, русский ученый М. В. Волькенштейн дал новое определение понятию жизнь: "Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот".

К числу фундаментальных свойств, совокупность которых характеризует жизнь, относятся: 1.самообновление , связанное с потоком вещества и энергии. 2.самовоспроизведение , обеспечивающее преемственность между сменяющими друг друга генерациями биологических систем, связанных с потоком информации.

3.саморегуляция , базирующаяся на потоке веществ, энергии и информации.

Перечисленные фундаментальные свойства обуславливают основные атрибуты жизни:

Обмен веществ у живых организмов. Всем живым организмам присущ обмен веществами и энергией с окружающей средой. Размножение – воспроизведение себе подобных – важнейшее условие продолжения жизни.

Наследственность – способность организмов передавать из поколения в поколение всю совокупность признаков, обеспечивающих приспособленность организмов к среде их обитания.

Изменчивость, под которой понимают их способность приобретать новые признаки и утрачивать прежние. Результатом оказывается разнообразие особей, принадлежащих к одному и тому же виду. Изменчивость может осуществляться как у отдельных особей во время их индивидуального развития, так и у группы организмов в ряду поколений при размножении.

Индивидуальное (онтогенез) и историческое (филогенез) развитие организмов. Любой организм в течение своей жизни (с момента его зарождения и до естественной смерти) претерпевает закономерные изменения, которые называются индивидуальным развитием. Происходит увеличение размеров и массы тела – рост, образование новых структур (иногда сопровождающееся разрушением ранее существующих – например, утрата хвоста головастиком и формирование парных конечностей), размножение и, наконец, завершение существования.

Эволюция организмов представляет собой необратимый процесс исторического развития живого, в ходе которого наблюдается последовательная смена видов как результат исчезновения ранее существующих и возникновения новых.

Неотъемлемое свойство живых существ – раздражимость (способность воспринимать внешние или внутренние раздражители (воздействия) и адекватно на них реагировать). Она проявляется в изменениях обмена веществ (например, при сокращении светового дня и понижении окружающей температуры осенью у растений и животных), в виде двигательных реакций (см. ниже), а высокоорганизованным животным (включая и человека) присущи изменения в поведении. Явление раздражимости лежит в основе реакций организмов, за счет чего поддерживается их гомеостаз - постоянство внутренней среды

Движение, т. е. пространственное перемещение всего организма или отдельных частей их тела. Это свойственно как одноклеточным (бактериям, амебам, инфузориям, водорослям), так и многоклеточным (практически всем животным) организмам. Подвижностью обладают и некоторые клетки многоклеточных (например, фагоциты крови животных и человека). Многоклеточные растения сравнительно с животными характеризуются малой подвижностью, однако и у них можно назвать особые формы проявления двигательных реакций.

Дискретность и целостность. Любая биологическая система состоит из отдельных частей т. е. Дискретна. Но взаимодействие этих отдельных частей образует целостную систему. Например, каждая клетка состоит из отдельных органоидов, но функционирует как единое целое.

Впервые этот термин был предложен в 1802 г. французким ученым Ж. Б. Ламарком. Для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Современная биология – это комплекс биологических наук изучающих живую природу, как особую форму движения материи, законы существования и развития. Биология характеризуется: 1.Высокой специализацией. 2.Тесным взаимодействием составляющих её наук. 3. Интеграцией. Биология обогатилась фактическим материалом, новыми теориями, обобщениями. Центральной задачей общей биологии является познание законов эволюции. Органический мир не остаётся неизменным с момента появления на земле жизни, он непрерывно развивается в силу естественных материальных причин. Биосфере принадлежит важная роль в формировании лика земли, образованию атмосферы, гидросферы. Задачи общей билогии: а) управление живой природой, б) изучение биоцинозов, в)изучение структуры и функции клетки, г) изучение механизма саморегуляции, д) изучение основных жизненых явления на уровне молекул (обмен в-в, наследственная изменчивость, раздражимость), е) изучение вопросов наследственности и изменчивости. Таким образом задача общей биологии состоит в познании общих закономерностей развития живой природы. Раскрытия сущности жизни и изучение форм жизни. Методы исследования: а) метод наблюдения даёт возможность анализировать и описывать биологические явления.

На методе наблюдения основывается основывается описательный метод. Для того чтобы выяснить сущность явления, необходимо прежде всего собрать и описать фактический материал. б) исторический метод – выясняет закономерности появления и развития организма, становление их структуры и функций. в) экспериментальный метод связан с целенаправленным созданием системы, помогает исследовать св-ва и явления живой природы. г) Метод моделирования – это изучение какого-либо явления через его модель. Значение биологии: а) играет роль в формировании мировозрения и понимания коренных филосовско-методологических проблем. б) играет практическую роль (борьба с вредителями, решение пищевой проблемы в) применяется в медицине г) в охране окр. среды.

2.Ложная теория расизма и социального дарвинизма – их реакционная сущность.

Вопреки научным данным в некоторых странах продуцируются расовые теории. Сущность которых заключается в том, что расовые различия являются видовыми и даже родовыми. Они говорят, что люди белой и черной расы относятся к разным видам и родам. Поэтому у них различный экономический и культурный уровень. Расисты объесняют это не социальными причинами, а биологическими особенностями рас. Они стараются доказать возможность возникновения разных рас, на различных этапах эволюции человека, например они говорят что негройдная раса произошла от ахрантропов. А

европеойдная от неонтропов. Расовые теории подразделяют на высшие и низшие. Соими теориями расисты оправдывают империалистические войны, расовое неравенство, угнетение одних народов другими. К расиским теориям относится и социальный Дарвинизм. Он переносит биологические законы борьбы за существование и естественного отбора на человеческое общество. И этим оправдывает социальное неравенство в обществе.

3.Ткани. Строение и функции эпителиальной и соединительной тканей.

Ткани – это группа клеток сходных по строению, происхождению и выполняющих определенную функцию. ^ Эпителиальная ткань. 1) Плоский эпителий. Поверхность клеток гладкая, клеки плотно прилегают друг к другу. Находятся на поверхности кожи, в ротовой полости, пищеводе, альвеолах, капсулах нефронов. Функции: покровная, защитная, выделительная: газообмен и выделение мочи. 2) Железистый эпителий. Образует железы, которые вырабатывают секрет. Расположение: железы кожи, желудок, кишечник, поджелудочная железа, железы внутренней секреции, слюнные. Ф-ции: выделительная(пот, слезы), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов. 3) Мерцательный и ресничный эпителий. Состоит из клеток с многочисленными волосками. Расположение: дыхательные пути. Ф-ции: защитная (реснички задерживают и удаляют частички пыли). Соединительная ткань. 1) Плотная волокнистая.

Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества. Расположение: собственно кожа (дерма), сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза. Ф-ции: покровная, защитная, двигательная. 2) Рыхлая волокнистая. Рыхлое межклеточное вещество расположенное в волокнистой клетке. Расположение: подкожная жировая клечатка, околосердечная сумка,

Проводящие пути нервной системы. Ф-ции: соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняя промежутки между органами, поддерживает терморегуляцию. 3) Хрящевая ткань. Круглые или овальные клетки, находящиеся в капсулах, межклеточное вещество упругое, плотное, прозрачное. Расположение: Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов. Ф-ции: сглаживание трущихся поверхностей костей, защита от деформации дыхательных путей и ушных раковин. 4) Костная. Клетки с длинными отростками, соединенные между собой. Межклеточное вещество представлено неорганическими солями и белком оссеином. Расположение: клетки скелета. Ф-ции: опорная, двигательная, защитная.5) Кровь и лимфа. Жидкая соединительная ткань, состоит из форменных элементов клеток крови. Состоит из плазмы 9жидксоть с растворенными в ней органическими и минеральными в-вами – сыворотка и белок фибриноген. Расположение: кровеносная ситема всего организма. Ф-ции: разносит ксилород и питательные вещества по всему организму. Забирает углекислый газ и продукты распада. Обеспечивает постоянство внутренней среды, химический и газовый состав. Регуляторная и защитные функции.

^ 1.Мембранные компоненты клетки. Строение и функции ЭР, ядра, митохондрии.

ЭР пронизывает цитоплазму всех эукариотических клеток – это разветвленная система соединенных между собой полостей, трубочек, каналов. ЭР имеет одиночную мембрану. Выделяют 2 разновидности ЭР: 1) шероховатый ЭР, 2) гладкий ЭР. На мембране шероховатого (гранулярного) ЭР располагаются рибосомы. Основная функция: синтез белка. Синтезируемый белок транспортируется по каналам шероховатой ЭР. Мембраны гладкого ЭР рибосом не имеют, но содержат ферменты синтеза, почти всех клеточных липидов (жиров). Таким образом главной функцией гладкого ЭР будет являться синтез липидов, а также осуществление системы их транспорта внутри клетки. Ядро – это наиболее важный компонент эукариотической клетки. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (мышечная). Некоторые специализированные клетки утрачивают ядра. При рассмотрении клетки, заметно что из всех клеточных органел ядро самое большое. Ядра имеют шаровидную форму. Реже могут быть сигментированы или веретеновидны. Средний диаметр ядер 10-20 мкм. Строение ядра: В состав ядра входит ядерная оболочка(нуклеоплазма) содержащая хроматин и ядрышки. 1) Ядерная оболочка состоит из 2 мембран: наружной и внутренней. А) наружная переходит в ЭР. Ядерная оболочка пронизана ядерными спорами. Через ядерные споры происходит обмен различными веществами между ядром и цитоплазмой. Поры имеют определенную структуру, которая представляет собой продукт слияния наружной и внутренней мембраны ядерной оболочки. Эта структура регулирует прохождение молекул через поры. 2) Содержимое ядра представлено желеобразным раствором, который называется ядерным соком, нуклеоплазмой, в нем располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. Нуклеоплазма содержит белки, ферменты, нуклеотиды, ионы и т.д. Функции ядра: ядро необходимо для жизни клетки, т.к. регулирует всю клеточную активность:

а) клетка несет в себе генетическую информацию, б) деление ядра в свою очередь предшествует клеточному делению, поэтому дочерние клетки также имеют ядра, в) ядро управляет процессами биосинтеза белка, г) через белки контролируются все другие процессы жизнедеятельности. Митохондрии – это энергетические станции клетки. Эти палочковидные, нитевидные или шаровидные органеллы с диаметром около 1мкм и длинной около 7 мкм имеют наружную гладкую мембрану и внутренюю мембрану, образующую многочисленные складки – кристы. В кристы встроены ферменты, участвующие в преобразовании энергии питательных веществ, поступающих в клетку извне, в энергию молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом, носящим название матрикса. Вещество матрикса имеет более плотную консистенцию, чем окружающая митохондрию гиалоплазма. В матриксе выявляются тонкие н+ити ДНК и РНК, а также митохондриальные рибосомы, на которых синтезируются некоторые белки.2.Естественный отбор – главный движущий фактор эволюции. Формы естественного отбора.

^ 2. Естественный отбор – результат борьбы за существование. Он основывается на преимущественном выживании и оставлении потомства с наиболее приспособленными особями каждого вида и гибели менее приспособленных организмов. В ходе естественного отбора основное значение имеет фенотип организма: окраска, способность быстро перемещаться, устойчивость к действию высоких и низких температур и т.д. Например широкое распространение инсектицидов привело к возникновению у многих видов устойчивости к ним. Однако генетический механизм оказался не одинаков у разных видов: накопление яда кутикулой, повышение содержания липидов, повышению устойчивости нервной системы. Естественный отбор – единственный фактор эволюции,

Осуществляющий направленной изменение фенотипического облика популяций и её генотипического состава вследствие размножения организмов с разными генотипами. Формы естественного отбора: а) Отбор в пользу особей с уклоняющимся от ранее установленных в популяции значений признака называют движущей формой отбора. Движущий отбор происходит при изменении внешних условий и приводит к быстрым сдвигам в генотипической структуре. (бабочки живущие на березах вследствие изменения цвета коры от загрязнения, тоже меняют окраску; у кротов изменяется размер тела в холодные, голодные зимы). Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или меняет частоту встречаемости, пока популяция не приспособится к новым условиям. Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новой формы реакции организма, которые соответствуют изменяющимся условиям. б) Стабилизирующая форма отбора. Поскольку в любой популяции всегда осуществляется мутационная и комбинативная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно отклоняющимися от среднего значения признаками. Стабилизирующая форма отбора исключает уклонение от нормы особей. Большое сходство в популяции животных и растений - результат действия стабилизирующего отбора. Например во время бури в США все воробьи с короткими и длинными крыльями погибли, а со средним размером выжили. Стабилизирующая форма отбора была открыта И.И. Шмальгаузеном. в) Дизруптивная форма – отбор благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм. Например появление 2 рас погремка – раннецветущей и позднецветущей. Их возникновение результат покосов, осуществляемых в середине лета, вследствие чего единая популяция разделилась на 2 не перекрывающиеся популяции. г) частотно-зависимый отбор. Отбор при котором приспособленность организмов зависит от их частоты в популяции. Например мутанты самцы дрозофилы имеют преимущество при спаривании с самками перед дикими самцами, но по мере возрастания частоты мутантных самцов их преимущество утрачивается.

^ 3.Ткани. Строение и функции мышечной и нервной тканей.

Ткани – это группа клеток сходных по строению, происхождению и выполняющих определенную функцию. ^ Мышечная ткань.1) Поперечно-полосатая. Многоядерные клетки цилиндрической формы до 10 см длинной. Исчерченная поперечно-полосатыми волокнами(миофибриллами). Расположение: скелетные мышцы, сердечная мышца. Ф-ции: произвольные движения тела и его частей, мимика лица, речь, непроизвольные сокращение (автоматия) сердечной мышцы, имеют свойства возбудимости и сократимости.2) Гладкая. Клетки одноядерны, длина 0,5 мкм с заостренными концами. Расположение: стенки пищеварительного тракта, кровеносных, лимфатических сосудов, мышцы кожи. Ф-ции: непроизвольные сокращения стенок внутри полых органов, например перестальтика кишечника, поднятие волос. Нервная такань. 1) Нервные клетки нейроны состоят из: а) Нервные клетки разнообразны по форме и величине, размеры до 0,1 мм в диаметре. Расположены: серое вещество головного мозга. Ф-ции: высшая нервная деятельность, связь организма с внешней средой, помещаются центры условных и безусловных рефлексов. Нервная такнь обладает свойствами: возбудимостью и проводимостью. Б) короткие отростки нейронов древовидно ветвящихся – дендриты. Расположение: соединяются с отростками соседних клеток. Ф-ции: передают возбуждение содного нейрона на другой, устанавливают связь между всеми органами тела, т.е. нервные импульсы очень быстро проходят по дендритам. В) Нервные волокна – длинные выросты нейронов до 1 м длины – аксоны. В организме они заканчиваются ветвистыми окончаниями. Расположение: Нервы переферической нервной системы которые иннервируют все органы тела. Ф-ции: проводящие пути нервной системы передают возбуждение от нервной клетки к переферии по центробежным нейронам от рецепторов.

1.Основные свойства живых организмов.

А) Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты не живой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом не одинаково. В живых организмах 98% химического состава приходится на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород. Б) Обмен веществ и энергии. Важный признак живых систем – использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Основу обмена веществ состовляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма. В) Самовоспроизведение. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено временем; подержание жизни связано с самовоспроизведением. Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестаёт существовать, но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. В основе само воспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т.е. постоянством строение ДНК. Г) Изменчивость. – свойство, противоположное наследственности. Оно связано с приобретением организмами новых признаков и свойств. В основе наследственной изменчивости лежат изменения биологических матриц – молекул ДНК. Изменчивость создает разнообразный материал для отбора наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь приводит к появлению новых форм жизни, новых видов живых организмов. Д) Способность к росту и развитию. – свойство, присущее любому живому организму. Расти – значит увеличиватся в размерах и массе с сохранением общих черт строения. Рост сопровождается развитием. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта.

Развитие живой формы материи представлено индивидуальным и историческим развитием. На протяжении индивидуального развития постепенно и последовательно проявляются все свойства организмов. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате исторического развития возникло все многообразие жизни на Земле. Е) Раздражимость. – неотъемлемая черта, присущая всему живому; она является выражением одного из свойств всех тел природы – свойства отражения. Оно связано с передачей информации из внешней среды любой биологической системе. Это свойство выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды. Ж) Дискретность. – всеобщее свойство материи. Любая биологическая система состоит из отдельных, но тем не менее взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство.

2.Доказательства эволюции: эмбриологические, цитологические, биогеографические.

Эмбриологическое доказательство. Образование половых клеток, гаметогенез сходен у всех многоклеточных организмов, и все организмы развивались из одной диплойдной клетки(зиготы) Это свидетельствует о единстве мира живых организмов. Блестящим доказательством служит сходство зародышей на ранних стадиях развития. Все они имеют хорду, потом позвоночник, жаберные щели одинаковые отделы тела (голову, туловище, хвост). Различия проявляются по мере развития. В начале зародыш приобретает черты характеризующие класс, затем отряд, род и наконец вид, такое последовательное расхождение признаков свидетельствует о происхождении хордовых от общего ствола, давшего в процессе эволюции несколько ветвей. Связь между индивидуальным и историческим развитием организма выразили немецкие ученые Геккель и Мюллер. Генетический закон. Во 2 половине 19 века Геккель и Мюллер установили закон онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Индивидуальное развитие особи (онтогенез) кратко повторяет историческое развитие вида. Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, поэтому повторение происходит в сжатой форме с выпадением ряда этапов, кроме того эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Пример: У зародыша образуются жаберные щели и у млекопитающих и у рыб, но у рыб из них получаются жабры, а у млекопитающих другие органы. Биогеографическое доказательство.

Английский ученый Уоллес доказал что чем теснее связь континентов, тем более родственные формы там обитают. Чем древнее изоляция, тем больше различие между ними. Уоллес выделил несколько областей: 1. Палеоарктическая(Европа, северная Африка, северная и средняя Азия, Япония), 2. Не арктическая (северная Америка), 3.Эфиопская (Африка к югу от пустыни Сахара), 4.Индомалайская (Южная Азия Малайский архипелаг), 5. Неотропическая (Южная и центральная Америка), 6. Австралийская (Австралия, Новая Зеландия, Каледония, Тасмания) Цитологическое доказательство. Цитология – наука о клетке, открытие клеточного строения растений, животных и человека, а затем установления сходства в составе и строении клеток, единство принципов хранения, реализации и передачи наследственной информации, это одно из наиболее веских доказательств органического мира.

3.Значение опорно-двигательной системы. Скелет человека.

К системе органов движения относят кости, скелет, связки, суставы, мышцы. Кости, связки, суставы массивная часть опорно-двигательной системы. Мышцы – это активная часть аппарата движения. Система органов движения единое целое: каждая часть и орган формируется и функционирует, а также взаимодействует с другими органами. Ф-ции: 1. Скелет образует структурную основу тела и определяет его размер и форму. 2. Служит опорой и защитой всего тела и отдельных органов. 3. Многие кости являются рычагами с помощью которых осуществляются ранообразные движения.4. Мышцы приводят в движение всю мощную систему рычагов. 5. Скелет активно участвует в обмене веществ: поддерживает на определенном уровне минеральный состав крови, ряд веществ входящих в состав костей – Са, Р, Mg, лимонная кислота, при необходимости вступают в обменные реакции. Скелет человека состоит из следующих отделов: 1) скелет туловища (позвоночный столб, грудная клетка), 2) скелет головы (лицевой и мозговой отделы), 3) скелет конечностей (пояса конечностей и свободных верхних и нижних конечностей). Скелет туловища. А)Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков. В нем различают следующие отделы. Шейный отдел состоит из 7 позвонков, грудной из 13, поясничный из 5, крестцовый из 5, копчиковый 4-5. Крестцовые позвонки срастаются в кость крестец, а копчиковые позвонки в копчик. Позвоночный столб занимает около 40% длинны тела и является его стержнем или опорой. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал в котором находится спинной мозг. К отросткам позвонком прикрепляются мышцы.

Между позвонками находятся межпозвоночные диски. Они способствуют подвижности. Межпозвоночные диски состоят из волокнистого вещества. Скелет грудной клетки. Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Сотоит из грудины и 12 пар ребер соединеных сзади с позвоночным столбом. Нижние 2 пары свободные. Грудная клетка защищает сердце, легкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхних конечностей. Грудина плоская непарная кость, состоящая из рукоядки(верхная часть), тела(средняя часть), мешковидный отросток. Между этими частями тела находятся хрящевые прослойки. Скелет конечностей. В верхней части сины расположены 2 плоские треугольной формы кости (лопасти). Он связаны с позвоночником и ребрами с помощью мышц. Каждая лопатка соединяется с ключицей. А ключица в свою очередь с грудиной и ребрами. Лопатки и ключица образуют пояс верхних конечностей. Скелет свободной верхней конечности образован ключевой костью, подвижно соединённой с лопаткой. Предплечье состоит из лучеовй и локтевой костей и костей кисти. Пальцы состоят из 3 фаланг, большой палец из 2. Пояс нижних конечностей состоит из крестца, и неподвижно соединенных с ним 2 тазовых костей. Скелет свободной нижней конечности состоит из: бедренной кости, двух костей голени(большой берцовой и малой) и стопы. Стопа состоит из коротких костей предплюсны, плюсны, фаланги пальцев.Череп. Череп – скелет головы. Различают 2 отдела: мозговой или черепная коробка и лицевой. Мозговой отдел является вместилищем головного мозга. В состав мозгового отдела черепа входят непарные кости (затылочная, лобная, кленовидная и решетчатая – на границе мозгового и лицевого отдела. Парные кости: теменные, височные. Все кости мозгового отдела соединине неподвижно, а внутри височной кости находится орган слуха. Через большое отверстие в затылочной кости полость черепа соединяется с позвоночным каналом. В лицевом отделе черепа большинство костей парные: верхние челюстные, скуловые, носовые, слезные, нёбные и нижние носовые раковины. Непарных костей 3: сошник, нижняя челюсть, подъязычная кость.

1.Энергетический обмен. Характеристика и значение I,II,III этапа.

Энергетический обмен или диссимиляция представляет собой совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающейся выделением энергии. В зависимости от среды обитания диссимиляция может протекать в 2-3 этапа. У аэробных в 3 этапа: 1) Подготовительный 2) безкислородный 3) кислородный. У анаэроюных в два этапа. 1) Подготовительный. Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических соединений на более простые (белки – аминокислоты, жиры – глицерин + жирные кислоты, полисахариды – моносахариды и т.д.) Распад этих сложных субстрактов осуществляется на различных уровнях желудочно-кишечного тракта. Внутреклеточное расщепление органических веществ происходит под действием ферментов лизосом. Высвобождающая при этом энергия рассеивается в виде теплоты, а образовавщиеся малые молекулы могут подвергаться дальнейшему расщеплению или использоватся как строительный материал. 2) Бескислородный. Осуществляется непосредственно в цитоплазме клетки. В присутствии кислорода не нуждается и заключается в дальнейшем расщеплении органических субстратов. Главными источниками энергии в клетке является глюкоза. Безкислородное неполное расщепление глюкозы называется гликолизом. Это многоступенчатый ферментативный процесс превращения 6 углеродной глюкозы в молекулы пировиноградной кислоты. C6H12O6 – 2C3H4O3. В ходе р-ции гликолиза выделяется большое количество энергии (200 кДж/моль). 60% рассеивается в виде теплоты, 40% идет на синтез АТФ. В результате гликолиза из одной молекулы глюкозы образуется: 2 молекулы ПВК, 2 АТФ и 2 воды, а также атомы водорода, которые запасаются клеткой в форме НАДФ. C6H12O6 +2АДФ + 2Ф+2НАД – 2C3H4O3+2АТФ+2Н2О +2НАДФ*Н. 3) Полное окисление. Полное окисление проходит на внутренней мембране митохондрий и в матриксе под действием многочисленных ферментов крист. Полное окисление состоит из 3 стадий: 1) окислительное декарбоксилирование ПВК, 2) цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса), 3) заключительный этап – электротранспортная цепь. 1) ПВК поступает в митохондрию, где она

полностью окисляется аэробным путем. Сначала происходит окислеине ПВК, т.е. отщепление СО2 с одновременным окислением путем дегидрирования. Во время этих реакций ПВК соединяется с в-вом которое называют коферментом А. Затем образуется ацетилкофермент А, который за счет выделившецся энергии вовлекается в цикл трикарбоновых кислот. 2) Назван в честь открывшего его английского ученого Ганса Кребса. Он представляет из себя последовательность реакции в ходе которых из одной молекулы S KoA образуется 2 молекулы CO2, молекула АТФ, 4 пары атомов водорода, которые передаются на молекулы переносчики. 3) Белки переносчики транспортируют атомы водорода к внутренней мембране митохондрий, где передают их по цепи встроенных в мембрану белков. Затем водород соединяется с CO2. В результате образуется вода. Кислород создает разность потенциалов в мембране. При этом энергия ионов водорода используется для превращения АДФ в АТФ.

2.Характеристика биологии в додарвинский период.

В додарвиновский период (до 1859г.) в естествознании господствовали метафизические взгляды на природу, которые рассматривали явления и тела природы как раз и навсегда данные, неизменные, изолированные и не связанные между собой. Эти представления были тесно связаны с креационизмом (лат. Creatio – сотворение) и теологией (греч. Teos – Бог, logos – слово, учение, наука) которые рассматривают многообразие органического мира как результат творения его Богом. Креационисты (К. Линей, Ж. Кювье) доказывали, что виды живой природы реальны и неизменны со времени своего появления, при этом К. Линей утверждал, что видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира». К концу 18 века в биологии накопился огромный описательный материал, показавший, что: 1)даже внешне очень далекие виды по внутреннему строению обнаруживают определенные черты сходства; 2)современные виды отличаются от давно живших на земле ископаемых; 3)внешний вид, строение и продуктивность с/х растений и животных могут существенно изменятся с изменением условий их выращивания и содержания. Появившиеся сомнения в неизменяемости видов привели к возникновению

трансформизма – системы взглядов об изменяемости и превращении форм растений и животных под влиянием естественных причин. И хотя трансформисты, наиболее яркими представителя которых были Ж.А. Бюффон, К.Ф. Рулье, Эразм Дарвин, А. А. Кавезнев, были далеки от понимания развития природы как исторического процесса, однако их деятельность способствовала зарождению эволюционной идеи. 3.Состав, строение и свойства костей. Тип соединения костей.

В организме человека насчитывается около 200 костей, у взрослого человека 18%, а у новорожденного 14% от общей массы. Каждая кость – это сложный орган состоящий из: костной ткани, подкостницей, костного мозга, кровеносных и лифатических сосудов, нервов. Кость – это соединительная ткань состоящая из клеток, которые погружены в твердое основное вещество. Примерно 30% основного в-ва образовано органическими соединениями (оссеин, коллагенные волокна), 70% - неорганические в-ва: Na, Ca, Mg, Cl, F, карбонаты и цитраты. Морфологическая ткань представлена костными клетками, - остеобластами. Они имеют множество вырастов и расположены в межклеточном веществе в состав которого входят коллогеновые волокна и мин. в-во. Остеобласты находятся в гранулах распределенных по всему основному веществу. Они откладывают неорганическое вещество кости. Промежутки между остеобластами заполнены вставочными пластинками. Из остеобластов и вставочной пластинки состоят более крупные элементы кости перекладины. Если перекладины лежат плотно, то образуется компактное вещство кости, а если между перекладинами имеется пространство, то образуется губчатое вещство. Губчатое вещство образовано очень тонкими, костными перекладинами которые ориентированы паралельно линиями основных напряжений, а это позволяет кости выдерживать большую нагрузку. Компактное вещество имеет пластинчатое строение напоминающее систему вставленных друг в друга цилиндров – это придает кости легкость и крепкость. Костные пластинки – это межклеточное вещество ткани, а клетки лежат между пластинками костного в-ва. Надкостница – это тонкая соед. тканная оболочка.

^ Соединение костей. Соединение костей обеспечивает либо подвижность, либо устойчивость частей скелета как механической структуры. Различают следующие виды соединений костей: В зависимости от этого соединение делят на 2 группы: 1) непрерывные 2) прерывистые 3) промежуточная форма или переходная является полусустав или симфоз. К нему относятся почти неподвижные лобковые сращения, где соединение происходит пр помощи хряща внутри которого имеется небольшая полость. Непрерывное соединение делят на 3 группы: 1) волокнистые соединения при помощи соединительной ткани, образующей межкостные перегородки, связки и межкостные швы. 2) хрящевые соединения, образованные прослойками из хрящевой ткани 3) соединение костей, с помощью костной такни, или костное сращение 4) прерывистые соединения.

1.Клеточная теория. История создания, основные положения.

История изучения клетки тесно связана с изобретением микроскопа. Первый микроскоп появился в Голландии в конце XVI столетия. Известно что он состоял из трубы и 2 увеличительных стёкол. Первый кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Изучая срез приготовленный из пробки, Р. Гук заметил, что в состав её входит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки. Он назвал их клетками. Этот термин утвердился в биологии, хотя Р. Гук видел не клетки, а их оболочку. Затем Антон ван Левенгук усовершенствовал микроскоп. 1831 г Роберт Броун – впервые описал ядро, 1838-39 годы Матиас Шлейдер – выявил, что ядро является обязательным компонентом всех живых клеток. Теодор Шванн – сопоставил животную и растительные клетки и установил что они сходны. Основные положения клеточной теории по Т. Шванну: 1. Все организмы состоят из одинаковых частей клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. 2. Для элементарных частей организма общий принцип развития – клеткообразование. 3. Каждая клетка в определенных границах есть индивидум, некое самостоятельное целое. Все такни состоят из клеток. 4. Процессы возникающие в клетках растений, могут быть сведены к следующему: а) возникновение клеток; б) увеличение клеток в размере; в) превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки. М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникают путем новообразования их первичного

неклеточного вещества. Это представление было отвергнуто немецким ученым Рудольфом Вирховым. Он сформулировал в 1859 г. теорию: «Всякоя клетка происходит из другой клетки». Основные положения клеточной теории: 1. Клетка – элементарная живая система, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития прокариот и эукариот. Вне клетки жизни нет. 2. Новые клетки возникают только путем деления ранее существующих клеток. 3. Клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу. 4. Рост и развитие многоклеточного организма – следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток. 5. Клеточное строение организмов – свидетельство того, что всё живое имеет единое происхождение.

2.Численность популяций, управление численностью (колебание численности, гомеостаз).

Размеры популяций (пространственные и по числу особей) подвержены постоянным колебаниям. Периодические колебания численности популяции называют волнами жизни или популяционными волнами. Причины этих колебаний различны и в общей форме сводятся к влиянию биотических и абиотических факторов (враги, микроорганизмы вызывающие заболевания, запас пищи, влага, свет, температура, конкуренты, стихийные бедствия и т.д.). Например, осенью число кроликов было 10000, а после зимы их осталось 100. С изменением особей в популяции изменяется их плотность, т.е. число особей на единицу площади. Верхний предел плотности популяций определяется количеством самого дефицитного ресурса. Устойчивость популяции поддерживается

исторически сложившимися способами самовоспроизведения благодаря смене поколений и способности к саморегуляции путем изменения своей структуры. Например, популяция жука хрущака, при увеличении численности популяции самцы поедают яйца. У некоторых видов увеличение популяции вызывает резкое сокращение или вообще временную утрату способности давать потомство. У видов растений, не имеющих специальных приспособлений для распространения семян на большое расстояние, часто возникает состояние перенаселенности. В этих случаях уменьшается размер растений. В этого чем больше популяция, тем меньше семян, что приводит к увеличению численности популяции.

3.Теплорегуляция человеческого организма. Закаливание. Приемы закаливания.

1.Терморегуляция. Под терморегуляцией понимают совокупность физиологических и психофизических механизмов и процессов, деятельность которых направлена на поддержание относительного постоянства объёма тела. Сначала происходит восприятие и отдача температуры. Любая клетка в определенной степени обладает определенной чувствительностью, но есть особые мерные клетки, которые особенно реагируют на температуру, эти клетки называются терморецепторами. Терморецепторы находятся в коже, мышцах, сосудах, воздухоносных путях, спинном мозге. Поток нервных импульсов от переферических терморецепторов по

1.Вода в клетке. Биологическое значение воды у организмов.

Значение воды: 1) это превосходный растворитель (соли, сахара, спирты); 2) большая теплоемкость, то есть существенное увеличение тепловой энергии вызывает лишь незначительное повышение её температуры. Объясняется это тем, что часть энергии расходуется на разрыв водородных связей. Из-за большой теплоемкости вода сводит к минимуму происходящие в неё температурные изменения. Благодаря этому биохимические процессы протекают в меньшем интервале температур с постоянной скоростью; 3) Испарение воды сопровождается охлаждением, т.к. требует больших затрат энергии; 4) Большая температура кипения и замерзания, уменьшает вероятность замерзания клеток; 5) Вода, как реагент – участвует в метаболических процессах. Участвует в реациях гликолиза (в растениях вода используется для получения водорода из воды); 6) вода и эволюция – одним из главных факторов естественного отбора является недостаток воды, все наземные организмы приспособлены к тому чтобы сберегать и добывать воду. Функции воды: 1) Обеспечивает подержание структуры, 2) служит растворителем и средой для диффузии. 3) участвует в реакциях гидролиза 4) является средой, где происходит оплодотворение, 5) опеспечивает распространение семян, 6) обуслов

Тест по общей биологии.

Задание уровня А

При выполнении заданий уровня А выберите номер правильного ответа

1. Предметом изучения общей биологии является:

а) строение и функции организма

б) природные явления

в) закономерности развития и функционирования живых систем

г) строение и функции растений и животных

2. Наиболее правильно следующее из утверждений:

а) только живые системы построены из сложных молекул

б) все живые системы обладают высокой степенью организации

в) живые системы отличаются от неживых составом химических элементов

г) в неживой природе не встречается высокая сложность организации системы

3. Минимальным уровнем организации жизни, на котором проявляется такое свойство живых систем, как способность к обмену веществ, энергии, информации, является:

б) молекулярный

в) организменный

г) клеточный

4. Высшим уровнем организации является:

а) биосферный

б) биогеоценотический

в) популяционно-видовой

г) организменный

5. Первым надорганизменным уровнем жизни является:

а) биосферный

б) биогеоценотический

в) популяционно-видовой

г) организменный

6. Клеточное строение всех организмов свидетельствует о:

а) единстве живой и неживой природы

б) единстве химического состава клеток

в) единстве происхождения живых систем

г) сложности строения живых систем

7. Роль клеточной теории в науке заключается в том, что она:

а) обобщила все имеющиеся к 19 в. знания о строении организмов

б) выявила элементарную структурную и функциональную единицу жизни

в) создала базу для развития цитологии

г) сделала все перечисленное в пунктах а-в

8. Хлоропласты есть в клетках:

а) корня капусты

б) гриба-трутовика

в) листа красного перца

в) почек собаки

9. Наиболее изменчивой формой обладает:

а) нервная клетка

б) клетка инфузории туфельки

в) сперматозоид человека

г) лейкоцит человека

10. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением заключается в том, что половое размножение:

а) происходит только у высших организмов

б) это приспособление к неблагоприятным условия среды

в) обеспечивает комбинативную изменчивость организмов

г) обеспечивает генетическое постоянство видов

11. Генетика – это наука о:

а) селекции организмов

б) наследственности и изменчивости организмов

в) эволюции органического мира

г) генной инженерии

12. Ген человека – это часть:

а) молекулы белка

б) углевода

13. Ген кодирует информацию о структуре:

а) молекулы аминокислоты

б) одной молекулы тРНК

в) одной молекулы фермента

г) нескольких молекул белка

14. Генотип организма – это:

а) совокупность генов организма

б) внешний облик организма

в) совокупность всех признаков организма

г) пара генов, отвечающих за развитие признака

15. Потомство, рождающееся от одного самоопыляющегося растения в течение нескольких лет, называется:

а) доминантным

б) гибридным

в) рецессивным

г) чистотой линией

16. Менделя заключается в выявлении:

а) распределения хромосом по гаметам в процессе мейоза

б) закономерностей наследования родительских признаков

в) изучении сцепленного наследования

г) выявлении взаимосвязи генетики и эволюции

17. Наследственность – это свойство организмов, которое обеспечивает:

а) внутривидовое сходство организмов

б) различия между особями внутри вида

в) межвидовое сходство организмов

г) изменения организмов в течение жизни

18. Гибридологический метод Г. Менделя основан на:

а) межвидовом скрещивании растений гороха

б) выращивании растений в различных условия

в) скрещивании разных сортов гороха, отличающихся по определенным признакам

г) цитологическом анализе хромосомного набора

19. У кареглазого мужчины и голубоглазой женщины родились трое кареглазых девочек и один голубоглазый мальчик. Ген карих глаз доминирует. Каковы генотипы родителей?

а) отец АА , мать Аа

б) отец аа , мать АА

в) отец аа , мать Аа

г) отец Аа , мать аа

20. Какого расщепления по генотипу следует ожидать от скрещивания гетерозиготных волнистых морских свинок, если потомство достаточно велико?

21. В каком случае приведены примеры анализирующего скрещивания:

а) ВВ х В b и bb х bb

б) Аа х аа и АА х аа

в) Сс х Сс и сс х сс

г) DD х Dd и DD х DD

22. Организм с генотипом ВВСс образует гаметы:

а) В, С и с

б) ВВ и Сс

в) ВС и Вс

г) ВВС и ВВс

23. Запишите, пользуясь решеткой Пеннета, результаты скрещивания двух морских свинок – черного (АА) самца с гладкой (bb ) шерстью с белой (аа) самкой, с волнистой (Bb ) шерстью

24. Какова вероятность рождения голубоглазого (а), светловолосого (b ) ребенка от брака голубоглазого темноволосого отца с генотипом аа Bb и кареглазой светловолосой матери с генотипом Аа bb ?

25. Результаты дигибридного скрещивания связаны с тем, что аллельные гены:

а) наследуются сцеплено с полом

б) не влияют друг на друга

в) находятся в одной хромосоме

г) наследуются независимо друг от друга

26. Сколько типов гамет образует зигота Сс Bb , если гены С(с) и В(b ) наследуются сцеплено?

г) четыре

27. Частота перекреста хромосом зависит от:

а) количества генов в хромосоме

б) доминантности или рецессивности генов

в) расстояния между генами

г) количества хромосом в клетке

28. Явление сцепленного наследования получило название:

а) третьего закона Менделя

б) гипотезы чистоты гамет

в) кроссинговер

г) закона Моргана

29. У яйцеклеток и сперматозоидов человека одинаково:

а) количество аутосом

б) форма половых хромосом

г) строение

30. В наибольшей степени от влияния условий среды зависит проявление такого признака, как:

а) цвет глаз человека

б) раса, к которой принадлежит человек

в) количество пальцев на руках

г) масса человека

31. Влиянием условий внешней среды обусловлены такие различия, как:

а) форма звездочек на лбу у двух коров одной породы

б) величина клубней вегетативного потомства картофеля одного сорта

в) различия в цвете глаз у детей одной семьи

г) различия в группах крови у шимпанзе

32. Какой из названных признаков обладает наиболее узкой нормой реакции?

а) строение глаза

б) удойности коров

в) масса человека

33.Модификационная изменчивость:

а) наследуется

б) связана с изменениями генотипа

в) не наследуется

г) не зависит от внешней среды

34. Не наследуется изменчивость:

а) цитоплазматическая

б) комбинативная

в) фенотипическая

г) мутационная

35. Выберите правильное утверждение:

а) под влиянием внешней среды генотип особи не изменяется

б) наследуется не фенотип, а способность к его проявлению

в) модификационные изменения передаются по наследству

г) модификации не носят приспособительного характера

36. Примером геномной мутации является:

а) возникновение серповидноклеточной анемии

б) возникновение длинных корней у верблюжьей колючки

в) появление в потомстве красноглазых дрозофил мух с темными глазами

г) появление триплоидных форм картофеля

37. Выберите правильное утверждение:

а) все здоровые люди обладают одинаковым числом хромосом в клетках

б) хромосомы всех людей содержат одинаковые по своему проявлению гены

в) близнецы, родившиеся в один день, называются идентичными

г) болезнь Дауна связана с трисомией по 23-й паре хромосом

38. Применение наркотиков родителями:

а) снижает вероятность вредных мутаций у потомства

б) повышает эту вероятность

в) не оказывает никакого влияния на мутационные процессы

г) всегда ведет к наследственным заболеваниям

39. К биотехнологии относится:

а) использование в технике принципов строения живого

б) выращивание культурных растений

в) межпородное скрещивание животных

г) получение гормонов с использованием бактерий

40. Методы селекции основаны на:

а) учении об искусственном отборе

б) борьбе за существование

в) межвидовой конкуренции

г) внутривидовой конкуренции

41. Главным фактором одомашнивания растений и животных служит:

а) искусственный отбор

б) естественный отбор

в) приручение

г) бессознательный отбор

42. Закон гомологичных рядов наследственной изменчивости создан:

43. Основным критерием для установления родства между видами является:

а) внешнее сходство

б) генетическое сходство

в) общие центры происхождения

г) общий ареал распространения

44. южноамериканский центр происхождения культурных растений родина:

а) банана, кофе, сорго

б) кукурузы, табака, какао

в) ананаса, картофеля

г) риса, сахарного тростника

45. Повышение продуктивности при скрещивании разных пород или видов называется:

а) инбридинг

б) мутация

в) гетерозис

г) доминирование

46. Явление полиплоидии связано с:

а) редукцией диплоидного набора хромосом

б) кратным увеличением диплоидного набора

в) сохранением диплоидного набора хромосом

г) образование гаплоидных организмов

47. Гетерозис – это результат:

а) мутации

б) полиплоидии

в) близкородственного скрещивания

г) отдаленной гибридизации

48. Создание гормонов, ферментов, вакцин – это задача:

а) клеточной инженерии

б) селекции животных

в) генной инженерии

г) селекции микроорганизмов

49. Этические нормы ограничивают или запрещают:

а) цитогенетические исследования

б) изучение родословных человека

в) клонирование людей

г) клонирование растений

50. Одним из достоинств работы К. Линнея было:

а) соответствие его системы современным представлениям о систематике

б) научное доказательство родства между многими видами

в) признание эволюционного развития органического мира

г) введение бинарной номенклатуры

51.В современной систематике для отнесения организма к той или иной систематической категории исследуют:

а) признаки родства и морфофизиологического сходства

б) признаки внешнего сходства организмов

в) только уровень организации

г) только генетический анализ родственников

52. Человеком современного типа считают:

а) неандертальца

б) кроманьонца

в) синантропа

г) питекантропа

53. Электрон хлорофилла поднимается в клетке на более высокий энергетический уровень под воздействием энергии света в процессе:

а) фагоцитоза

б) синтеза белка

в) фотосинтеза

г) хемосинтеза

54. В цепи питания заяц-беляк – это:

а) консумент 1 порядка

б) продуцент

в) консумент 2 порядка

г) редуцент

55. В состав ДНК не входит нуклеотид

б) урацил

в) аденин

г) цитозин

56. Коровы одной и той же породы в разных условиях содержания дают различные удои молока, что свидетельствует о проявлении:

а) генных мутаций

б) хромосомных мутаций

в) комбинативной изменчивости

г) модификационной изменчивости

г) освещенность

59. Структуру двойной спирали имеет молекула:

в) гемоглобина

г) глюкозы

60. Сокращение численности и ареала уссурийского тигра является примером:

б) дегенерации

в) идиоадаптации

г) ароморфоза

Задание уровня В

Укажите последовательность явлений и процессов, происходящих при подготовке к митозу и во время него:

А) расхождение дочерних хроматид к полюсам клетки

В) спирализация хромосом

В) деспирализация хромосом

Г) удвоение клеточной ДНК

Д) формирование интерфазных ядер дочерних клеток

Е) присоединение хромосом к нитям веретена деления

Задание уровня С

Каким образом нуклеотидная последовательность гена определяет функцию кодируемого им белка?