— 10 − 12 {\displaystyle 10^{-12}} на нуклеотид за клеточную генерацию организма.Доклад на тему «Мутация»
Мута́ция (лат. mutatio — изменение) — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Термин предложен Гуго де Фризом. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.
Мутации делятся на спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают самопроизвольно на протяжении всей жизни организма в нормальных для него условиях окружающей среды с частотой около 10 − 9 {\displaystyle 10^{-9}} — 10 − 12 {\displaystyle 10^{-12}} на нуклеотид за клеточную генерацию организма.
Индуцированными мутациями называют наследуемые изменения генома, возникающие в результате тех или иных мутагенных воздействий в искусственных (экспериментальных) условиях или при неблагоприятных воздействиях окружающей среды.
Мутации появляются постоянно в ходе процессов, происходящих в живой клетке. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций — репликация ДНК, нарушения репарации ДНК, транскрипции и генетическая рекомбинация.
Многие спонтанные химические изменения нуклеотидов приводят к мутациям, которые возникают при репликации. Например, из-за дезаминирования цитозина напротив гуанина в цепь ДНК может включаться урацил (образуется пара У-Г вместо канонической пары Ц-Г). При репликации ДНК напротив урацила в новую цепь включается аденин, образуется пара У-А, а при следующей репликации она заменяется на пару Т-А, то есть происходит транзиция (точечная замена пиримидина на другой пиримидин или пурина на другой пурин).
Из процессов, связанных с рекомбинацией, наиболее часто приводит к мутациям неравный кроссинговер. Он происходит обычно в тех случаях, когда в хромосоме имеется несколько дуплицированных копий исходного гена, сохранивших похожую последовательность нуклеотидов. В результате неравного кроссинговера в одной из рекомбинантных хромосом происходит дупликация, а в другой — делеция.
Спонтанные повреждения ДНК встречаются довольно часто, такие события имеют место в каждой клетке. Для устранения последствий подобных повреждений имеется специальные репарационные механизмы (например, ошибочный участок ДНК вырезается и на этом месте восстанавливается исходный). Мутации возникают лишь тогда, когда репарационный механизм по каким-то причинам не работает или не справляется с устранением повреждений. Мутации, возникающие в генах, кодирующих белки, ответственные за репарацию, могут приводить к многократному повышению (мутаторный эффект) или понижению (антимутаторный эффект) частоты мутирования других генов. Так, мутации генов многих ферментов системы эксцизионной репарации приводят к резкому повышению частоты соматических мутаций у человека, а это, в свою очередь, приводит к развитию пигментной ксеродермы и злокачественных опухолей покровов. Мутации могут появляться не только при репликации, но и при репарации — эксцизионной репарации или при пострепликативной.
В настоящее время существует несколько подходов для объяснения природы и механизмов образования мутаций. Общепринятой, в настоящее время, является полимеразная модель мутагенеза. Она основана на идее о том, что единственной причиной образования мутаций являются случайные ошибки ДНК-полимера. В предложенной Уотсоном и Криком таутомерной модели мутагенеза впервые была высказана идея о том, что в основе мутагенеза лежит способность оснований ДНК находиться в различных таутомерных формах. Процесс образования мутаций рассматривается как чисто физико-химическое явление. Полимеразно-таутомерная модель ультрафиолетового мутагенеза опирается на идею о том, что при образовании цис-син циклобутановых пиримидиновых димеров может изменяться таутомерное состояние входящих в них оснований. Изучается склонный к ошибкам и SOS-синтез ДНК, содержащей цис-син циклобутановые пиримидиновые димеры. Существуют и другие модели.
В полимеразной модели мутагенеза считается, что единственной причиной образования мутаций являются спорадические ошибки ДНК-полимераз. Впервые полимеразная модель ультрафиолетового мутагенеза была предложена Бреслером. Он предположил, что мутации появляются в результате того, что ДНК-полимеразы напротив фотодимеров иногда встраивают некомплементарные нуклеотиды. В настоящее время такая точка зрения является общепринятой. Известно правило (A rule), согласно которому напротив поврежденных участков ДНК-полимераза чаще всего встраивает аденины. Полимеразная модель мутагенеза объясняет природу мишенных мутаций замены оснований.
Уотсон и Крик предположили, что в основе спонтанного мутагенеза лежит способность оснований ДНК переходить при некоторых условиях в неканонические таутомерные формы, влияющие на характер спаривания оснований. Эта гипотеза привлекала к себе внимание и активно развивалась. Обнаружены редкие таутомерные формы цитозина в кристаллах оснований нуклеиновых кислот, облученных ультрафиолетовым светом. Результаты многочисленных экспериментальных и теоретических исследований однозначно говорят о том, что основания ДНК могут переходить из канонических таутомерных форм в редкие таутомерные состояния. Было выполнено много работ посвященных исследованиям редких таутомерных форм оснований ДНК. С помощью квантовомеханических расчетов и метода Монте-Карло было показано, что таутомерное равновесие в цитозин — содержащих димерах и в гидрате цитозина сдвинуто по направлению к их имино формам как в газовой фазе, так и в водном растворе. На этой основе объясняется ультрафиолетовый мутагенез. В паре гуанин — цитозин устойчивым будет только одно редкое таутомерное состояние, в котором атомы водородов первых двух водородных связей, отвечающих за спаривание оснований, одновременно изменяют свои положения. А поскольку при этом изменяются положения атомов водорода, участвующих в Уотсон-Криковском спаривании оснований, то следствием может быть образование мутаций замены оснований, транзиций от цитозина к тимину или образование гомологичных трансверсий от цитозина к гуанину. Участие редких таутомерных форм в мутагенезе обсуждалось неоднократно.
В работах Полтева с соавторами предложен и обоснован молекулярный механизм узнавания полимеразами комплементарных пар оснований нуклеиновых кислот. На основании этой модели были изучены некоторые закономерности спонтанного и индуцированного аналогами оснований мутагенеза. Объяснено образование мутаций замены оснований в предположении, что главной причиной мутагенеза является образование неканонических пар оснований, типа Хугстиновских пар..
Предполагается, что одной из причин образования мутаций замены основания является дезаминирование 5-метилцитозина, что может вызывать транзиции от цитозина к тимину. Из-за дезаминирования цитозина напротив него в цепь ДНК может включаться урацил (образуется пара У-Г вместо канонической пары Ц-Г). При репликации ДНК напротив урацила в новую цепь включается аденин, образуется пара У-А, а при следующей репликации она заменяется на пару Т-А, то есть происходит транзиция (точечная замена пиримидина на другой пиримидин или пурина на другой пурин).
Существует несколько классификаций мутаций по различным критериям. Мёллер предложил делить мутации по характеру изменения функционирования гена на гипоморфные (измененные аллели действуют в том же направлении, что и аллели дикого типа; синтезируется лишь меньше белкового продукта), аморфные (мутация выглядит, как полная потеря функции гена, например, мутация white у Drosophila), антиморфные (мутантный признак изменяется, например, окраска зерна кукурузы меняется с пурпурной на бурую) и неоморфные.
В современной учебной литературе используется и более формальная классификация, основанная на характере изменения структуры отдельных генов, хромосом и генома в целом. В рамках этой классификации различают следующие виды мутаций:
геномные;
хромосомные;
генные.
Геномные: — полиплоидизация (образование организмов или клеток, геном которых представлен более чем двумя (3n, 4n, 6n и т. д.) наборами хромосом) и анеуплоидия (гетероплоидия) — изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору (см. Инге-Вечтомов, 1989). В зависимости от происхождения хромосомных наборов среди полиплоидов различают аллополиплоидов, у которых имеются наборы хромосом, полученные при гибридизации от разных видов, и аутополиплоидов, у которых происходит увеличение числа наборов хромосом собственного генома, кратное n.
При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря (делеция) или удвоение части (дупликация) генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация) (крайний случай — объединение целых хромосом, т. н. Робертсоновская транслокация, которая является переходным вариантом от хромосомной мутации к геномной).
На генном уровне изменения первичной структуры ДНК генов под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точечных мутациях.
Точечная мутация, или единственная замена оснований, — тип мутации в ДНК или РНК, для которой характерна замена одного азотистого основания другим. Термин также применяется и в отношении парных замен нуклеотидов. Термин точечная мутация включает так же инсерции и делеции одного или нескольких нуклеотидов. Выделяют несколько типов точечных мутаций.
Точечные мутации замены оснований. Поскольку в состав ДНК входят азотистые основания только двух типов — пурины и пиримидины, все точечные мутации с заменой оснований разделяют на два класса: транзиции и трансверси. Транзиция — это мутация замены оснований, когда одно пуриновое основание замещается на другое пуриновое основание (аденин на гуанин или наоборот), либо пиримидиновое основание на другое пиримидиновое основание (тимин на цитозин или наоборот. Трансверсия — это мутация замены оснований, когда одно пуриновое основание замещается на пиримидиновое основание или наоборот). Транзиции происходят чаще, чем трансверсии.
Точечные мутации сдвига рамки чтения. Они делятся на делеции и инсерции. Делеции — это мутация сдвига рамки чтения, когда в молекуле ДНК выпадает один или несколько нуклеотидов. Инсерция — это мутация сдвига рамки чтения, когда в молекулу ДНК встраивается один или несколько нуклеотидов.
Встречаются также сложные мутации. Это такие изменения ДНК, когда один её участок заменяется участком другой длины и другого нуклеотидного состава.
Точечные мутации могут появляться напротив таких повреждений молекулы ДНК, которые способны останавливать синтез ДНК. Например, напротив циклобутановых пиримидиновых димеров. Такие мутации называются мишенными мутациями (от слова «мишень»). Циклобутановые пиримидиновые димеры вызывают как мишенные мутации замены оснований , так и мишенные мутации сдвига рамки.
Иногда точечные мутации образуются на, так называемых, неповрежденных участках ДНК, часто в небольшой окрестности от фотодимеров. Такие мутации называются немишенными мутациями замены оснований или немишенными мутациями сдвига рамки[
Точечные мутации образуются не всегда сразу же после воздействия мутагена. Иногда они появляются после десятков циклов репликаций. Это явление носит название задерживающихся мутаций. При нестабильности генома, главной причине образования злокачественных опухолей, резко возрастает количество немишенных и задерживающихся мутаций.
Возможны четыре генетических последствия точковых мутаций: 1) сохранение смысла кодона из-за вырожденности генетического кода (синонимическая замена нуклеотида), 2) изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация), 3) образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нонсенс-мутация). В генетическом коде имеются три бессмысленных кодона: амбер — UAG, охр — UAA и опал — UGA (в соответствии с этим получают название и мутации, приводящие к образованию бессмысленных триплетов — например амбер-мутация), 4) обратная замена (стоп-кодона на смысловой кодон).
По влиянию на экспрессию генов мутации разделяют на две категории: мутации типа замен пар оснований и типа сдвига рамки считывания (frameshift). Последние представляют собой делеции или вставки нуклеотидов, число которых не кратно трём, что связано с триплетностью генетического кода.
Первичную мутацию иногда называют прямой мутацией, а мутацию, восстанавливающую исходную структуру гена, — обратной мутацией, или реверсией. Возврат к исходному фенотипу у мутантного организма вследствие восстановления функции мутантного гена нередко происходит не за счет истинной реверсии, а вследствие мутации в другой части того же самого гена или даже другого неаллельного гена. В этом случае возвратную мутацию называют супрессорной. Генетические механизмы, благодаря которым происходит супрессия мутантного фенотипа, весьма разнообразны.
Почковые мутации (спорты) — стойкие соматические мутации происходящие в клетках точек роста растений. Приводят к клоновой изменчивости. При вегетативном размножении сохраняются. Многие сорта культурных растений являются почковыми мутациями.
Мутации, которые ухудшают деятельность клетки в многоклеточном организме, часто приводят к уничтожению клетки (в частности, к программируемой смерти клетки, — апоптозу). Если внутри- и внеклеточные защитные механизмы не распознали мутацию и клетка прошла деление, то мутантный ген передастся всем потомкам клетки и, чаще всего, приводит к тому, что все эти клетки начинают функционировать иначе.
Мутация в соматической клетке сложного многоклеточного организма может привести к злокачественным или доброкачественным новообразованиям, мутация в половой клетке — к изменению свойств всего организма-потомка.
В стабильных (неизменных или слабо изменяющихся) условиях существования большинство особей имеют близкий к оптимальному генотип, а мутации вызывают нарушение функций организма, снижают его приспособленность и могут привести к смерти особи. Однако в очень редких случаях мутация может привести к появлению у организма новых полезных признаков, и тогда последствия мутации оказываются положительными; в этом случае они являются средством адаптации организма к окружающей среде и, соответственно, называются адаптационными.
При существенном изменении условий существования, те мутации, которые раньше были вредными, могут оказаться полезными. Таким образом, мутации являются материалом для естественного отбора. Так, мутанты-меланисты (темноокрашенные особи) в популяциях березовой пяденицы в Англии впервые были обнаружены учеными среди типичных светлых особей в середине XIX века. Темная окраска возникает в результате мутации одного гена. Бабочки проводят день на стволах и ветвях деревьев, обычно покрытых лишайниками, на фоне которых светлая окраска является маскирующей. В результате промышленной революции, сопровождающейся загрязнением атмосферы, лишайники погибли, а светлые стволы берез покрылись копотью. В результате к середине XX века (за 50-100 поколений) в промышленных районах темная морфа почти полностью вытеснила светлую. Было показано, что главная причина преимущественного выживания чёрной формы — хищничество птиц, которые избирательно выедали светлых бабочек в загрязненных районах.
Если мутация затрагивает «молчащие» участки ДНК, либо приводит к замене одного элемента генетического кода на синонимичный, то она обычно никак не проявляется в фенотипе (проявление такой синонимичной замены может быть связано с разной частотой употребления кодонов). Однако методами генного анализа такие мутации можно обнаружить. Поскольку чаще всего мутации происходят в результате естественных причин, то в предположении, что основные свойства внешней среды не менялись, получается, что частота мутаций должна быть примерно постоянной. Этот факт можно использовать для исследования филогении — изучения происхождения и родственных связей различных таксонов, в том числе и человека. Таким образом, мутации в молчащих генах служат для исследователей «молекулярными часами». Теория «молекулярных часов» исходит также из того, что большинство мутаций нейтральны, и скорость их накопления в данном гене не зависит или слабо зависит от действия естественного отбора и потому остается постоянной в течение длительного времени. Для разных генов эта скорость, тем не менее, будет различаться.
Исследование мутаций в митохондриальной ДНК (наследуется по материнской линии) и в Y-хромосомах (наследуется по отцовской линии) широко используется в эволюционной биологии для изучения происхождения рас и народностей, реконструкции биологического развития человечества.
В 40-е годы среди микробиологов была популярна точка зрения, согласно которой мутации вызываются воздействием фактора среды (например, антибиотика), к которому они позволяют адаптироваться. Для проверки этой гипотезы был разработан флуктуационный тест и метод реплик.
Флуктуационный тест Лурии-Дельбрюка заключается в том, что небольшие порции исходной культуры бактерий рассеивают в пробирки с жидкой средой, а после нескольких циклов делений добавляют в пробирки антибиотик. Затем (без последующих делений) на чашке Петри с твердой средой высевают выживших устойчивых к антибиотику бактерий. Тест показал, что число устойчивых колоний из разных пробирок очень изменчиво — в большинстве случаев оно небольшое (или нулевое), а в некоторых случаях очень высокое. Это означает, что мутации, вызвавшие устойчивость к антибиотику, возникали в случайные моменты времени как до, так и после его воздействия.
Метод реплик заключается в том, что с исходной чашки Петри, где на твердой среде растут колонии бактерий, делается отпечаток на ворсистую ткань, а затем с ткани бактерии переносятся на несколько других чашек, где рисунок их расположения оказывается тем же, что на исходной чашке. После воздействия антибиотиком на всех чашках выживают колонии, расположенные в одних и тех же точках. Высевая такие колонии на новые чашки, можно показать, что все бактерии внутри колонии обладают устойчивостью.
Таким образом, обоими методами было доказано, что «адаптивные» мутации возникают независимо от воздействия того фактора, к которому они позволяют приспособиться, и в этом смысле мутации случайны. Однако несомненно, что возможность тех или иных мутаций зависит от генотипа и канализована предшествующим ходом эволюции (см. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости).
Кроме того, закономерно различается частота мутирования разных генов и разных участков внутри одного гена. Также известно, что высшие организмы используют «целенаправленные» (то есть происходящие в определенных участках ДНК) мутации в механизмах иммунитета. С их помощью создаётся разнообразие клонов лимфоцитов, среди которых в результате всегда находятся клетки, способные дать иммунный ответ на новую, неизвестную для организма болезнь. Подходящие лимфоциты подвергаются положительной селекции, в результате возникает иммунологическая память. (В работах Юрия Чайковского говорится и о других видах направленных мутаций.)
infourok.ru
Билеты по биологии
Билет №1
1. Палеонтологические, сравнительно-анатомические, эмбриологические доказательства эволюции (подробно один по выбору).
(Палеонтология- наука об ископаемых животных и растениях)
развитие хордовых осуществлялось поэтапно. Сначала возникли низшие хордовые затем рыбы амфибии рептилии. Рептилии дают начало млекопитающим и птицам. В рассвет эволюционного развития было большое количество рептилий, затем резко увеличилось количество птиц и исчезло большое количество рептилий. Таким образом палеонтологические данные указывают на смену форм животных и растений во времени. В отдельных случаях палеонтология указывает на причины эволюционных преобразований. В этом случае рассмотрим эволюцию лошади. Лошади произошли от мелких всеядных, живших 70 млн. лет назад, имевших пятипалую конечность. Но необходимость защиты от хищников и передвижения на большие расстояния привела к преобразованию конечностей, параллельно происходило изменения организма: смена зубов на более сложные, возникновения пищевого тракта с переходом на трявянную пищу. В результате из пятипалых всеядных животных превратились в крупных травоядных животных.
В пользу эволюционного происхождения мира так же указывают и эмбриологические факты. Ученые изучили начальные эмбриональные стадии развития различных животных нашли в них сходства. Некоторые сходства особо отчетливо выступают в пределах отдельных классов и видов. Например у всех наземных позвоночных так же как и рыб проступает закладка жаберных дуг, хотя эти образования не имеют функций у взрослых организмов. Можно привести большое количество примеров но все они подтверждают теорию о единстве происхождения всех живых организмов.
Особую ценность для доказательства единства происхождения, представляют формы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц. Существуют так же и промежуточные формы. Что говорит о том что в прежние геологические времена являются родоначальниками нескольких систематических групп. Примером может служить эвглена зеленая. Она одновременно имеет признаки, типичные для растений ( хлоропласты, способность использовать углекислый газ) и для простейших животных ( жгутики, светочуствительный глазок и подобие ротового отверстия). Строение передних конечностей у кита, крота, крылья летучей мыши, руки человека. Лапы крокодила не смотря на различность выполняемых ими функций, в некотором строении схожи. Некоторые кости могут срастаться, отсутствовать или менять свои размеры, но их сходство очевидно. Также в организме могут содержаться рудименты – органы у взрослых животных, которые являются для них лишними. Например задние конечности у кита, спрятанные внутри тела или глаза у слепых животных, ведущих подземный образ жизни. У человека тоже есть рудименты – мышцы, двигающие ушные раковины.
Все эти факторы говорят о сходстве всех живых организмов на земле и как следствие их общие происхождение.
Вопр. №2
Основные ароморфозы в эволюции растительного мира (на примере покрытосеменных).
Ароморфозы- возникновение признаков в ходе эволюции, которые существенно могут повысить уровень организации живых организмов. Основные ароморфозы растений: появление хлорофилла в клетках- способность фотосинтезировать, появление тычинки, способность использовать углекислый газ.
Примером может служить отряд покрытосеменных. Сейчас это наиболее распространенный вид растений на земле. Это не случайно, потому что они наиболее приспособлены к условиям обитания. Они размножают без участия воды, значит могут находиться как на суше так в водяных местах. Их плод защищен зиготой, это повышает их выживаемость.
Билет № 2
1. движущие силы эволюции и их роль в образовании новых видов .
Известный ученый Дарвин стал настолько известным, потому он смог открыть движущие силы эволюции. Если придерживаться его теории то движущие силы это наследственная изменичивость, производимый человеком отбор и естественный отбор. Дарвин установил, что человек всегда отбирал только лучшие или нужное ему из общего количества. Так со временем оставались только лучшие. Так он производил исксвенный отбор. Подобный процесс есть и в природе, который называется естественный отбор. Все организмы размножают только в геометрической прогрессии но до половозрелого возраста доживают только более сильны и приспособленные, которые в дальнейшем порождают им подобных. Через какой то промежуток времени отсаются только приспособленные. Те кто более приспособлен к условиям обитания. Эта борьба происходит вечно межу видами, следовательно и эволюция не стоит на месте.
2. эволюция человека. Доказательства происхождения человека от млекопитающих.
В начале 19 века ученый К. Линней впервые поместил человека в группу с приматами и обезьянами. Затем Дарвин неопровержимо доказал в своей книге сходство человека и обезьяны и назвал человека последним высокоорганизованным звеном в цепи развития живых организмов. Позднее в раскопках были найдены многочисленные кости и орудия труда, что подтвердило эту теорию. Человек относится к млекопитающим, так как имеет все признаки этого класса: внутриутробное развитие, диафрагму, млечные железы, зубы трех родов (коренные, клыки, резцы), три слуховые косточки в среднем ухе, ушные раковины, все системы органов человека сходны с органами млекопитающих. Также у человека есть рудименты. рассмотрим копчик — обычно он состоит из 4-5 недоразвитых, сросшихся позвонков. Потерял свое значение отросток слепой кишки, который у млекопитающих принимает участие в переваривании пищи. Всего у человека насчитывается около 90 рудиментов. Также человек сходен с размножении и развитии плода. По многим признакам зародыш похож на зародыш других позвоночных.
Билет № 3
1. биологические, социальные факторы эволюции. Основные стадии человека.
Общим предком обезьян и людей была одна из веток узконосых обезьян. Первая стадия эволюции было переход на прямохождение, при этом освободились передние конечности. Так же важный этап перехода к стадному образу жизни, так слабость одного организма компенсировалось силой всего стада, происходил первый обмен опытом. Далее наши далекие предки начали приобщаться к труду. Они пытались совершить самые простейшие операции. естественный отбор способствовал выживаю только тех групп, обладавших способностью к трудовой деятельности. Впервые человек выделился от обезьян тем что начал использовать естествененные предметы как орудия труда. Первый предшественник человека был австралопитек. У него были развиты передние конечности, строение бедренных и тазовых костей напоминало человеческие. Австралопитек был связующим звеном между человеком и обезьяной. Многочисленные находки орудий труда и остатков первых людей подтверждают эту теорию. следующей стадией развития человека был так называемый неандерталец. Судя по находкам ученых они были распространены уже по всей нынешней Европе. Это первые существа которые начали добывать огонь. Объем мозга у них был примерно такой же как и нынешнего человека, но менее развит. Они начали изготавливать различные орудия труда. Были первые зарождения речи. Их действия во время охоты были коллективными, жили они только племенами. У каждого уже было свое занятие и обязанность в племени. Следующим поколением после них были кроманьонцы- люди современного типа, которые обладали всем комплексом физических особенностей, которые имеются у современно человека. Их умственное развитие, по сравнению с неондертальцами, достигло более высокого уровня. Об этом свидетельствуют более совершеннее орудия труда, более сложная трудовая деятельность. На этом этапе возникло еще одно крупное событие в жизни человека- искусство. Появились первые наскальные рисунки. У человека возникает особая, не связанная с другими механизмами, форма связи между поколениями- преемственность традиций, культуры, науки, знаний. Все это стало возможно благодаря письменности и речи это отличительные черты человека от других животных.
2. популяция — структурная единица вида. Численность популяций. Причины колебания численности популяций. Взаимодействие особей в популяции и между разными популяциями одного и разных видов.
Каждый вид характеризуется определенным ареалом- территорией обитания. В этом ареале могут быть различные препятствия, мешающие скрещиванию видов (реки, горы, пустыни). Такие относительно изолированные группы особей одного вида принято называть популяцией. Так каждый вид состоит из популяций. Каждая популяция занимает определенную территорию. Из-за изолированности между популяциями каждая из них эволюционирует независимо друг от друга. Возникают новые виды. В зонах. Где граничат разные популяции могут встречаться гибриды. С помощью них осуществляется обмен генами между популяциями, обмен генами способствует большему изменению организмов и в следствие приспособленность вида в целом к местам обитания.
Иногда изолированная популяция в силу каких либо событий (пожар, наводнение) или недостаточная численность может привести к полному исчезновению вида.
Билет № 4
1. биогеоценоз как экосистема, его звенья, связи между ними. Растения- начальное звено цепей питания.
Биогеоценоз – это сообщество животных, растений или грибов тесно взаимодействующих друг с другом. Биогеоценоз может быть любого размера и масштаба. Среда и сообщества обмениваются веществами и энергией: из среды организмы получают энергию, перерабатывают ее и возвращают обратно в окружающею среду – это взаимодействие называется экосистемой. Основу связей между популяциями обуславливает характер питания особей и способы получения ими энергии. Все организмы делаться на две группы – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы используют неорганические соединения, а гетеротрофы – органические соединения. В биогеоценозе постоянно происходит поток атомов из неживой природы в живую за счет жизнедеятельности организмов. Каждый вид использует лишь часть содержащийся в органическом веществе энергии. Непригодные для данного вида, но ещё богатые энергией вещества используют другие виды. Таким образом в процессе эволюции сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих энергию из исходного вещества. Такие связи называются пищевыми.
Основу подавляющего большинства биогеоценозов составляют растения – производители органического вещества. Они являются начальным звеном в цепи питания. Например: травоядные животные поедают растения, а выделениями и их трупами питаются различные навозные и трупоядные насекомые. Но в естественных условиях эти цепи состоят из большего числа звеньев, так как в них включаются плотоядные и паразиты.
2. биогеоценоз водоема, его биотические и абиотические факторы. Цепи питания, продуценты, консументы, редуценты.
Растения и животные населяющие водоем распределяются в нем не равномерно. Каждый вид обитает в условиях к которым более приспособлен. Наиболее благоприятные условия создаются в прибрежной зоне. Обилие света, насыщенность кислородом, многочисленные водоросли- все это создает благоприятные условия. В более глубоких участках водоема жизнь более примитивна и однообразна.
Абиотические факторы регулируют существование и жизнедеятельность популяций, образуя непрерывный поток между живым и неживым. Потоки энергии и вещества, связывающие живые организмы друг с другом и средой их обитания, обеспечивают целостность биогеоценоза, наличие в среде пищи и энергии. Цепи питания – это перенос энергии от ее источника через ряд организмов. Все живые организмы связаны между собой энергитическими отношениями, поскольку являются объектами питания других организмов. Таким образом создаются пищевые цепи состоящие из консументов и продуцентов, которые на разных этапах смыкаются с сообществом редуцентов. Продуценты это автотрофы или производители органического вещества. Косументы это потребители органического вещества. Редуценты — разрушители органических веществ. К редуцентам относятся бактерии и грибы.
Билет №5
1. соотношение редуцентов, продуцентов, консументов в экосистеме. Экологическая пирамида, необходимость ее учета в практической деятельности.
Пищевые сети внутри каждой экосистемы имеют хорошо выраженную структуру. Они характеризуются количеством и размером организмов на каждом уровне цепи питания. При переходе с одного уровня на другой численность особей уменьшается, а их размер увеличивается. Например если взять четырехзвенной цепи на 1 га травяной экосистемы насчитывается около 9 млн. растений, свыше 700 тыс. Растительноядных насекомых, более 300 тыс. Хищных насекомых и пауков, и всего три птицы. Как мы видим образуется пирамида. Основание которой в 3 млн. раз шире, чем вершина. Это зависит от того что только часть энергии, поступившей на уровень передается далее по цепи. Например до орла который будет пятым уровнем в цепи дойдет всего 0.01% от энергии. Поглощенной продуцентами. Это объясняет уменьшение числа и массы организмов на каждом последующем уровне и ограниченность количества звеньев в пищевой цепи.
2. саморегуляция в биогеоценозе. Многообразие видов, их приспособленность к совместному обитанию, колебание численности популяций.
Саморегуляция заключается в том, что все разнообразное население леса существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого из них. Все биогеоценозы состоят из большого количества различных видов. это можно объяснить тем что каждый вид входит в цеп питания другого, все виды между собой тесно связаны. Численность каждого вида или популяции зависит от баланса рождаемости и гибели. увеличение или уменьшение количества организмов будет зависит от этого баланса. В природе факторы рождаемости и гибели зависят от многих экологических факторов. У каждого вида есть свой предел нормального колебания. У одних это могут быть тысячи у других менее десяти. Чтобы установить причины колебания необходимо изучать биологию каждого вида и его врагов. Все виды приспособлены к обитанию с другими и контактами с ними. Эта возможность приобреталась на протяжении многих лет за счет эволюции.
Билет №6
1. агроценоз. Его отличия от о природного биогеоценоза. Круговорот веществ в агроценозе, пути повышения его продуктивности.
Агроценоз- это биогеоценозы, созданный и контролироваемые человеком. Отличия от биогеоценоза:
1. отбор производит человек, формируя нужное ему свойство.
2. в агроценозе кроме обычного источника энергии- солнца, получают энергию, вносимую человеком. (удобрения, препараты против насекомых)
3. главное отличие заключается в балансе веществ. В агроценозе все важнейшие вещества выносятся человеком вместе с урожаем, чтобы в их восполнись человек вносит минеральные удобрения. Агроценоз не может существовать без человека. Так как культурные растения не смогут выдержать конкуренции с дикими растениями.
Круговорот веществ в агроценозе сходен с биогеоценозов, но он создается искусственно человеком, так как с урожаем все вещества выносятся и человек добавляет их туда искусственным путем. Повышению продуктивности агроценозов способствует использование новых технологий выращивания сельскохозяйственных растений. (применение достижений селекции, агрохимия, растениеводства, использование техники)
2. круговорот веществ в биогеоценозе. Роль производителей, потребителей и разрушителей в нем. Основной источник энергии, обеспечивающий круговорот.
В биогеоценозе происходит не прекращаемый круговорот веществ. Энергия передается от одних организмов другим. Есть группы организмов которые производят, потребляют или разрушают вещества. Главным продуктом для получения энергии служат растения. Продуценты из растений получают органические вещества, часть энергии составляя себе. Консументы потребляют эти вещества, а их продукты питания разрушают редуцеты. Эти вещества распада поглощают растения. Каждый из этих частей цепи необходим, они тесно связаны друг с другом. Для осуществления этих превращений необходима энергия. Единственным источник является солнце. Солнечная энергия. Падающая на фотосинтезирующие органы растений, аккумулируется вновь образующихся органических соединениях.
Билет №7
1. естественный и искусственный отборы, их сравнения, роль в возникновении и образовании органического мира.
Постоянно размышляя о движущих силах эволюции, чарльз Дарвин пришел к важнейшему для всей теории представлению о борьбе за существовании.
Отбор может быть двух видов- естественный и искусственный.
Естественный это процесс, в результате которого выживают и оставляют потомство только особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями. Естественный отбор действует через сохранение и накопление полезных для вида наследственных изменений, создавая новые, лучше приспособленные с среде обитания особи.
Искусственный отбор- это отбор который проводит человек, критерием отбора являются признаки, которые необходимы человеку. Искуссвенный отбор является главной движущей силой в образовании новых пород животных и растений, приспособленных к интересам человека.
Оба этих процесса направлены на получение новых, более совершенных видов растений и животных. Но в искуственном отборе этот процесс проходит быстрее, образуется большее количество новых видов.
2. биосфера, ее границы. Причины бедности жизни в морских глубинах, литосфере, верхних слоях атмосферы.
Биосфера это особая оболочка, образовавшаяся за время эволюции, населенная живыми организмами. Она охватывает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижнюю часть атмосферы — тропосферу. Граница биосферы определяются наличием условий, необходимых для жизни различных организмов. Верхний предел жизни биосферы ограничен интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей, нижний — высокой температурой земных недр ( выше 100 С’). крайних пределов достигают только бактерии. Некоторые бактерии залетают на высоту более 20 км, а анаэробные бактерии находят в земной коре на глубине 3 км. Наибольшее скопление живых организмов наблюдается у поверхности земли и океана. В этих местах наиболее благоприятные условия жизни и обитания — температура, влажность, давление, содержания кислорода и химических соединений. К верхним слоям атмосферы и в глубь океана концентрация живых организмов уменьшается. Это обусловлено тем, что там менее благоприятные условия для обитания, поэтому там могут находиться только приспособленные организмы, такие как бактерии.
Билет №8
1. многообразие видов в природе, его причины. Влияние деятельности человека на многообразие видов. Биологический прогресс и регресс.
Образование новых видов в природе является важнейшим этапом в процессе эволюции. При изменении условий обитания происходит процесс расхождения признаков- дивергенция, которая приводит к образованию новых группировок особей внутри вида. От одного вида может образоваться большое количество ответвлений но не все они смогут выжить. Наиболее расходящимся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять плодородное потомство и выживать, так как они меньше конкурируют с исходным видом. Поэтому могут развиться далее. Эти изменения могут происходит по разным причинам: изменение климата, расширение ареала и многое другое. Деятельность человека сильно влияет на многообразие видов. ведь любое небольшое изменение может привести с изменениям в виде или популяции. Иногда человек сам пытается вывести новые виды – это называется искусственным отбором ( признаком для отбора являются качества необходимые человеку). Биологический прогресс это результат эволюции про котором организмы переходят к боле сложному строению или усложнению строения их организма, а регресс наоборот — переход к упрощенной организации. Оба этих процесса направлены на улучшение приспособления к условиям обитаня. как не странно. В некоторых случаях требуется не более сложное строение а его упрощение. Например бактерии- это самые простые организмы которые могут находиться практически во всех зонах биосферы, так как их организмы очень просты и находиться в любых условиях.
2. живое вещество биосферы, его роль в круговороте и превращении энергии в биосфере. Солнце как источник энергии.
Организмы, составляющие биологическую массу, обладают громадной способностью воспроизводства — размножение и распространения на планете.
Различные элементы входят в живой организм, накапливаются в нем и выходят из него, частично при жизни и частично после смерти. Это кислород, водород, углерод, натрий, кальций, фосфор, калий, кремний и другие. В процессе питания происходит накопление энергии и передача ее другим организмам по цепи питания и путем размножения. Происходит круговорот веществ. Для любого превращения требуется энергия. Единственный источник энергии является солнце. С помощью солнца растения фото синтезируют и получают органические вещества.
Билет №9
1. приспособленность организмов к среде обитания ее причины. Относительный характер приспособленности. Приспособленность растений в биогеоценозе к использованию света.
В результате действия естественного отбора сохраняются особи с поземными для их обитания признаками. Они обусловливают хорошую приспособленность организмов к тем условиям, в которых они живут. Приспособленность может быть хорошей, что повышает шансы организмов на выживание. Эти признаки могут выражаться во многом. Например окрас. Он может быть покровительственный –сливаться с окружающей средой, что делает организм менее заметным для врагов. Маскировка- приспособление, при котором форма тела и окраска животных сливается с окружающими предметами. Например гусеницы некоторых бабочек по форме тела напоминают сучки. Мимикрия- подражание менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида так например некоторые змеи неядовитые по своей окраске напоминают ядовитых. Некоторые организмы обладают предупреждающей окраской. Так, например животное, съевшее несъедобную божью коровку или осу на всю жизнь запомнит их яркую окраску.
Из рассмотренных примеров хорошо видно, что организмы хорошо приспособлены с среде обитания. Эти адаптации возникают за счет непрерывного естественного отбора. Но не всегда эти признаки могут помочь выжить организму. Они все имеют относительный характер, то есть они помогают выжить только в данных конкретных условиях. При изменении же этих условий приспособление может стать бесполезным. Примером приспособленности, полученной в течение долгого времени по средствам эволюции, могут служит фотосинтезирующие растения. За длительный срок в их клетках начал вырабатываться хлорофилл, который под действием света стал синтезировать органические вещества. Без этого приспособления не могли бы существовать биогеоценозы, так как все начальные вещества организмы получают из растений.
2. изменения в биосфере под влиянием деятельности человека. Сохранение равновесия в биосфере, как основа ее целостности.
В данное время люди не рационально используют ресурсы нашей земли. При таком дальнейшем отношении они скоро иссякнут. Для того чтобы этого не случилось надо перейти от промышленности и сельского хозяйства к ресурсосберегающим технологиям. На данный момент человек лишь только разрушает биосферу, сам этого не замечая, ведь малейшие изменение или сдвиг в этой системе может привести к ее разрушению. В биосфере все организмы тесно связаны между собой и напрямую зависят друг от друга. в биосфере происходит не прекращаемый обмен и превращение энергии. Все организмы в этом процессе принимают какое то участие, поэтому исчезновение любого из них приведет к всеобщему разрушению. С помощью естественного отбора в биосфере сохраняется равновесие между видами. Отмершие организмы являются пищей для других. Такие тесные связи образуют целостность всей биосферы.
Билет №10
1. экологические и географические видообразования. Их сходства и различия.
Географические видообразования связаны с расширением ареала исходного вида или с расчленением его на изолированные части с помощью физических преград ( горы, реки, изменения климата) при расширении ареала его обитатели встречаются с новыми почвенно-климатическими условиями, а так же с новыми сообществами животных и растений. В популяции постоянно возникает борьба за существование действует естественный отбор. Все это со временем приводит к изменению генного состава- микро эволюции. На почве этого может образоваться новый вид. Экологическое видообразование происходит в тех случаях, когда популяции одного вида остаются в пределах своего ареала, но условия обитания у них оказываются различными. Под влиянием движущих сил эволюции изменяется их генный состав. Через множество поколений эти изменения могут зайти так далеко, что особи одного вида из разных популяций не будут скрещиваться друг с другом, а это характерно для разных видов.
Сходство этих видообразований1 в том что новые виды образуются на основе какого отдельно взятого вида, а различия в том, что эти образования происходят при разных условиях или изменениях.
2. учение Вернадского о биосфере. Ведущая роль живого вещества в преобразовании биосферы. Влияние деятельности человека на биосферу, сохранения в ней равновесия.
Учение Вернадского о биосфере связывает химию земли с химией жизни и установившей роль живого вещества в преобразовании земной поверхности. Он считал что ведущую роль на земле занимает живое вещество, за счет которого и происходят все процессы на земле. Он показал, что биосфера отличается от других сфер земли тем, что в ее пределах происходит деятельность живых организмов. Основная особенность биосферы- непрерывный круговорот веществ, регулироваемый деятельностью живых организмов. Согласно учению Вернадского, все живые организмы на земле представляют собой сложную систему преобразования солнечных лучей в энергию геохимических процессов.
Живое вещество земли выполняет ряд функций (газовую, окислительно-восстановительную, концентрационную) за счет которых и происходит круговорот веществ. таким образом оно создает и поддерживает компоненты биосферы.
Человек- элемент биосферы, люди составляют меньшую ее часть. А их действия сильно влияют на биосферу в целом. Человек создает множество новых химических соединений, которые при накапливании загрязняют нашу землю, за год человек перемещает более 1 млрд. тон земли на всей планете, эти изменения тоже сильно отражаются на состоянии и равновесии биосферы. Для ее сохранения мы должны более обходительнее использовать данные нам ресурсы, чтобы не лишиться их совсем.
www.ronl.ru
/>Билеты по биологии
БИЛЕТ №1
ВОПРОС 1.
Уровни организации живойматерии
Молекулярный. Любая живая система, как бысложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул:нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а такжедругих важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразныепроцессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии,передача наследственной информации и др.
Клеточный. Клетка — структурная и функциональная единица, а такжеединица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровнесопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.
Организменный. Элементарной единицей организменного уровняслужит особь, которая рассматривается в развитии — от момента зарождения до прекращениясуществования — как живаясистема. На этом уровне возникают системы органов, специализированных длявыполнения различных функций.
Популяционно-видовой. Совокупность организмов одногои того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция — надорганизменная система. В этой системе осуществляютсяэлементарные эволюционные преобразования — процесс микроэволгоции.
Биогеоценотический. Биогеоценоз — совокупность организмов разных видов'и различной сложности организации с факторамисреды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмовразных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
Биосферный. Биосфера — совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизнина нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращениеэнергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.
Основные положения клеточнойтеории
Создание клеточной теории
Несмотряна чрезвычайно важные открытия XVII-XVIII вв., вопрос о том, входят ли клетки в состав всехчастей растений, а также построены ли из них не только растительные, но иживотные организмы, оставался открытым. Лишь в 1838-1839 гг. вопрос этот окончательнорешили немецкие ученые ботаник Матиас Шлейден ифизиолог Теодор Шванн. Они создали так называемую клеточнуютеорию. Сущность ее заключалась в окончательном признании того факта,что все организмы, как растительные, так и животные, начиная с низших и кончаясамыми высокоорганизованными, состоят из простейших элементов — клеток.
М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникаютпутем новообразования из первичного неклеточного вещества. Это представлениебыло опровергнуто выдающимся немецким ученым Рудольфом Вирховом.Он сформулировал (в 1859 г.)одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит издругой клетки… Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка,подобно тому, как животное происходит только от животного, растение — только от растения».
Основныеположения клеточной теории:
1. Всеорганизмы состоят из одинаковых частей — клеток; они образуются и растут по одним и тем жезаконам.
2. Общийпринцип развития для элементарных частей организма — образование клеток.
3. Каждаяклетка в определенных границах есть индивидуум, некое самостоятельное целое. Ноэти индивидуумы действуют совместно, так, чтовозникает гармоничное целое ткань. Все ткани состоят из клеток.
4.Процессы, происходящие в клетках растений, сводятся к следующим:
возникновениеновых клеток: увеличение размеров клеток: изменение клеточного содержимого и утолщениеклеточной стенки.
Благодарясозданию клеточной теории стало понятно, что клетка — это важнейшая составляющая часть всех живыхорганизмов. Из клеток состоят ткани и органы. Развитие всегда начинается содной клетки, и поэтому можно сказать, что она представляет собойпредшественник многоклеточного организма.
ВОПРОС 2.
Доказательства эволюцииорганического мира
Биологическиенауки накопили огромный материал, доказывающий единство происхождения иисторическое развитие органического мира.
Сравнительнаяанатомия — наука осравнительном строении живых организмов — показывает общность строения и происхожденияживых организмов. Так, позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий планстроения скелета черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всехосновных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и др.). Единствопроисхождения подтверждается строением гомологичныхорганов, наличием рудиментов, атавизмов и переходных форм. Гомологичные органысходны по строению и происхождению независимо от выполняемой функции (костиконечностей земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих). Рудименты(остаток)— недоразвитыеорганы, утратившие в ходе эволюции свое значение и находящиеся в стадииисчезновения (колючки кактусов, чешуйки на корневище папоротников — рудиментарные листья; у лошади — грифельные косточки; у горныхгусей — перепонки на лапах и др.). Атавизм— возврат к признакам предков (учеловека наличие хвоста, волосатость). Переходные фор/>мы — занимающие промежуточное положение между крупными систематическимигруппами (низшие млекопитающие утконос и ехидна, подобно пресмыкающимся,откладывают яйца и имеют клоаку). Доказательством эволюции органического мира служат аналогичные органыу представителей не родственных таксонов. Ониразличаются по строению и происхождению, но выполняют одинаковую функцию( плющ- видоизмененные воздушные корни ) К аналогичным органам относятся крыло птиц ибабочек, жабры раков и рыб, роющие конечности кротов и медведок. Аналогичныеорганы возникают у далеких в систематическом отношении организмов в результатеконвергенции — схожденияпризнаков вследствие приспособленности этих организмов к сходному образу жизни.
Эмбриология — наука, изучающая зародышевое развитие организмов, — доказывает, что процесс образования половыхклеток (гаметогенез) сходен у всех многоклеточных:все они начинают развитие из одной клетки — зиготы. У всех позвоночных зародыши схожи междусобой на ран них стадиях развития. Они имеют жаберные щели и одинаковые отделытела (головной, туловищный, хвостовой). По мере развития у зародышей появляютсяразличия. Вначале они приобретают черты, характеризующие их класс, затем отряд,род и на поздних стадиях — вид. Все это говорит об общности их происхождения и последовательностирасхождения у них признаков.
Палеонтология. Палеонтологический материалпозволяет констатировать, что смена форм животных и растений осуществляется впорядке изменения предшествующей организации и преобразования ее в новую.Развитие хордовых, например, осуществлялось поэтапно. Вначале возникли низшиехордовые, затем последовательно во временивозникают рыбы, амфибии, рептилии. Рептилии, в свою очередь, дают началомлекопитающим и птицам. На заре своего эволюционного развития млекопитающиебыли представлены небольшим числом видов, в то время процветали рептилии.Позднее резко увеличивается число видов млекопитающих и птиц и исчезаетбольшинство видов рептилий. Таким образом, палеонтологические данные указываютна смену форм животных и растений во времени.
www.ronl.ru
Этуработу 1,5 недели делали Митюшкин Алексей и Грачев Максин
Чтобы вытак не мучились берите как есть может поможет
Экзамен сдавалсяв ЦО №1828 «Сабурово» Толмачевой Ольге Зиновьевне
БИЛЕТ №1
ВОПРОС1.
Уровни организации живой материи
Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни былаорганизована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот,белков, полисахаридов, а также других важныхорганических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессыжизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передачанаследственной информации и др.
Клеточный.Клетка—структурная и функциональная единица, а такжеединица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровнесопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.
Организменный.Элементарной единицей организменного уровняслужит особь, которая рассматривается в развитии—от момента зарождения до прекращения существования—как живая система. На этом уровне возникаютсистемы органов, специализированных для выполнения различных функций.
Популяционно-видовой.Совокупность организмов одного и того же вида,объединенная общим местом обитания, в которой создаетсяпопуляция—надорганизменнаясистема.В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования—процесс микроэволгоции.
Биогеоценотический.Биогеоценоз—совокупность организмов разных видов 'и различной сложности организации с факторами средыих обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разныхсистематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.
Биосферный.Биосфера—совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизнина нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращениеэнергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.
Основные положения клеточной теории Создание клеточной теорииНесмотря на чрезвычайно важные открытияXVII-XVIIIвв., вопрос о том, входят ли клетки в составвсех частей растений, а также построены ли из них не только растительные, но иживотные организмы, оставался открытым. Лишь в1838-1839гг. вопрос этот окончательно решили немецкиеученые ботаник Матиас Шлейден и физиолог Теодор Шванн. Они создали так называемую клеточную теорию. Сущность ее заключалась в окончательном признании того факта, чтовсе организмы, как растительные, так и животные, начиная с низших и кончаясамыми высокоорганизованными, состоят из простейших элементов—клеток.
М.Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникают путемновообразования из первичного неклеточного вещества. Это представление былоопровергнуто выдающимся немецким ученым Рудольфом Вирховом.Он сформулировал (в1859г.) одноиз важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другойклетки… Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка, подобнотому, как животное происходит только от животного, растение—только от растения».
Основные положения клеточной теории:
1.Все организмы состоят из одинаковых частей—клеток; они образуются и растут по одним и темже законам.
2.Общий принцип развития для элементарных частейорганизма—образование клеток.
3.Каждая клетка в определенных границах есть индивидуум, некое самостоятельноецелое. Но эти индивидуумы действуют совместно, так,что возникает гармоничное целое ткань. Все ткани состоят из клеток.
4.Процессы, происходящие в клетках растений,сводятся к следующим:
возникновение новыхклеток: увеличение размеров клеток : изменениеклеточного содержимого и утолщение клеточной стенки.
Благодаря созданиюклеточной теории стало понятно, что клетка—это важнейшая составляющая часть всех живыхорганизмов. Из клеток состоят ткани и органы. Развитие всегда начинается содной клетки, и поэтому можно сказать, что она представляет собойпредшественник многоклеточного организма.
ВОПРОС2. Доказательства эволюции органического мираБиологические науки накопили огромный материал, доказывающий единствопроисхождения и историческое развитие органического мира.
Сравнительная анатомия—наука о сравнительном строении живых организмов—показывает общность строения и происхожденияживых организмов. Так, позвоночные имеют двустороннюю симметрию, общий планстроения скелета черепа, передних и задних конечностей, головного мозга и всехосновных систем (нервной, пищеварительной, кровеносной и др.). Единствопроисхождения подтверждается строением гомологичныхорганов, наличием рудиментов, атавизмов и переходных форм. Гомологичные органы сходны по строению ипроисхождению независимо от выполняемой функции (кости конечностей земноводных,пресмыкающихся, птиц и млекопитающих). Рудименты(остаток)— недоразвитые органы,утратившие в ходе эволюции свое значение и находящиеся в стадии исчезновения(колючки кактусов, чешуйки на корневище папоротников—рудиментарные листья; у лошади—грифельные косточки; у горных гусей—перепонки на лапах и др.). Атавизм —возврат кпризнакам предков (у человека наличие хвоста, волосатость). Переходные формы—занимающие промежуточное положение между крупными систематическими группами(низшие млекопитающие утконос и ехидна, подобно пресмыкающимся, откладываютяйца и имеют клоаку)
Доказательством эволюции органического мира служат аналогичные органы у представителей не родственных таксонов. Они различаются по строению и происхождению,но выполняют одинаковую функцию. Например, у некоторых комнатных растенийфункцию опоры выполняют присоски (у плюща это видоизмененные воздушные корни) иусики циссуса (это видоизмененные листья). Каналогичным органам относятся крыло птиц и бабочек, жабры раков и рыб, роющиеконечности кротов и медведок. Аналогичные органы возникают у далеких всистематическом отношении организмов в результате конвергенции—схождения признаков вследствие приспособленностиэтих организмов к сходному образу жизни.
Эмбриология—наука, изучающая зародышевое развитие организмов,—доказывает, что процесс образования половыхклеток (гаметогенез) сходен у всех многоклеточных:все они начинают развитие из одной клетки—зиготы. У всех позвоночных зародыши схожи междусобой на ран них стадиях развития. Они имеют жаберные щели и одинаковые отделытела (головной, туловищный, хвостовой). По мере развития у зародышей появляютсяразличия. Вначале они приобретают черты, характеризующие их класс, затем отряд,род и на поздних стадиях—вид. Всеэто говорит об общности их происхождения и последовательности расхождения у нихпризнаков.
Связь между индивидуальным и историческим развитием организмов Ф. Мюллер(1864)и Э. Геккель(1866) выразилив биогенетическом законе, который гласит: каждая особь в индивидуальномразвитии (онтогенезе) повторяет историческое развитие своего вида (филогенез).Позднее Алексей Николаевич Северцов(1866—1936)уточнил и дополнил положения биогенетического закона. Он доказал, что впроцессе онтогенеза происходит выпадение отдельных этапов историческогоразвития, повторение зародышевых стадий предков, а не взрослых форм,возникновение изменений, мутаций, каких не было у предков. Полезные мутациипередаются по наследству (например, сокращение числа позвонков у бесхвостыхземноводных), вредные—ведут кгибели зародыша. Таким образом, онтогенез не только повторяет филогенез, но иявляется источником новых направлений филогенеза.
Палеонтология.Палеонтологический материал позволяетконстатировать, что смена форм животных и растений осуществляется в порядкеизменения предшествующей организации и преобразования ее в новую. Развитиехордовых, например, осуществлялось поэтапно. Вначале возникли низшие хордовые,затем последовательно во времени возникают рыбы,амфибии, рептилии. Рептилии, в свою очередь, дают начало млекопитающим иптицам. На заре своего эволюционного развития млекопитающие были представленынебольшим числом видов, в то время процветали рептилии. Позднее резкоувеличивается число видов млекопитающих и птиц и исчезает большинство видоврептилий. Таким образом, палеонтологические данные указывают на смену формживотных и растений во времени.
БИЛЕТ №2
ВОПРОС 1.
Химический состав клеткиСходствов строении и химическом составе у разных клетоксвидетельствует о единстве их происхождения. По содержанию элементы, входящие всостав клетки, можно разделить на3группы:
1.Макроэлементы. Они составляют основную массувещества клетки. На их долю приходится около99%всей массы клетки. Особенно высока концентрациячетырех элементов: кислорода, углерода, азота и водорода(98% всех макроэлементов). К макроэлементам относяттакже элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотымидолями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий,кальций, железо, сера, фосфор, хлор.
2.Микроэлементы. К ним относятся преимущественноионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненноважных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольшихколичествах: от0,001до0,000001%;в числе таких элементов бор, кобальт, медь,молибден, цинк, ванадий, йод, бром и др.
3.Ультра микроэлементы. Концентрация их непревышает 0,000001%.К ним относятсяуран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.
Роль ряда ультра микроэлементов в организме ещене уточнена или даже неизвестна (мышьяк). При недостатке этих элементов могутнарушаться обменные процессы. Молекулярный состав клетки сложен и разнороден.Неорганические соединения—вода иминеральные вещества— встречаютсятакже в неживой природе; другие—органические соединения (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты и др.)—характерны только для живых организмов.
Минеральные соли.
Большая часть неорганических веществ в клетке находится в виде солей—либо диссоциированныхна ионы, либо в твердом состоянии. Из катионов важны К+, Na+, Са2-,Mg2+,а из анионовh3PO4-,Cl-,НС03-.
Концентрация различных ионов неодинакова в различных частях клетки иособенно в клетке и окружающей среде. Так, концентрация ионов натрия всегда вомного раз выше во внеклеточной среде, чем в клетке, а ионы калия и магнияконцентрируются в значительно большем количестве внутри клетки. От концентрациисолей внутри клетки зависят буферные свойства цитоплазмы, т.е. способностьклетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов.
Роль воды в живой системе—клетке
За очень немногими исключениями(кость и эмаль зуба), вода является преобладающим компонентом клетки. Воданеобходима для метаболизма (обмена) клетки, так как физиологические процессыпроисходят исключительно в водной среде. Молекулы воды участвуют во многихферментативных реакциях клетки. Например, расщепление белков, углеводов идругих веществ происходит в результате катализируемого ферментамивзаимодействия их с водой. Такие реакции называются реакциями гидролиза.
Вода служитисточником ионов водорода при фотосинтезе. Вода в клетке находится в двухформах: свободной и связанной. Свободная водасоставляет95%всей воды в клетке ииспользуется главным образом как растворитель и как дисперсионная средаколлоидной системы протоплазмы. Связанная вода, на долю которой приходится всего4% всей воды клетки, непрочно соединена с белкамиводородными связями. Из-за асимметричного распределения зарядов молекула водыдействует как диполь и потому можетбыть связана как положительно, так и отрицательно заряженными группами белка.Дипольным свойством молекулы воды объясняетсяспособность ее ориентироваться в электрическом поле, присоединяться к различныммолекулам и участкам молекул, несущим заряд. В результате этого образуютсягидраты. Благодаря своей высокой теплоемкости вода поглощает тепло и тем самымпредотвращает резкие колебания температуры в клетке. Содержание воды ворганизме зависит от его возраста и метаболической активности. Оно наиболеевысоко в эмбрионе(90% )и с возрастом постепенно уменьшается. Содержание воды в различных тканяхварьируется в зависимости от их метаболической активности. Например, в серомвеществе мозга воды до80%,а в костях до20%. Вода—основное средство перемещения веществ ворганизме (ток крови, лимфы, восходящие и нисходящие токи растворов по сосудаму растений) и в клетке. Вода служит«смазочным»материалом, необходимым везде, где есть трущиеся поверхности (например, всуставах). Вода имеет максимальную плотность при 4°С.Поэтому лед, обладающий меньшей плотностью, легче воды и плавает на ееповерхности, что защищает водоем от промерзания. Это свойство воды спасаетжизнь многим водным организмам.
ВОПРОС 2.
Критерии вида.
Видом считают совокупность особей, обладающихнаследственным сходством морфологических, физиологических и биохимическихособенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство,приспособленных к определенным условиям жизни и занимающих в природеопределенную область—ареал...
Конкретныеположения—критерии позволяют отличитьодин вид от другого.
В основе морфологического критериялежит сходство внешнего и внутреннего строения особей одного вида. Но особи впределах вида иногда настолько изменчивы, что только по морфологическомукритерию не всегда удается определить вид. Вместе с тем существуют виды,морфологически сходные, однако особи таких видов не скрещиваются между собой.Это—виды-двойники, которыеисследователи открывают во всех систематических группах. Например, у черныхкрыс два вида-двойника—с38и42 хромосомами.Открыли6видов-двойников малярийногокомара, раньше считавшихся одним видом. Таким образом, одни морфологическиепризнаки не обеспечивают выделения вида.
Для определения вида важное значение имеет генетический критерий', имеется в виду набор хромосом,свойственный конкретному виду. Виды обычно отличаются по числу хромосом или поособенностям их строения, поэтому генетический критерий достаточно надежен.Однако и он не абсолютен. Встречаются случаи, когда виды имеют практическинеразличимые по строению хромосомы. Кроме того, в пределах вида могут бытьшироко распространены хромосомные мутации, что затрудняет его точноеопределение.
В основе физиологического критериялежит сходство всех процессов жизнедеятельности особей одного вида,прежде всего сходство размножения. Представителиразных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно. Не скрещиваемостьвидов объясняется различиями в строении полового аппарата, сроках размножения идр. Однако в природе есть виды, которые скрещиваются и дают плодовитоепотомство (некоторые виды канареек, зябликов, тополей, ив). Следовательно,физиологический критерий недостаточен для определения видовой принадлежностиособей.
Географический критерий—это определенный ареал, занимаемый видом в природе. Он может быть большим илименьшим, прерывистым или сплошным. Есть виды, распространенные повсеместно инередко в связи с деятельностью человека (многие виды сорных растений,насекомых-вредителей). Географический критерий также не может быть решающим.
Основа экологического критерия—совокупность факторов внешней среды, в которой существует вид. Например, лютикедкий распространен на лугах и полях; в более сырых местах растет лютикползучий; по берегам рек и прудов, на болотистых местах встречается лютикжгучий (прыщинец).
В настоящее время ученые разработали и другие критерии вида, которыепозволяют точнее определить место вида в системе органического мира (поразличию белков и нуклеиновых кислот).
Для установления видовой принадлежности недостаточно использоватькакой-нибудь один критерий; только совокупность их, взаимное подтверждениеправильно характеризует вид.
Популяция—единица вида и эволюции
Каждый вид характеризуетсяопределенным ареалом—территорией обитания. Внутри ареала могут быть самые разнообразные преграды(реки, горы, пустыни и т.д.), которые препятствуютсвободному скрещиванию между группами особей одного и того же вида, так что оноосуществляется значительно реже.
Совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, котораядлительно существует в определенной части ареала относительно обособленно отдругих совокупностей того же вида, называютпопуляцией.
Таким образом, вид состоитиз популяций. Каждая популяция занимает определенную территорию (часть ареалавида). В течение многих поколений, за продолжительное время популяция успеваетнакопить те аллели, которые обеспечивают высокую приспособленность особей кусловиям данной местности. Так как из-за разницы условий естественному отборуподвергаются различные комплексы генов (аллелей), популяции одного видагенетически неоднородны. Они отличаются друг от друга частотой встречаемоститех или иных аллелей. По этой причине в разных популяциях одного вида один итот же признак может проявляться по-разному. Например, северные популяциимлекопитающих обладают более густым мехом, а южные чаще темно-окрашенные. В зонах ареала, где граничат разныепопуляции одного вида, встречаются как особи контактирующих популяций, так игибриды. Таким образом осуществляется обмен генами между популяциями иреализуются связи, обеспечивающие генетическое единство вида. Обмен генамимежду популяциями способствует большей изменчивости организмов, чтообеспечивает более высокую приспособленность вида в целом к условиям обитания.Иногда изолированная популяция в силу различных случайных причин (наводнение,пожар, массовое заболевание) и недостаточной численности может полностьюпогибнуть.
Таким образом, каждая популяция эволюционирует независимо от другихпопуляций того же вида, обладает собственной эволюционной судьбой. Популяция— наименьшее подразделение вида, изменяющееся вовремени. Вот почему популяция представляет собой элементарную единицу эволюции.Начальный этап эволюционных преобразований популяции—от возникновения наследственных изменений доформирования адаптаций и возникновения новых видов—называют микро эволюцией
БИЛЕТ№3
ВОПРОС 1.
Органические соединения. Белки.
Белки—обязательная составная часть всех клеток. В жизни всех организмов белки имеютпервостепенное значение. В состав белка входят углерод, водород, азот,некоторые белки содержат еще и серу. Роль мономеров в белках играютаминокислоты. У каждой аминокислоты имеется карбоксильная группа (-СООН) иаминогруппа(-Nh3).Наличие водной молекуле кислотной и основной групп обусловливает их высокуюреактивность. Между соединившимися аминокислотами возникает связь называемая пептидной, а образовавшееся соединение несколькихаминокислот называют пептидом. Соединение из большого числааминокислот называют полипептидом. В белках встречаются20аминокислот, отличающихся друг от друга своимстроением. Разные белки образуются в результате соединения аминокислот в разнойпоследовательности. Огромное разнообразие живых существ в значительной степениопределяется различиями в составе имеющихся у них белков.
В строении молекул белков различают четыре уровняорганизации:
Первичнаяструктура—полипептидная цепь из аминокислот, связанных вопределенной последовательности ковалентными (прочными) пептидными связями.
Вторичнаяструктура—полипептидная цепь, закрученная в виде спирали.В ней между соседними витками возникают мало прочные водородные связи. Вкомплексе они обеспечивают довольно прочную структуру.
Третичнаяструктура представляет собой причудливую, но длякаждого белка специфическую конфигурацию— глобулу. Она удерживается мало прочными гидрофобнымисвязями или силами сцепления между неполярными радикалами, которые встречаютсяу многих аминокислот. Благодаря их многочисленности они обеспечиваютдостаточную устойчивость белковой макромолекулы и ее подвижность. Третичнаяструктура белков поддерживается также ковалентнымиS-S-связямивозникающими между удаленными друг от другарадикалами серосодержащей аминокислоты—цистеина.
Благодаря соединению нескольких молекул белковмежду собой образуется четвертичная структура. Если пептидныецепи уложены в виде клубка, то такие белки называются глобулярными. Еслиполипептидные цепи уложены в пучки нитей, они носят название фибриллярных белков.
Нарушение природной структуры белка называют денатурацией. Она может возникать поддействием высокой температуры, химических веществ, радиации и т.д. Денатурацияможет быть обратимой (частичное нарушение четвертичной структуры) и необратимой(разрушение всех структур).
ФУНКЦИИ:
Биологические функции белков вклетке чрезвычайно многообразны. Они в значительной мере обусловлены сложностьюи разнообразием форм и состава самих белков.
1 Строительная функция- построены оргонойды.
2 Каталитическая- белки ферменты.( амилаза, превращает крахмал в глюкозу)
3 Энергетическая- белки могут служить источником энергии для клетки. Принедостатке углеводов
или жиров окисляются молекулы аминокислот. Освободившаяся при этомэнергия используется на поддержание процессов жизнедеятельности организма.
4 Транспортная– гемоглобин (переносит кислород )
5 Сигнальная –рецепторные белки участвуют в обрзовании нервного импульса
6 Защитная – антитела белки
7 Яды, гормоны- это тоже белки (инсулин, регулирует потребление глюкозы)
ВОПРОС 2.
Первые системы, созданные ботаниками и зоологами XVI-XVIIIвв. были искусственными, так как растения иживотные группировались по признакам, избранным произвольно (например, по формеплода, окраске венчика и т.д.). Такие системы вносили некоторуюупорядоченность, но не отражали родственных связей между организмами. Вершинойискусственной систематики явилась система, разработанная шведским натуралистом Карлом Линнеем (1707-1778Его основные работыпосвящены проблемам систематики растений. В предложенной К. Линнеем системеклассификации было принято деление растений и животных на несколькосоподчиненных групп: классы, отряды, роды, виды и разновидности. Им былаузаконена бинарная, или двойная, номенклатура видовых названий. Согласнобинарной номенклатуре, наименование вида состоит из родового названия ивидового эпитета: пшеница мягкая, пшеница твердая и т.д. Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации онучитывал лишь1-2признака (у растенийчисло тычинок, у животных строение дыхательной и кровеносной систем), неотражающих подлинного родства, поэтому далекие роды оказывались в одном классе,а близкие—в разных. Работы К. Линнеясыграли важную роль в развитии биологии и способствовали формированиюисторического взгляда на природу. Действительно, применение бинарнойноменклатуры способствует формированию представлений о родстве форм в пределахрода, а соподчиненность таксономических единиц вконце концов приводят к мысли об общности происхождения органических форм.
Французский биолог Жан-Батист Ламарк в1809году выдвинул гипотезу о механизме эволюции, в основе которой лежали двепредпосылки:упражнение и не упражнениечастей организма и наследование приобретенных признаков.Изменения среды, по его мнению, могут вести к изменению форм поведения, чтовызовет необходимость использовать некоторые органы или структуры по-новому илиболее интенсивно (или, наоборот, перестать ими пользоваться). В случаеинтенсивного использования эффективность и (или) величина органа будетвозрастать, а при не использовании может наступить дегенерация и атрофия. Этипризнаки, приобретенные индивидуумом в течение его жизни, согласно Ламарку, наследуются, то есть передаются потомкам. Сточки зрения ламаркизма, длинная шея и ноги жирафа—результат того, что многие поколения его некогдакоротконогих и короткошеих предков питались листьями деревьев, за которыми имприходилось тянуться все выше и выше. Незначительное удлинение шеи и ног, происходившее в каждом поколений,передавалось следующему поколению, пока эти части тела не достигли своейнынешней длины. Хотя теория Ламарка способствовалаподготовке почвы для принятия эволюционной концепции, его взгляды на механизмизменения никогда не получали широкого признания. Однако Ламарк был прав,подчеркивая роль условий жизни в возникновении фенотипическихизменений у данной особи. Например, занятия физкультурой увеличивают объеммышц, но хотя эти приобретенные признаки затрагивают фенотип, они не являются генетическими и, неоказывая влияние на генотип, не могут передаваться потомству. Разрабатываясистематику животных, Ламарк совершенно правильно подметилосновное направление эволюционного процесса—постепенное усложнение организации от низшихформ к высшим (градация). Но причиной градации Ламарк считал заложенноевсевышним стремление организмов к совершенствованию, что в корне неверно.Выдающаяся заслуга Ламарка заключается в создании первого эволюционного учения. Он отверг идею постоянства видов, противопоставивей представление об изменяемости видов. Его учение утверждало существованиеэволюции как исторического развития от простого к сложному. Впервые былпоставлен вопрос о факторах эволюции. Ламарк совершенно правильно считал, чтоусловия среды оказывают важное влияние на ход эволюционногопроцесса. Он был одним из первых, кто верно оценил значение времени в процессеэволюции и отметил чрезвычайную длительность развития жизни на Земле. ОднакоЛамарк допустил серьезные ошибки прежде всего в понимании факторовэволюционного процесса, выводя их из якобы присущего всему живому стремления ксовершенству. Он также неверно понимал причины возникновения приспособленности,прямо связывал их с влиянием условий окружающей среды. Это породило оченьраспространенные, но научно совершенно не обоснованные представления онаследовании признаков, приобретаемых организмами под непосредственнымвоздействием среды.
Основные положения эволюционного учения Ч. ДарвинаВыделяют такие факторы эволюционного процесса:наследственная изменчивость, естественный отбор, дрейф генов, изоляция,миграция особей и др.
Основные принципы эволюционного учения Ч. Дарвинасводятся к следующим положениям:
1.Каждый вид способен к неограниченному размножению.
2.Ограниченность жизненных ресурсов препятствуетреализации потенциальной возможности беспредельного размножения. Большая частьособей гибнет в борьбе за существование и не оставляет потомства.
3.Гибель или успех в борьбе за существование носятизбирательный характер. Организмы одного вида отличаются друг от другасовокупностью признаков. В природе преимущественно выживают и оставляютпотомство те особи, которые имеют наиболее удачное для данных условий сочетаниепризнаков, то есть лучше приспособлены. Избирательноевыживание размножение наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин назвал естественнымотбором.
4.Под действием естественного отбора находящиеся вразных условиях группы особей одного вида из поколения в поколение накапливаютразличные приспособительные признаки. Они приобретают настолько существенныеотличия, что превращаются в новые виды (принцип расхождения признаков).
Эволюционная теории Дарвина совершила переворот вбиологической науке. На основе изучения гигантского материала, собранного вовремя путешествия на корабле «Бигл», Дарвинуудается вскрыть причины изменения видов. Изучив геологию Южной Америки, Дарвин убедился внесостоятельности теории катастроф и подчеркнул значение естественных факторовв истории земной коры и ее животного и растительного населения. Благодаряпалеонтологическим находкам он отмечает сходство между вымершими и современнымиживотными Южной Америки. Он находит так называемые переходные формы, которыесовмещают признаки нескольких современных отрядов. Таким образом был установленфакт преемственности между современными и вымершимиформами. На Галапагосских островах он нашел нигде более не встречающиеся видыящериц, черепах, птиц. Они близки к южноамериканским. Галапагосские островаимеют вулканическое происхождение, и поэтому Ч. Дарвин предположил, что виды попали на них с материкаи постепенно изменились. В Австралии его заинтересовали сумчатые ияйцекладущие, которые вымерли в других местах земного шара. Австралия какматерик обособилась, когда еще не возникли высшие млекопитающие. Сумчатые и яйцекладущиеразвивались здесь независимо от эволюции млекопитающих на других материках. Такпостепенно крепло убеждение в изменяемости видов и происхождении одних отдругих.
Однако в естественных условиях численностьвзрослых особей каждого вида длительно сохраняется примерно на одном уровне,следовательно, большинство появляющихся на свет особей гибнет в борьбе засуществование—внутривидовой, межвидовой ив борьбе с неблагоприятными абиотическими факторами (условиями неживойприроды). Сопоставив два вывода—оперепроизводстве потомства и о всеобщей изменчивости, Дарвинпришел к главному заключению: больше шансов выжить и достичь взрослогосостояния имеют особи, отличающиеся от множества других какими-либо полезными свойствами. Так был открыт принцип естественного отбора как главнойдвижущей силы эволюции.
Хотя эволюция протекает как единый процесс,обычно выделяют два уровня—микроэволюционный и макроэволюционный. Процессы,протекающие на популяционном и внутривидовомуровне, называют микро эволюцией, науровне выше видового—макро эволюцией.
БИЛЕТ№4
ВОПРОС 1.
Биополимеры — белки. Полимеры- высокомалекулярные соединениясостоящие из молекул мономеров. Мономеры-низкомалеккулярные соединения. Регулярныеполимеры- молекула состоит из мономеров одного вида. Нерегулярные полимеры- молекула состоит из мономеров несколькихвидов. Белки- это нерегулярныеполимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислот – 20 видов из них 8 незаменимые, не синтезируются ворганизме человека, а поступают в него вместе с пищей.
Нуклеиновые кислоты. Различают два типа нуклеиновых кислот—дезоксирибонуклеиновые(ДНК) и рибонуклеиновые(РНК). Эти биополимеры состоят из мономеров,называемых нуклеотидами.Мономеры-нуклеотиды ДНК и РНК сходны в основных чертах строения. Каждыйнуклеотид состоит из трех компонентов, соединенных прочными химическимисвязями.Нуклеотиды,входящие в состав РНК, содержатпяти-углеродный сахар—рибозу, одно из четырех органическихсоединений, которые называют азотистыми основаниями: аденин, гуанин, цитозин, урацил (А, Г, Ц, У)—и остаток фосфорной кислоты.
Нуклеотиды,входящие в состав ДНК, содержатпяти-углеродный сахар—дезоксирибозу, одно из четырехазотистых оснований: аденин, гуанин, цитозин, тимин (А, Г, Ц, Т)—и остаток фосфорной кислоты.
В составенуклеотидов к молекуле рибозы (или дезокси-рибозы) с одной стороны присоединеноазотистое основание, а с другой—остаток фосфорной кислоты. Нуклеотиды соединяются между собой в длинные цепи.Остов такой цепи образуют регулярно чередующиеся остатки сахара и органическихфосфатов, а боковые группы этой цепи—четыре типа нерегулярно чередующихся азотистых оснований.
Молекула ДНКпредставляет собой структуру, состоящую из двух нитей, которые по всейдлине соединены друг с другом водородными связями. Такую структуру,свойственную только молекулам ДНК, называют двойной спиралью.Особенностью структуры ДНК является то, что против азотистого основания А водной цепи лежит азотистое основание Т в другой цепи, а против аз
www.ronl.ru
