Elusaine esitluse organiseerituse struktuuritasandid. Aine organiseerituse bioloogilise taseme tunnused

Slaid 7

Pärast fašistlike Saksa vägede lüüasaamist Stalingradi lahingus otsustas 1943. aasta suvekampaaniat kavandav fašistlik Saksa väejuhatus korraldada suurpealetungi Nõukogude-Saksa rindel, et taastada kaotatud strateegiline initsiatiiv. Oreli (põhjast) ja Belgorodi (lõunast) linnade piirkondadest kavatseti toimetada koonduvad rünnakud. Löögirühmad pidid ühinema Kurski piirkonnas, piirates sisse Punaarmee väed. Operatsiooni nimi oli "Citadel". Sakslased koondasid kuni 50 diviisi (16 tanki ja motoriseeritud) 2 tankibrigaadi, umbes 900 tuhat inimest.

Slaid 8

Nõukogude väejuhatus otsustas korraldada kaitselahingu, kurnata vaenlase väed ja võita. Sel eesmärgil loodi sügavalt kihiline kaitse mõlemale poole Kurski mõhku. Loodi umbes 8 kaitseliini. Kesk- ja Voroneži rinde väed: üle 1 miljoni 300 tuhande inimese Kuni 20 tuhat relva ja miinipildujat umbes 3600 tanki umbes 2950 lennukit

Slaid 9

Kurski kaitseoperatsioon.

Saksa pealetung algas 5. juulil 1943. Kuna aga Nõukogude väejuhatusel oli operatsiooni algusaeg teada, viidi suurtüki- ja õhutõrjeettevalmistus läbi 30-40 minutiga. Sakslased alles magasid, kuid nõukogude vastuettevalmistused äratasid nad üles. Oli küll hilja, aga pealetung siiski algas. Vaenlane püüdis põhjast ja lõunast läbi murda Kurskisse ning piirata sisse Voroneži ja Keskrinde väed. Olles komistanud eelnevalt ettevalmistatud kaitsele, kandsid Saksa tankidiviisid märkimisväärseid kaotusi, kuid ei suutnud sellest läbi murda.

Slaid 10

Sakslaste pealetung lõppes 12. juulil tankilahinguga Prohhorovka küla juures – II maailmasõja suurima vastutankilahinguga. Selles osales mõlemal poolel 1200 tanki. Prohhorovski väli sisenes Venemaa sõjaajaloo annaalidesse koos Kulikovo ja Borodino väljadega.

Slaid 11

Orjoli ja Belgorod-Harkovi operatsioon.

Pärast Kurski rünnaku ebaõnnestumist asusid sakslased kaitsele, kuid ei suutnud oma positsiooni hoida. Nõukogude vägede vastupealetung lõppes täieliku võiduga. Lahingu teises etapis alistasid Nõukogude väed peamised vaenlase rühmad. 5. augustil vabastati Belgorod ja Orel. Selle võidu auks tulistati Moskvas esimene suurtükiväesaluut Suure Isamaasõja ajal. 23. augustil vabastati riigi lõunaosa tähtsaim poliitiline, majanduslik ja strateegiline keskus Harkov. Kurski lahing lõppes Harkovi vabastamisega.

Föderaalne tervishoiu- ja sotsiaalamet

Bioloogia test

Elusaine kvalitatiivsed omadused. Elusolendite organiseerituse tasemed.

Raku keemiline koostis (valgud, nende struktuur ja funktsioonid)

Lõpetanud õpilane

1. aasta 195 rühm

kirjavahetusosakond

Farmaatsiateaduskond

Tšeljabinsk 2009

Elusaine kvalitatiivsed omadused. Elusolendite organiseerituse tasemed

Iga elussüsteem, olenemata sellest, kui keeruline see on, koosneb bioloogilistest makromolekulidest: nukleiinhapetest, valkudest, polüsahhariididest, aga ka muudest olulistest orgaanilistest ainetest. Sellelt tasandilt algavad organismi erinevad elutähtsad protsessid: ainevahetus ja energia muundamine, päriliku info edastamine jne.

Mitmerakuliste organismide rakud moodustavad kudesid – struktuurilt ja funktsioonilt sarnaseid rakusüsteeme ning nendega seotud rakkudevahelisi aineid. Kuded integreeritakse suuremateks funktsionaalseteks üksusteks, mida nimetatakse organiteks. Siseorganid on loomadele iseloomulikud; siin on nad osa organsüsteemidest (hingamisteede, närvisüsteemi jne). Näiteks seedesüsteem: suuõõs, neel, söögitoru, magu, kaksteistsõrmiksool, peensool, käärsool, pärak. Selline spetsialiseerumine ühelt poolt parandab organismi kui terviku talitlust, teisalt aga nõuab erinevate kudede ja elundite suuremat koordinatsiooni ja integratsiooni.

Rakk on struktuurne ja funktsionaalne üksus, samuti kõigi Maal elavate elusorganismide arenguüksus. Rakutasandil on info edastamine ning ainete ja energia muundamine seotud.

Organismi tasandi elementaarüksus on indiviid, keda peetakse arengus – tekkehetkest eksistentsi lõpuni – elavaks süsteemiks. Tekivad elundisüsteemid, mis on spetsialiseerunud erinevate funktsioonide täitmisele.

Sama liigi organismide kogum, mida ühendab ühine elupaik, milles luuakse populatsioon - organismiülene süsteem. Selles süsteemis viiakse läbi elementaarsed evolutsioonilised teisendused.

Biogeocenoos on erinevate liikide organismide kogum, mis on erineva keerukusega koos keskkonnateguritega. Erinevate süstemaatiliste rühmade organismide ühise ajaloolise arengu käigus moodustuvad dünaamilised, stabiilsed kooslused.

Biosfäär on kõigi biogeotsenooside kogum, süsteem, mis hõlmab kõiki meie planeedi elunähtusi. Sellel tasemel toimub ainete ringlus ja energia muundumine, mis on seotud kõigi elusorganismide elutegevusega.

Tabel 1. Elusaine organiseerituse tasemed

Molekulaarne

Elusolendite organiseerituse esialgne tase. Uurimisobjektiks on nukleiinhapete, valkude, süsivesikute, lipiidide ja teiste bioloogiliste molekulide molekulid, s.o. rakus leiduvad molekulid. Iga elussüsteem, olenemata sellest, kui keeruline see on, koosneb bioloogilistest makromolekulidest: nukleiinhapetest, valkudest, polüsahhariididest, aga ka muudest olulistest orgaanilistest ainetest. Sellelt tasandilt algavad organismi erinevad elutähtsad protsessid: ainevahetus ja energia muundamine, päriliku info edastamine jne.

Mobiilne

Sõltumatute organismidena toimivate rakkude (bakterid, algloomad ja mõned muud organismid) ning mitmerakulisi organisme moodustavate rakkude uurimine.

Kangas

Ühise päritoluga ja sarnaseid funktsioone täitvad rakud moodustavad kudesid. Erinevate omadustega loomseid ja taimseid kudesid on mitut tüüpi.

Organ

Organismides, alustades koelenteraatidest, moodustuvad organid (organisüsteemid), sageli erinevat tüüpi kudedest.

Organism

Seda taset esindavad ühe- ja mitmerakulised organismid.

Populatsioon-liigid

Teatud piirkondades koos elavad sama liigi organismid moodustavad populatsiooni. Nüüd on Maal umbes 500 tuhat taimeliiki ja umbes 1,5 miljonit loomaliiki.

Biogeotsenootiline

Seda esindab erinevate liikide organismide kogum, mis sõltuvad üksteisest ühel või teisel määral.

Biosfäär

Elusolendite organiseerimise kõrgeim vorm. Hõlmab kõiki üldise ainevahetuse ja energia muundamisega seotud biogeotsenoose.

Kõik need tasemed on üsna spetsiifilised, neil on oma mustrid, oma uurimismeetodid. Võib isegi välja tuua teadused, mis viivad oma uurimistööd läbi elusolendite teatud organiseerituse tasemel. Näiteks molekulaarsel tasandil uurivad elusolendeid sellised teadused nagu molekulaarbioloogia, bioorgaaniline keemia, bioloogiline termodünaamika, molekulaargeneetika jne. Kuigi elusolendite organiseerituse tasandid eristuvad, on need omavahel tihedalt seotud ja voolavad üksteisest, mis räägib eluslooduse terviklikkusest.

Rakumembraan. Lahtri pinnaaparaat, selle põhiosad, otstarve

Elusrakk on elusaine struktuuri põhiosake. See on kõige lihtsam süsteem, millel on kõik elusolendite omadused, sealhulgas võime edastada geneetilist teavet. Rakuteooria lõid Saksa teadlased Theodor Schwann ja Matthias Schleiden. Selle peamine seisukoht on väide, et kõik taime- ja loomaorganismid koosnevad sarnase struktuuriga rakkudest. Tsütoloogiaalased uuringud on näidanud, et kõik rakud teostavad ainevahetust, on võimelised isereguleeruma ja edastama pärilikku teavet. Iga raku elutsükkel lõpeb kas jagunemisega ja elu jätkamisega uuenenud kujul või surmaga. Samas selgus, et rakud on väga mitmekesised, võivad eksisteerida nii ainuraksete organismidena kui ka osana hulkraksetest. Rakkude eluiga ei tohi ületada mitut päeva või võib langeda kokku organismi elueaga. Rakkude suurused on väga erinevad: 0,001 kuni 10 cm Rakud moodustavad kudesid, mitut tüüpi kudesid – organeid, mõne levinud probleemi lahendamisega seotud elundirühmi nimetatakse kehasüsteemideks. Rakkudel on keeruline struktuur. See on väliskeskkonnast eraldatud kestaga, mis, olles lahti ja lahti, tagab raku vastasmõju välismaailmaga, aine-, energia- ja infovahetuse sellega. Rakkude metabolism on aluseks veel ühele nende kõige olulisemale omadusele - raku sisekeskkonna tingimuste stabiilsuse ja stabiilsuse säilitamisele. Seda rakkude omadust, mis on omane kogu elussüsteemile, nimetatakse homöostaasiks. Homöostaasi, see tähendab raku koostise püsivust, säilitab ainevahetus, see tähendab ainevahetus. Ainevahetus on keeruline, mitmeetapiline protsess, mis hõlmab tooraine viimist rakku, nendest energia ja valkude tootmist ning toodetud kasulike saaduste, energia ja jäätmete viimist rakust keskkonda.

Rakumembraan on rakumembraan, mis täidab järgmisi funktsioone:

raku sisu ja väliskeskkonna eraldamine;

raku ja keskkonna vahelise ainevahetuse reguleerimine;

mõnede biokeemiliste reaktsioonide koht (sealhulgas fotosüntees, oksüdatiivne fosforüülimine);

rakkude ühendamine kudedeks.

Membraanid jagunevad plasmateks (rakumembraanid) ja välisteks. Plasmamembraani kõige olulisem omadus on poolläbilaskvus, see tähendab võime lasta läbi ainult teatud aineid. Glükoos, aminohapped, rasvhapped ja ioonid difundeeruvad selle kaudu aeglaselt ning membraanid ise saavad difusiooniprotsessi aktiivselt reguleerida.

Kaasaegsete andmete kohaselt on plasmamembraanid lipoproteiinide struktuurid. Lipiidid moodustavad spontaanselt kaksikkihi ja membraanivalgud "hõljuvad" selles. Membraanid sisaldavad mitut tuhat erinevat valku: struktuurseid, transportereid, ensüüme jt. Eeldatakse, et valgumolekulide vahel on poorid, millest hüdrofiilsed ained läbi pääsevad (lipiidne kaksikkiht takistab nende otsest tungimist rakku). Mõnede membraanipinna molekulide külge on kinnitatud glükosüülrühmad, mis osalevad koe moodustumise käigus rakkude äratundmise protsessis.

Erinevat tüüpi membraanid erinevad oma paksuse poolest (tavaliselt jääb see vahemikku 5–10 nm). Lipiidide kaksikkihi konsistents meenutab oliiviõli. Sõltuvalt välistingimustest (regulaatoriks on kolesterool) võib kaksikkihi struktuur muutuda nii, et see muutub vedelamaks (sellest sõltub membraani aktiivsus).

Oluliseks probleemiks on ainete transport läbi plasmamembraanide. See on vajalik toitainete rakku toimetamiseks, mürgiste jäätmete eemaldamiseks ning gradientide tekitamiseks närvi- ja lihastegevuse säilitamiseks. Ainete transportimiseks läbi membraani on olemas järgmised mehhanismid:

difusioon (gaasid, rasvlahustuvad molekulid tungivad otse läbi plasmamembraani); hõlbustatud difusiooniga läbib vees lahustuv aine membraani läbi konkreetse molekuli loodud spetsiaalse kanali;

osmoos (vee difusioon läbi poolläbilaskvate membraanide);

aktiivne transport (molekulide ülekandmine madalama kontsentratsiooniga piirkonnast kõrgema kontsentratsiooniga piirkonda, näiteks spetsiaalsete transpordivalkude kaudu, nõuab ATP energiat);

endotsütoosi ajal moodustab membraan invaginatsioone, mis seejärel muundatakse vesiikuliteks või vakuoolideks. On fagotsütoos - tahkete osakeste imendumine (näiteks vere leukotsüütide poolt) - ja pinotsütoos - vedelike imendumine;

eksotsütoos on endotsütoosi pöördprotsess; Rakkudest eemaldatakse seedimata tahkete osakeste jäänused ja vedelad eritised.

Ülemembraansed struktuurid võivad paikneda raku plasmamembraani kohal. Nende struktuur on märja klassifikatsiooni tunnus. Loomadel on see glükokalüks (valgu-süsivesikute kompleks), taimedes, seentes ja bakterites on see rakusein. Taimede rakuseinas on tselluloos, seened - kitiin, bakterid - valgu-polüsahhariidi kompleks mureiin.

Rakupinna aparaadi (SAC) aluseks on välimine rakumembraan ehk plasmalemma. Lisaks plasmamembraanile on PAA-l membraaniülene kompleks ja eukarüootides ka submembraanne kompleks.

Plasmalemma (kreeka keelest plasma - moodustumine ja lemma - kest, koorik) peamised biokeemilised komponendid on lipiidid ja valgud. Nende kvantitatiivne suhe enamikus eukarüootides on 1:1 ja prokarüootides on plasmalemmas ülekaalus valgud. Väike kogus süsivesikuid leidub raku välismembraanis ja rasvataolisi ühendeid (imetajatel - kolesterool, rasvlahustuvad vitamiinid).

Rakupinna aparaadi supramembraanset kompleksi iseloomustavad mitmesugused struktuurid. Prokarüootides esindab supramembraanset kompleksi enamikul juhtudel erineva paksusega rakusein, mille aluseks on kompleksne glükoproteiin mureiin (arhebakterites - pseudomureiin). Paljude eubakterite puhul koosneb supramembraanse kompleksi välimine osa teisest suure lipopolüsahhariidide sisaldusega membraanist. Eukarüootides on supramembraanse kompleksi universaalseks komponendiks süsivesikud - plasmalemma glükolipiidide ja glükoproteiinide komponendid. Selle tõttu hakati teda algselt nimetama glükokalüksiks (kreeka keelest glycos – magus, süsivesikuline ja lat. callum – paks nahk, kest). Lisaks süsivesikutele sisaldab glükokalüks perifeerseid valke, mis asuvad bilipiidkihi kohal. Supramembraanse kompleksi keerukamaid variante leidub taimedes (tselluloosist rakusein), seentes ja lülijalgsetes (kitiinist väliskate).

Submembraani (ladina keelest sub-under) kompleks on iseloomulik ainult eukarüootsetele rakkudele. See koosneb mitmesugustest proteiinniiditaolistest struktuuridest: õhukesed fibrillid (ladina fibrill - kiud, niit), mikrofibrillid (kreeka keelest micros - väikesed), skeleti (kreeka skeleti - kuivatatud) fibrillid ja mikrotuubulid. Need on omavahel seotud valkude kaudu ja moodustavad raku luu-lihaskonna aparatuuri. Submembraanne kompleks interakteerub plasmalemma valkudega, mis omakorda on seotud supramembraanse kompleksiga. Selle tulemusena on PAK struktuurselt terviklik süsteem. See võimaldab tal täita raku jaoks olulisi funktsioone: isoleerimine, transport, katalüütiline, retseptori signaalimine ja kontakt.

Raku keemiline koostis (valgud, nende struktuur ja funktsioonid)

Rakus toimuvad keemilised protsessid on selle elu, arengu ja toimimise üks peamisi tingimusi.

PAGE_BREAK--

Kõik taime- ja loomaorganismide rakud, aga ka mikroorganismid on keemilise koostise poolest sarnased, mis näitab orgaanilise maailma ühtsust.

Mendelejevi perioodilisuse tabeli 109 elemendist leiti märkimisväärne enamus rakkudest. Mõned elemendid sisalduvad rakkudes suhteliselt suurtes kogustes, teised väikestes kogustes (tabel 2).

Tabel 2. Keemiliste elementide sisaldus rakus

Elemendid

Kogus (%)

Elemendid

Kogus (%)

Hapnik

Raku ainete hulgas on esikohal vesi. See moodustab peaaegu 80% raku massist. Vesi on raku kõige olulisem komponent, mitte ainult koguseliselt. See mängib raku elus olulist ja mitmekesist rolli.

Vesi määrab raku füüsikalised omadused – mahu, elastsuse. Vesi omab suurt tähtsust orgaaniliste ainete molekulide struktuuri, eriti valkude struktuuri kujunemisel, mis on vajalik nende funktsioonide täitmiseks. Vee tähtsus lahustina on suur: väliskeskkonnast satuvad rakku paljud ained vesilahuses, vesilahuses eemaldatakse rakust jääkained. Lõpuks on vesi paljudes keemilistes reaktsioonides (valkude, süsivesikute, rasvade jne lagunemine) otsene osaline.

Vee bioloogilise rolli määravad selle molekulaarstruktuuri iseärasused ja molekulide polaarsus.

Raku anorgaaniliste ainete hulka kuuluvad lisaks veele ka soolad. Elutähtsate protsesside jaoks on soolades sisalduvateks olulisemateks katioonideks K+, Na+, Ca2+, Mg2+ ja olulisemateks anioonideks HPO4-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.

Katioonide ja anioonide kontsentratsioon rakus ja selle elupaigas on reeglina järsult erinev. Kuni rakk on elus, säilib ioonide suhe rakus ja väljaspool seda kindlalt. Pärast rakusurma ioonide sisaldus rakus ja keskkonnas ühtlustub kiiresti. Rakus sisalduvatel ioonidel on suur tähtsus nii raku normaalseks funktsioneerimiseks kui ka rakusisese pideva reaktsiooni hoidmiseks. Hoolimata asjaolust, et eluprotsessis tekivad pidevalt happed ja leelised, on raku normaalne reaktsioon kergelt aluseline, peaaegu neutraalne.

Anorgaanilised ained sisalduvad rakus mitte ainult lahustunud, vaid ka tahkes olekus. Eelkõige annab luukoe tugevuse ja kõvaduse kaltsiumfosfaat ning molluskite kestadele kaltsiumkarbonaat.

Orgaanilised ained moodustavad umbes 20-30% raku koostisest.

Biopolümeeride hulka kuuluvad süsivesikud ja valgud. Süsivesikud sisaldavad süsiniku, hapniku ja vesiniku aatomeid. Seal on lihtsad ja komplekssed süsivesikud. Lihtne – monosahhariidid. Kompleks – polümeerid, mille monomeerideks on monosahhariidid (oligosahhariidid ja polüsahhariidid). Monomeeriühikute arvu suurenedes polüsahhariidide lahustuvus väheneb ja magus maitse kaob.

Monosahhariidid on tahked, värvitud kristalsed ained, mis lahustuvad vees hästi ja orgaanilistes lahustites väga halvasti (või üldse mitte). Monosahhariidide hulka kuuluvad trioosid, tetroosid, pentoosid ja heksoosid. Oligosahhariididest on levinumad disahhariidid (maltoos, laktoos, sahharoos). Polüsahhariide leidub kõige sagedamini looduses (tselluloos, tärklis, kitiin, glükogeen). Nende monomeerid on glükoosi molekulid. Nad lahustuvad osaliselt vees, paisudes, moodustades kolloidseid lahuseid.

Lipiidid on vees lahustumatud rasvad ja rasvataolised ained, mis koosnevad glütseroolist ja suure molekulmassiga rasvhapetest. Rasvad on kolmehüdroksüülse alkoholi glütserooli ja kõrgemate rasvhapete estrid. Loomseid rasvu leidub piimas, lihas ja nahaaluskoes. Taimedes - seemnetes ja viljades. Lisaks rasvadele sisaldavad rakud ka nende derivaate – steroide (kolesterool, hormoonid ja rasvlahustuvad vitamiinid A, D, K, E, F).

Lipiidid on:

rakumembraanide ja rakuorganellide struktuurielemendid;

energiamaterjal (1g rasva oksüdeerumisel vabaneb 39 kJ energiat);

varuained;

täitma kaitsefunktsiooni (mere- ja polaarloomadel);

mõjutada närvisüsteemi tööd;

veeallikas organismile (1 kg oksüdeerituna annab 1,1 kg vett).

Nukleiinhapped. Nimetus “nukleiinhapped” tuleb ladinakeelsest sõnast “tuum”, s.o. tuum: need avastati esmakordselt raku tuumades. Nukleiinhapete bioloogiline tähtsus on väga suur. Neil on keskne roll raku pärilike omaduste säilitamisel ja edasikandmisel, mistõttu neid sageli nimetatakse pärilikkuse aineteks. Nukleiinhapped tagavad valkude sünteesi rakus täpselt samamoodi nagu emarakus ja päriliku info edastamise. Nukleiinhappeid on kahte tüüpi – desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA).

DNA molekul koosneb kahest spiraalselt keerdunud ahelast. DNA on polümeer, mille monomeerideks on nukleotiidid. Nukleotiidid on ühendid, mis koosnevad fosforhappe molekulist, süsivesikute desoksüriboosist ja lämmastiku alusest. DNA-l on nelja tüüpi lämmastiku aluseid: adeniin (A), guaniin (G), tsütosiin (C), tümiin (T). Iga DNA ahel on polünukleotiid, mis koosneb mitmekümnest tuhandest nukleotiidist. DNA kahekordistumine – reduplikatsioon – tagab päriliku informatsiooni ülekande emarakust tütarrakkudesse.

RNA on polümeer, mis on struktuurilt sarnane ühe DNA ahelaga, kuid väiksema suurusega. RNA monomeerid on nukleotiidid, mis koosnevad fosforhappest, süsivesikute riboosist ja lämmastiku alusest. Tümiini asemel sisaldab RNA uratsiili. Tuntud on kolme tüüpi RNA-d: messenger RNA (i-RNA) – edastab DNA molekulilt infot valgu struktuuri kohta; transport (t-RNA) - transpordib aminohappeid valgusünteesi kohta; ribosomaalne (r-RNA) – leidub ribosoomides, osaleb ribosoomi struktuuri säilitamises.

Väga oluline roll raku bioenergeetikas on adenüülnukleotiidil, millele on kinnitunud kaks fosforhappejääki. Seda ainet nimetatakse adenosiintrifosforhappeks (ATP). ATP on universaalne bioloogiline energiaakumulaator: päikese valgusenergia ja tarbitavas toidus sisalduv energia salvestub ATP molekulidesse. ATP on ebastabiilne struktuur, kui ATP muundub ADP-ks (adenosiindifosfaadiks), vabaneb 40 kJ energiat. ATP-d toodetakse loomarakkude mitokondrites ja fotosünteesi käigus taimede kloroplastides. ATP energiaga tehakse keemilist (valkude, rasvade, süsivesikute, nukleiinhapete süntees), mehaanilist (liikumine, lihastöö) tööd, muundatakse elektri- või valgusenergiaks (elektriraiade, angerjate, putukate kuma) energiaks.

Valgud on mitteperioodilised polümeerid, mille monomeerideks on aminohapped. Kõik valgud sisaldavad süsiniku, vesiniku, hapniku ja lämmastiku aatomeid. Paljud valgud sisaldavad ka väävliaatomeid. On valke, mis sisaldavad ka metalliaatomeid – raud, tsink, vask. Happeliste ja aluseliste rühmade olemasolu määrab aminohapete kõrge reaktsioonivõime. Ühe aminohappe aminorühmast ja teise karboksüülrühmast vabaneb veemolekul ja vabanenud elektronid moodustavad peptiidsideme: CO-NN (selle avastas 1888. aastal professor A. Ya. Danilevsky), mistõttu valke nimetatakse polüpeptiidideks. Valgu molekulid on makromolekulid. Tuntud on palju aminohappeid. Kuid ainult 20 aminohapet on tuntud mis tahes looduslike valkude – loomsete, taimsete, mikroobsete, viiruslike – monomeeridena. Neid nimetati "maagiaks". Asjaolu, et kõigi organismide valgud on üles ehitatud samadest aminohapetest, on järjekordne tõend Maa elusmaailma ühtsusest.

Valgumolekulide struktuuris on 4 organiseerituse taset:

1. Primaarstruktuur - aminohapete polüpeptiidahel, mis on kovalentsete peptiidsidemetega seotud kindlas järjestuses.

2. Sekundaarne struktuur - polüpeptiid ahel heeliksi kujul. Külgnevate pöörete peptiidsidemete ja teiste aatomite vahel tekib arvukalt vesiniksidemeid, mis annavad tugeva struktuuri.

3. Tertsiaarne struktuur – igale valgule omane konfiguratsioon – gloobul. Seda hoiavad madala tugevusega hüdrofoobsed sidemed või kohesioonijõud mittepolaarsete radikaalide vahel, mida leidub paljudes aminohapetes. Samuti on olemas kovalentsed S-S sidemed, mis tekivad väävlit sisaldava aminohappe tsüsteiini kaugel asuvate radikaalide vahel.

4. Kvaternaarne struktuur tekib siis, kui mitmed makromolekulid ühinevad agregaatideks. Seega on hemoglobiin inimese veres neljast makromolekulist koosnev agregaat.

Valgu loomuliku struktuuri rikkumist nimetatakse denaturatsiooniks. See tekib kõrge temperatuuri, kemikaalide, kiirgusenergia ja muude tegurite mõjul.

Valkude roll rakkude ja organismide elus:

ehitus (struktuurne) - valgud - keha ehitusmaterjal (kestad, membraanid, organellid, koed, elundid);

katalüütiline funktsioon – ensüümid, mis kiirendavad reaktsioone sadu miljoneid kordi;

lihas-skeleti funktsioon - valgud, mis moodustavad skeleti luud ja kõõlused; lippude, ripsmete liikumine, lihaste kontraktsioon;

transpordifunktsioon - vere hemoglobiin;

kaitsev - vere antikehad neutraliseerivad võõrkehi;

energiafunktsioon – valgu lõhustamisel vabaneb 1 g 17,6 kJ energiat;

regulatiivne ja hormonaalne - valgud on osa paljudest hormoonidest ja osalevad keha eluprotsesside reguleerimises;

retseptor – valgud viivad läbi üksikute ainete selektiivse äratundmise ja molekulidega seondumise protsessi.

Ainevahetus rakus. Fotosüntees. Kemosüntees

Iga organismi olemasolu eelduseks on pidev toitainete vool ja rakkudes toimuvate keemiliste reaktsioonide lõpp-produktide pidev vabanemine. Toitaineid kasutavad organismid keemiliste elementide (peamiselt süsinikuaatomite) aatomite allikana, millest ehitatakse või uuendatakse kõiki struktuure. Lisaks toitainetele saab organism ka vett, hapnikku ja mineraalsooli.

Rakkudesse sisenevad (või fotosünteesi käigus sünteesitud) orgaanilised ained lagundatakse ehitusplokkideks – monomeerideks ja saadetakse kõikidesse keharakkudesse. Osa nende ainete molekule kulub konkreetsele organismile omaste spetsiifiliste orgaaniliste ainete sünteesiks. Rakud sünteesivad valke, lipiide, süsivesikuid, nukleiinhappeid ja muid aineid, mis täidavad erinevaid funktsioone (ehituslik, katalüütiline, reguleeriv, kaitsev jne).

Teine osa rakkudesse sattuvatest madalmolekulaarsetest orgaanilistest ühenditest läheb ATP moodustamiseks, mille molekulid sisaldavad otseselt töö tegemiseks mõeldud energiat. Energia on vajalik kõigi keha spetsiifiliste ainete sünteesiks, selle kõrgelt korrastatud organiseerituse säilitamiseks, ainete aktiivseks transpordiks rakkude sees, ühest rakust teise, ühest kehaosast teise, närviimpulsside edastamiseks, organismide liikumiseks, püsiva kehatemperatuuri hoidmiseks (lindudel ja imetajatel) ja muudel eesmärkidel.

Ainete muundumisel rakkudes tekivad ainevahetuse lõpp-produktid, mis võivad olla organismile mürgised ja eemaldatakse organismist (näiteks ammoniaak). Seega tarbivad kõik elusorganismid pidevalt teatud aineid keskkonnast, muundavad neid ja lasevad keskkonda lõppsaadusi.

Jätkamine
--PAGE_BREAK--

Kehas toimuvate keemiliste reaktsioonide kogumit nimetatakse ainevahetuseks või ainevahetuseks. Sõltuvalt protsesside üldisest suunast eristatakse katabolismi ja anabolismi.

Katabolism (dissimilatsioon) on reaktsioonide kogum, mis viib lihtsate ühendite moodustumiseni keerukamatest ühenditest. Kataboolsed reaktsioonid hõlmavad näiteks polümeeride hüdrolüüsi reaktsioone monomeerideks ja viimaste lagunemist süsinikdioksiidiks, veeks, ammoniaagiks, s.o. energia metabolismi reaktsioonid, mille käigus toimub orgaaniliste ainete oksüdatsioon ja ATP süntees.

Anabolism (assimilatsioon) on reaktsioonide kogum keerukate orgaaniliste ainete sünteesimiseks lihtsamatest. Siia kuuluvad näiteks lämmastiku sidumine ja valkude biosüntees, süsivesikute süntees süsihappegaasist ja veest fotosünteesi käigus, polüsahhariidide, lipiidide, nukleotiidide, DNA, RNA ja muude ainete süntees.

Ainete sünteesi elusorganismide rakkudes nimetatakse sageli plastiliseks ainevahetuseks ning ainete lagunemist ja nende oksüdatsiooni, millega kaasneb ATP süntees, energia metabolismiks. Mõlemad ainevahetuse tüübid moodustavad mistahes raku ja seega iga organismi elutegevuse aluse ning on üksteisega tihedalt seotud. Ühest küljest nõuavad kõik plastilised vahetusreaktsioonid energiakulu. Teisest küljest on energia metabolismi reaktsioonide läbiviimiseks vajalik ensüümide pidev süntees, kuna nende eeldatav eluiga on lühike. Lisaks tekivad plastilise ainevahetuse käigus (näiteks fotosünteesi käigus) hingamiseks kasutatavad ained.

Fotosüntees on orgaanilise aine moodustumine süsinikdioksiidist ja veest valguse käes fotosünteetiliste pigmentide (taimedes klorofüll, bakterites bakterioklorofüll ja bakteriorodopsiin) osalusel. Kaasaegses taimefüsioloogias mõistetakse fotosünteesi all sagedamini fotoautotroofset funktsiooni - valguskvantide energia neeldumise, muundamise ja kasutamise protsesside kogumit erinevates endergoonilistes reaktsioonides, sealhulgas süsinikdioksiidi muundamisel orgaanilisteks aineteks.

Fotosüntees on peamine bioloogilise energia allikas; fotosünteesivad autotroofid kasutavad seda orgaaniliste ainete sünteesimiseks anorgaanilistest; heterotroofid eksisteerivad autotroofide poolt keemiliste sidemete kujul talletatava energia arvelt, vabastades selle hingamis- ja käärimisprotsessides. Ka inimkonna fossiilkütuste (kivisüsi, nafta, maagaas, turvas) põletamisel saadud energia salvestub fotosünteesi protsessis.

Fotosüntees on anorgaanilise süsiniku peamine sisend bioloogilisse tsüklisse. Kogu atmosfääris leiduv vaba hapnik on biogeenset päritolu ja on fotosünteesi kõrvalsaadus. Oksüdeeriva atmosfääri tekkimine (hapnikukatastroof) muutis täielikult maapinna seisukorda, muutis võimalikuks hingamise ilmnemise ning võimaldas hiljem, pärast osoonikihi tekkimist, elul maale jõuda.

Kemosüntees on autotroofse toitumise meetod, mille puhul CO2-st orgaaniliste ainete sünteesi energiaallikaks on anorgaaniliste ühendite oksüdatsioonireaktsioonid. Seda tüüpi energiatootmist kasutavad ainult bakterid. Kemosünteesi fenomeni avastas 1887. aastal vene teadlane S.N. Vinogradski.

Tuleb märkida, et anorgaaniliste ühendite oksüdatsioonireaktsioonides vabanevat energiat ei saa assimilatsiooniprotsessides otseselt kasutada. Esiteks muundatakse see energia ATP makroenergeetiliste sidemete energiaks ja alles seejärel kulutatakse orgaaniliste ühendite sünteesiks.

Kemolitoautotroofsed organismid:

Rauabakterid (Geobacter, Gallionella) oksüdeerivad kahevalentse raua raudrauaks.

Väävlibakterid (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) oksüdeerivad vesiniksulfiidi molekulaarseks väävliks või väävelhappe sooladeks.

Nitrifitseerivad bakterid (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) oksüdeerivad orgaanilise aine lagunemisel tekkinud ammoniaagi lämmastik- ja lämmastikhapeteks, mis koosmõjul mulla mineraalidega moodustavad nitriteid ja nitraate.

Tioonbakterid (Thiobacillus, Acidithiobacillus) on võimelised oksüdeerima tiosulfaate, sulfiteid, sulfiide ja molekulaarset väävlit väävelhappeks (sageli lahuse pH olulise langusega), oksüdatsiooniprotsess erineb väävlibakterite omast (eriti et tioonbakterid ei ladesta rakusisest väävlit). Mõned tioonsete bakterite esindajad on äärmuslikud atsidofiilid (võimelised ellu jääma ja paljunema, kui lahuse pH langeb 2-ni), taluvad suuri raskmetallide kontsentratsioone ning oksüdeerivad metallilist ja raudrauda (Acidithiobacillus ferrooxidans) ning leostavad maakidest raskmetalle. .

Vesinikbakterid (Hydrogenophilus) on võimelised oksüdeerima molekulaarset vesinikku ja on mõõdukalt termofiilsed (kasvavad temperatuuril 50 °C)

Kemosünteetilised organismid (näiteks väävlibakterid) võivad elada ookeanides suurel sügavusel, kohtades, kus vesiniksulfiid väljub maakoore murdudest vette. Loomulikult ei suuda valguskvandid vette tungida umbes 3-4 kilomeetri sügavusele (sel sügavusel asub enamik ookeanilõhede tsoone). Seega on kemosünteetikumid ainsad organismid maa peal, mis ei sõltu päikesevalguse energiast.

Seevastu ammoniaak, mida kasutavad nitrifitseerivad bakterid, eraldub pinnasesse taimede või loomsete ainete mädanemisel. Sel juhul sõltub kemosünteetiliste ainete elutähtis aktiivsus kaudselt päikesevalgusest, kuna ammoniaak tekib päikeseenergiast saadavate orgaaniliste ühendite lagunemisel.

Kemosünteetiliste ainete roll kõigi elusolendite jaoks on väga suur, kuna need on asendamatuks lüliks kõige olulisemate elementide – väävli, lämmastiku, raua jne – loomulikus ringluses. Kemosünteetikumid on olulised ka selliste mürgiste ainete, nagu ammoniaak ja ammoniaak, looduslike tarbijatena. vesiniksulfiid. Suur tähtsus on nitrifitseerivatel bakteritel, kes rikastavad mulda nitritite ja nitraatidega – peamiselt nitraatide kujul omastavad taimed lämmastikku. Teatud kemosünteetilisi aineid (eelkõige väävlibaktereid) kasutatakse reovee puhastamiseks.

Kaasaegsete hinnangute kohaselt võib eelkõige merepõhja all asuva maa-aluse biosfääri biomass, mis sisaldab kemosünteetilisi anaeroobseid metaani oksüdeerivaid arhebaktereid, ületada ülejäänud biosfääri biomassi.

Meioos. Meioosi esimese ja teise jagunemise tunnused. Bioloogiline tähtsus. Erinevus meioosi ja mitoosi vahel

Arusaam, et sugurakud on haploidsed ja peavad seetõttu moodustuma spetsiaalse raku jagunemise mehhanismi abil, tuli vaatluste tulemusena, mis samuti viitasid peaaegu esimest korda, et kromosoomid sisaldavad geneetilist teavet. 1883. aastal avastati, et teatud tüüpi usside munaraku ja spermatosoidide tuumad sisaldavad ainult kahte kromosoomi, viljastatud munarakus aga juba neli. Kromosoomide pärilikkuse teooria võiks seega seletada kauaaegset paradoksi, et isa ja ema roll järglaste omaduste määramisel näib sageli olevat sama, hoolimata munaraku ja sperma suuruse tohutust erinevusest.

Selle avastuse teiseks oluliseks tagajärjeks oli see, et sugurakud peavad moodustuma eritüüpi tuumajagunemise tulemusena, mille käigus kogu kromosoomide komplekt jaguneb täpselt pooleks. Seda tüüpi jagunemist nimetatakse meioosiks (kreeka päritolu sõna, mis tähendab "taandamist". Teise raku jagunemise tüübi nimi mitoos tuleneb kreekakeelsest sõnast, mis tähendab "niit"; see nimevalik põhineb niidilaadsel kromosoomide välimus tuumade jagunemise käigus kondenseerumisel – see protsess toimub nii mitoosi kui ka meioosi ajal) Kromosoomide käitumine meioosi ajal, kui nende arv väheneb, osutus seni arvatust keerulisemaks. Seetõttu selgusid meiootilise jagunemise kõige olulisemad tunnused alles 30ndate alguseks tohutu hulga põhjalike uuringute tulemusena, mis ühendasid tsütoloogiat ja geneetikat.

Esimesel meiootilisel jagunemisel pärib iga tütarrakk kahest homoloogist kaks koopiat ja sisaldab seetõttu diploidset kogust DNA-d.

Haploidsete sugurakkude tuumade moodustumine toimub meioosi teise jagunemise tulemusena, mille käigus kromosoomid reastuvad uue spindli ekvaatorile ja ilma edasise DNA replikatsioonita eralduvad sõsarkromatiidid üksteisest, nagu tavalises mitoosis, moodustades haploidse DNA komplektiga rakud.

Seega koosneb meioos kahest raku jagunemisest, mis järgneb ühele kromosoomi dubleerimise faasile, nii et iga meioosi sisenev rakk annab neli haploidset rakku.

Mõnikord kulgeb meioosi protsess ebanormaalselt ja homoloogid ei saa üksteisest eralduda - seda nähtust nimetatakse kromosoomide mittedisjunktsiooniks. Mõned sel juhul moodustunud haploidsed rakud saavad ebapiisava arvu kromosoome, teised aga omandavad oma täiendavad koopiad. Sellistest sugurakkudest moodustuvad defektsed embrüod, millest enamik sureb.

Meioosi esimese jagunemise profaasis toimuvad kromosoomide konjugatsiooni (sünapsi) ja eraldamise käigus neis keerulised morfoloogilised muutused. Vastavalt nendele muudatustele on profaas jagatud viieks järjestikuseks etapiks:

leptoteen;

sigoteen;

pahhüteen;

diploteen;

diakinees.

Kõige silmatorkavam nähtus on kromosoomide lähedane lähendamine sügoteenis, kui igas kahevalentsis õdekromatiidide paaride vahel hakkab moodustuma spetsiaalne struktuur, mida nimetatakse sünaptonemaalseks kompleksiks. Kromosoomide täieliku konjugeerumise hetke peetakse pahhüteeni alguseks, mis kestab tavaliselt mitu päeva, pärast kromosoomide eraldumist algab diploteeni staadium, mil chiasmata ilmub esimest korda nähtavale.

Pärast pika I profaasi lõppu viivad kaks tuumajaotust ilma DNA sünteesi eraldusperioodita meioosi protsessi lõpuni. Need etapid ei võta tavaliselt rohkem kui 10% kogu meioosi jaoks vajalikust ajast ja neil on samad nimetused kui mitoosi vastavatel etappidel. Ülejäänud osa meioosi esimesest jagunemisest jaguneb metafaasiks I, anafaasiks I ja telofaasiks I. Esimese jagunemise lõpuks kromosoomikomplekt taandub, muutudes tetraploidsest diploidseks, nagu mitoosi puhul, ja moodustub kaks rakku. ühest rakust. Otsustav erinevus seisneb selles, et meioosi esimese jagunemise ajal saab iga rakk kaks tsentromeeriga ühendatud sõsarkromatiidi ja mitoosi käigus sisenevad kaks eraldatud kromatiidi.

Lisaks toimub pärast lühikest II interfaasi, milles kromosoomid ei kahekordistu, kiiresti teine ​​jagunemine - II profaas, II anafaas ja II telofaas. Selle tulemusena moodustub igast meioosi sisenenud diploidsest rakust neli haploidset tuuma.

Meioos koosneb kahest järjestikusest rakujagunemisest, millest esimene kestab peaaegu sama kaua kui kogu meioos ja on palju keerulisem kui teine.

Pärast esimese meiootilise jagunemise lõppu moodustuvad kahes tütarrakus uuesti membraanid ja algab lühike interfaas. Sel ajal on kromosoomid mõnevõrra despiraliseeritud, kuid peagi need kondenseeruvad uuesti ja algab II profaas. Kuna sel perioodil DNA sünteesi ei toimu, näib, et mõnes organismis liiguvad kromosoomid otse ühest jagunemisest teise. Kõigi organismide II profaas on lühike: tuumaümbris hävib uue spindli moodustumisel, millele järgnevad kiires järjestuses metafaas II, anafaas II ja telofaas II. Nagu mitoosi puhul, moodustuvad kinetokoorfilamendid sõsarkromatiidides, mis ulatuvad tsentromeerist vastassuundadesse. Metafaasiplaadil hoitakse kahte õdekromatiidi koos kuni anafaasini, mil nad eralduvad kinetokooride äkilise eraldumise tõttu. Seega sarnaneb meioosi teine ​​jagunemine tavalise mitoosiga, ainus oluline erinevus on see, et igast kromosoomist on üks koopia, mitte kaks, nagu mitoosi korral.

Meioos lõpeb tuumaümbriste moodustumisega II telofaasis moodustunud nelja haploidse tuuma ümber.

Üldiselt toodab meioosi ühest diploidsest rakust neli haploidset rakku. Gameotilise meioosi käigus moodustuvad tekkivatest haploidsetest rakkudest sugurakud. Seda tüüpi meioos on iseloomulik loomadele. Gameotiline meioos on tihedalt seotud gametogeneesi ja viljastumisega. Sügootilise ja spoorimeioosi ajal tekitavad tekkivad haploidsed rakud eoseid või zoospoore. Seda tüüpi meioosid on iseloomulikud madalamatele eukarüootidele, seentele ja taimedele. Eoste meioos on tihedalt seotud sporogeneesiga. Seega on meioos sugulise ja mittesugulise (eoste) paljunemise tsütoloogiline alus.

Meioosi bioloogiline tähtsus on säilitada konstantne arv kromosoome seksuaalse protsessi juuresolekul. Lisaks toimub ületamise tulemusena rekombinatsioon - kromosoomides ilmnevad uued pärilike kalduvuste kombinatsioonid. Meioos annab ka kombinatiivse varieeruvuse – uute pärilike kalduvuste kombinatsioonide tekkimist edasise viljastamise käigus.

Meioosi kulgu juhib organismi genotüüp, suguhormoonide (loomadel), fütohormoonide (taimedel) ja paljude muude tegurite (näiteks temperatuur) kontrolli all.

Mõned organismid võivad teistele avaldada järgmist tüüpi mõjusid:

positiivne – üks organism saab kasu teise arvelt;

negatiivne - keha on kahjustatud millegi muu tõttu;

neutraalne - teine ​​ei mõjuta keha kuidagi.

Seega on kahe organismi vaheliste suhete jaoks võimalikud järgmised võimalused sõltuvalt nende üksteisele avaldatavast mõjust:

Mutualism – looduslikes tingimustes ei saa populatsioonid üksteiseta eksisteerida (näide: seene ja vetikate sümbioos samblikus).

Protokoostöö - suhe on valikuline (näide: krabi ja anemooni suhe, anemone kaitseb krabi ja kasutab seda transpordivahendina).

Kommensalism – üks elanikkond saab suhtest kasu, teine ​​aga ei saa kasu ega kahju.

Kooselu - üks organism kasutab teist (või oma kodu) elukohana, kahjustamata viimast.

Freeloading – üks organism toitub teise toidujääkidest.

Neutraalsus – mõlemad populatsioonid ei mõjuta teineteist kuidagi.

Amensalism, antibioos – üks populatsioon mõjutab negatiivselt teist, kuid ei koge ise negatiivset mõju.

Kisklus on nähtus, mille puhul üks organism toitub teise organismi organitest ja kudedest, ilma sümbiootilise suhteta.

Konkurents – mõlemad populatsioonid mõjutavad üksteist negatiivselt.

Loodus teab arvukalt näiteid sümbiootilistest suhetest, millest saavad kasu mõlemad partnerid. Näiteks liblikõieliste taimede ja mullabakterite Rhizobium sümbioos on looduses toimuva lämmastikuringe jaoks äärmiselt oluline. Need bakterid, mida nimetatakse ka lämmastikku siduvateks bakteriteks, settivad taimede juurtele ja neil on võime "kinnitada" lämmastikku, st lõhkuda tugevaid sidemeid atmosfääri vaba lämmastiku aatomite vahel, võimaldades lämmastikku siduda. taimele ligipääsetavad ühendid, näiteks ammoniaak. Sel juhul on mõlemapoolne kasu ilmne: juured on bakterite elupaigaks ja bakterid varustavad taime vajalike toitainetega.

Samuti on arvukalt näiteid sümbioosist, mis on kasulik ühele liigile ega too teisele liigile kasu ega kahju. Näiteks inimese soolestikus elavad mitut tüüpi bakterid, mille esinemine on inimesele kahjutu. Samamoodi elavad bromeliaadideks kutsutud taimed (sealhulgas näiteks ananass) puuokstel, kuid saavad toitaineid õhust. Need taimed kasutavad puud toestamiseks ilma toitaineid võtmata.

Lamedad ussid. Morfoloogia, süstemaatika, peamised esindajad. Arengutsüklid. Nakatumise teed. Ärahoidmine

Lamedad ussid on organismide rühm, mis enamikus kaasaegsetes klassifikatsioonides on varjupaiga auaste, mis ühendab suurt hulka primitiivseid ussilaadseid selgrootuid, millel pole kehaõõnsust. Tänapäevasel kujul on rühm selgelt parafüleetiline, kuid praegune teadustöö ei võimalda välja töötada rahuldavat rangelt fülogeneetilist süsteemi ja seetõttu kasutavad zooloogid traditsiooniliselt seda nimetust.

Lameusside tuntumad esindajad on planaaria (Turbellaria: Tricladida), maksa- ja kassirest (trematood), veise-paeluss, sea-paeluss, laia paeluss, ehhinokokk (paeluss).

Praegu arutletakse niinimetatud soolestiku turbellarlaste (Acoela) süstemaatilise positsiooni üle, kuna 2003. aastal tehti ettepanek eristada nad iseseisvaks hõimkonnaks.

Keha on kahepoolselt sümmeetriline, selgelt piiritletud pea ja sabaotstega, dorsoventraalses suunas mõnevõrra lamenenud, suurte esindajate korral tugevalt lame. Kehaõõnsus ei ole välja arenenud (v.a mõned paelusside ja liblikate elutsükli faasid). Gaaside vahetus toimub kogu keha pinnal; hingamiselundid ja veresooned puuduvad.

Keha väliskülg on kaetud ühekihilise epiteeliga. Ripsmelistel ussidel ehk turbellaritel koosneb epiteel ripsmeid kandvatest rakkudest. Lestadel, monogeenidel, tsestoodidel ja paelussidel puudub ripsepiteel suurema osa oma elust (kuigi ripsmelisi rakke võib leida vastsete kujul); nende sisekest esindab nn tegument, mis mõnes rühmas kannab mikrovilli või kitiinkonkse. Lamedad ussid, millel on tegument, klassifitseeritakse neodermadeks.

Epiteeli all on lihasekott, mis koosneb mitmest lihasrakkude kihist, mis ei ole üksikuteks lihasteks diferentseerunud (teatavat diferentseerumist täheldatakse ainult neelu ja suguelundite piirkonnas). Välise lihaskihi rakud on orienteeritud risti, sisemise kihi rakud aga piki keha eesmist-tagamist telge. Välist kihti nimetatakse ringlihase kihiks ja sisemist kihti pikisuunaliseks lihaskihiks.

Kõigis rühmades, välja arvatud tsestoodid ja paelussid, on neelu, mis viib soolestikku või, nagu nn soolestiku turbellaritel, seede parenhüümi. Soolestik on pimesi suletud ja suhtleb keskkonnaga ainult suuava kaudu. On täheldatud, et mitmel suurel turbellarlasel on anaalpoorid (mõnikord mitu), kuid see on pigem erand kui reegel. Väikestes vormides on soolestik sirge, suurtel (planaria, flukes) võib see olla väga hargnenud. Neelu paikneb kõhupinnal, sageli keha keskosas või sellele lähemale, mõnes rühmas on see nihkunud ettepoole. Cestode-kujulistel ja paelussidel pole soolestikku.

Närvisüsteem on nn ortogonaalset tüüpi. Enamikul neist on kuus pikisuunalist tüve (kaks keha selja- ja ventraalsel küljel ning kaks külgedel), mis on ühendatud põikkommissuuridega. Koos ortogoniga on parenhüümi perifeersetes kihtides paiknev enam-vähem tihe närvipõimik. Mõnedel ripsmeliste usside kõige arhailisematel esindajatel on ainult närvipõimik.

Paljudel vormidel on välja arenenud lihtsad valgustundlikud ocellid, mis ei ole võimelised nägema objekti, samuti tasakaaluelundid (stagotsüstid), puutetundlikud rakud (sensilla) ja keemilised meeleelundid.

Osmoregulatsioon viiakse läbi protonefridia abil - hargnevad kanalid, mis ühenduvad üheks või kaheks erituskanaliks. Mürgiste ainevahetusproduktide vabanemine toimub kas protonefridia kaudu erituva vedelikuga või akumuleerudes spetsiaalsetesse parenhüümirakkudesse (atrotsüüdid), mis täidavad "hoiupungade" rolli.

Valdav enamus esindajatest on hermafrodiidid, välja arvatud verelibled (skistosoomid) - nad on kahekojalised. Fluke munad on helekollase kuni tumepruuni värvusega ja nende ühel poolustel on kork. Uurimise käigus leitakse mune kaksteistsõrmiksoole sisust, väljaheitest, uriinist ja rögast.

Lestlaste esimeseks vaheperemeheks on erinevad molluskid, teiseks peremeheks kalad ja kahepaiksed. Lõplikud peremehed on erinevad selgroogsed.

Elutsükkel (polüsuu näitel) on ülimalt lihtne: munast väljub kalast lahkuv vastne, kes mõne aja pärast jälle kala külge kinnitub ja muutub täiskasvanud ussiks. Flukes on keerulisem arendustsükkel, vahetades 2-3 peremeest.

Genotüüp. Genoom. Fenotüüp. Fenotüübi arengut määravad tegurid. Domineerimine ja retsessiivsus. Geenide koostoime tunnuste määramisel: domineerimine, vahepealne manifestatsioon, kadominantsus

Genotüüp on antud organismi geenide kogum, mis erinevalt genoomi ja genofondi kontseptsioonidest iseloomustab indiviidi, mitte liiki (teine ​​erinevus genotüübi ja genoomi vahel on see, et mõistesse "genoom" lisatakse ka mitte liike. -kodeerivad järjestused, mis ei kuulu „genotüübi“ mõiste alla). Koos keskkonnateguritega määrab see organismi fenotüübi.

Tavaliselt räägitakse genotüübist konkreetse geeni kontekstis, polüploidsetel indiviididel tähistab see antud geeni alleelide kombinatsiooni. Enamik geene esineb organismi fenotüübis, kuid fenotüüp ja genotüüp erinevad järgmistes aspektides:

1. Vastavalt teabeallikale (genotüüp määratakse isendi DNA-d uurides, fenotüüp registreeritakse organismi välimust jälgides).

2. Genotüüp ei vasta alati samale fenotüübile. Mõned geenid ilmuvad fenotüübis ainult teatud tingimustel. Teisest küljest on mõned fenotüübid, näiteks loomade karvkatte värv, mitme geeni koostoime tulemus.

Genoom – organismi kõigi geenide kogum; selle täielik kromosoomikomplekt.

On teada, et DNA, mis on enamikus organismides geneetilise teabe kandja ja seega genoomi aluseks, ei hõlma ainult geene selle sõna tänapäevases tähenduses. Enamikku eukarüootsete rakkude DNA-st esindavad mittekodeerivad ("liigsed") nukleotiidjärjestused, mis ei sisalda teavet valkude ja RNA kohta.

Järelikult mõistetakse organismi genoomi all haploidse kromosoomikomplekti ja iga kromosoomivälise geneetilise elemendi kogu DNA-d, mis sisalduvad mitmerakulise organismi iduliini üksikus rakus. Erinevate liikide organismide genoomide suurused erinevad üksteisest oluliselt ning sageli puudub seos bioloogilise liigi evolutsioonilise keerukuse taseme ja selle genoomi suuruse vahel.

Fenotüüp on teatud arenguetapis indiviidile omaste omaduste kogum. Fenotüüp kujuneb genotüübi alusel, mida vahendavad mitmed keskkonnategurid. Diploidsetes organismides esinevad fenotüübis domineerivad geenid.

Fenotüüp on organismi väliste ja sisemiste omaduste kogum, mis on omandatud ontogeneesi (individuaalse arengu) tulemusena.

Vaatamata näiliselt rangele määratlusele on fenotüübi mõistel teatud ebakindlus. Esiteks ei ole enamik geneetilise materjali poolt kodeeritud molekule ja struktuure organismi välisilmes nähtavad, kuigi need on osa fenotüübist. Näiteks inimese veregrupid. Seetõttu peaks fenotüübi laiendatud määratlus hõlmama omadusi, mida saab tuvastada tehniliste, meditsiiniliste või diagnostiliste protseduuridega. Veel üks radikaalsem laiendus võib hõlmata õpitud käitumist või isegi organismi mõju keskkonnale ja teistele organismidele.

Fenotüüpi võib defineerida kui geneetilise informatsiooni "viimist" keskkonnategurite suunas. Esimeseks lähenduseks saame rääkida kahest fenotüübi tunnusest: a) eemaldamise suundade arv iseloomustab nende keskkonnategurite hulka, mille suhtes fenotüüp on tundlik – fenotüübi dimensiooni; b) eemaldamise "kaugus" iseloomustab fenotüübi tundlikkuse astet antud keskkonnateguri suhtes. Need omadused koos määravad fenotüübi rikkuse ja arengu. Mida mitmemõõtmelisem ja tundlikum on fenotüüp, mida kaugemal on fenotüüp genotüübist, seda rikkam see on. Kui võrrelda viirust, bakterit, ascarist, konna ja inimest, siis fenotüübi rikkus selles seerias suureneb.

Mõned fenotüübi omadused on otseselt määratud genotüübiga, näiteks silmade värv. Teised sõltuvad suuresti organismi vastasmõjust keskkonnaga – näiteks võivad identsed kaksikud erineda pikkuse, kaalu ja muude põhiliste füüsiliste omaduste poolest, hoolimata sellest, et nad kannavad samu geene.

Fenotüübiline dispersioon (määratud genotüübi dispersiooniga) on loodusliku valiku ja evolutsiooni põhieeldus. Organism tervikuna jätab (või ei jäta) järglasi, seega mõjutab looduslik valik populatsiooni geneetilist struktuuri kaudselt fenotüüpide panuse kaudu. Ilma erinevate fenotüüpideta pole evolutsiooni. Samal ajal ei kajastu retsessiivsed alleelid alati fenotüübi omadustes, vaid need säilivad ja võivad järglastele edasi kanduda.

Tegurid, millest sõltuvad fenotüübiline mitmekesisus, geneetiline programm (genotüüp), keskkonnatingimused ja juhuslike muutuste (mutatsioonide) sagedus, on kokku võetud järgmises seoses:

genotüüp + väliskeskkond + juhuslikud muutused → fenotüüp.

Genotüübi võimet moodustada ontogeneesis olenevalt keskkonnatingimustest erinevaid fenotüüpe nimetatakse reaktsiooninormiks. See iseloomustab keskkonna osalust tunnuse rakendamisel. Mida laiem on reaktsiooninorm, seda suurem on keskkonna mõju ja seda väiksem on genotüübi mõju ontogeneesis. Tavaliselt, mida mitmekesisemad on liigi elupaigatingimused, seda laiem on tema reaktsiooninorm.

Jätkamine
--PAGE_BREAK--

Dominantsus (dominantsus) on ühe geeni alleelide vahelise suhte vorm, milles üks neist (dominantne) surub (maskeerib) teise (retsessiivse) avaldumist ja määrab seega tunnuse avaldumise nii domineerivates homosügootides kui ka heterosügootides. .

Täieliku domineerimise korral ei erine heterosügoodi fenotüüp domineeriva homosügoodi fenotüübist. Ilmselt on puhtal kujul täielik domineerimine üliharva või ei esine seda üldse.

Mittetäieliku domineerimise korral on heterosügootidel fenotüüp, mis jääb domineeriva ja retsessiivse homosügoodi fenotüüpide vahele. Näiteks kui ristuda puhtad snapdraakoni ja paljude teiste lillade ja valgete õitega lilletaimede liigid, on esimese põlvkonna isenditel roosad õied. Molekulaarsel tasandil võib mittetäieliku domineerimise lihtsaim seletus olla vaid ensüümi või mõne muu valgu aktiivsuse kahekordne vähenemine (kui domineeriv alleel toodab funktsionaalset valku ja retsessiivne alleel defektset). Võib esineda ka teisi mittetäieliku domineerimise mehhanisme.

Mittetäieliku domineerimise korral on genotüübi ja fenotüübi järgi sama jaotus vahekorras 1: 2: 1.

Koosdominantsiga, erinevalt mittetäielikust domineerimisest, ilmnevad heterosügootides tunnused, mille eest iga alleel vastutab, samaaegselt (segatuna). Tüüpiline kodominantsi näide on ABO-veregruppide pärandumine inimestel. Kõigil AA (teine ​​rühm) ja BB (kolmas rühm) genotüübiga inimeste järglastel on AB genotüüp (neljas rühm). Nende fenotüüp ei ole nende vanemate fenotüüpide vahepealne, kuna erütrotsüütide pinnal on mõlemad aglutinogeenid (A ja B). Kodominantsi ilmnemisel on võimatu nimetada ühte alleelist domineerivaks ja teist retsessiivseks, need mõisted kaotavad oma tähenduse: mõlemad alleelid mõjutavad fenotüüpi võrdselt. RNA ja geenide valguproduktide tasandil on ilmselt valdav enamus geenide alleelsete interaktsioonide juhtudest kodominantsus, sest heterosügootides kodeerib kumbki alleel tavaliselt RNA-d ja/või valguprodukti ning mõlemat valku või RNA-d. on kehas olemas.

Keskkonnategurid, nende koosmõju

Keskkonnategur on keskkonnaseisund, mis mõjutab organismi. Keskkonda kuuluvad kõik kehad ja nähtused, millega organism on otseses või kaudses suhtes.

Samal keskkonnateguril on kooselusorganismide elus erinev tähendus. Näiteks mulla soolarežiim mängib taimede mineraalse toitumise juures esmast rolli, kuid on ükskõikne enamiku maismaaloomade suhtes. Valgustuse intensiivsus ja valguse spektraalne koostis on fototroofsete taimede elus äärmiselt olulised ning heterotroofsete organismide (seente ja veeloomade) elus ei avalda valgus nende elutegevusele märgatavat mõju.

Keskkonnategurid mõjutavad organisme erineval viisil. Need võivad toimida ärritajatena, mis põhjustavad adaptiivseid muutusi füsioloogilistes funktsioonides; piirajatena, mis muudavad teatud organismide eksisteerimise antud tingimustes võimatuks; kui modifikaatorid, mis määravad organismide morfoloogilisi ja anatoomilisi muutusi.

Tavapärane on eristada biootilisi, antropogeenseid ja abiootilisi keskkonnategureid.

Biootilised tegurid on elusorganismide tegevusega seotud keskkonnategurite kogum. Nende hulka kuuluvad fütogeensed (taimed), zoogeensed (loomad), mikrobiogeensed (mikroorganismid) tegurid.

Antropogeensed tegurid on kõik paljud inimtegevusega seotud tegurid. Nende hulka kuuluvad füüsikalised (tuumaenergia kasutamine, reisimine rongides ja lennukites, müra ja vibratsiooni mõju jne), keemiline (mineraalväetiste ja pestitsiidide kasutamine, maakera reostus tööstus- ja transpordijäätmetega, suitsetamine, alkoholi ja narkootikumide tarbimine, ravimite liigtarbimine). vahendid), bioloogilised (toit; organismid, millele inimene võib olla elupaigaks või toitumisallikaks), sotsiaalsed (seotud inimestevaheliste suhete ja eluga ühiskonnas) tegurid.

Abiootilised tegurid on kõik paljud tegurid, mis on seotud elutu looduse protsessidega. Nende hulka kuuluvad klimaatilised (temperatuur, niiskus, rõhk), edafogeensed (mehaaniline koostis, õhu läbilaskvus, pinnase tihedus), orograafilised (reljeef, kõrgus merepinnast), keemilised (õhu gaasiline koostis, vee soolane koostis, kontsentratsioon, happesus), füüsikalised (müra, magnetväljad, soojusjuhtivus, radioaktiivsus, kosmiline kiirgus).

Kui keskkonnategurid toimivad iseseisvalt, piisab keskkonnategurite kompleksi koosmõju kindlaksmääramiseks antud organismile "piirava teguri" mõistest. Reaalsetes tingimustes võivad keskkonnategurid aga üksteise mõju tugevdada või nõrgendada.

Keskkonnategurite koosmõju arvestamine on oluline teaduslik probleem. Eristada saab kolme peamist tegurite koostoime tüüpi:

aditiivne - tegurite koostoime on iga teguri mõjude lihtne algebraline summa iseseisvalt toimides;

sünergiline - tegurite ühine toime suurendab efekti (see tähendab, et nende koos toimimise mõju on suurem kui iga teguri mõjude lihtne summa, kui nad tegutsevad iseseisvalt);

antagonistlik - tegurite ühine toime nõrgendab mõju (st nende ühistegevuse mõju on väiksem kui iga teguri mõjude lihtsumma).

Kasutatud kirjanduse loetelu

Gilbert S. Arengubioloogia. - M., 1993.

Green N., Stout W., Taylor D. Bioloogia. - M., 1993.

Nebel B. Keskkonnateadus. - M., 1993.

Carroll R. Selgroogsete paleontoloogia ja evolutsioon. - M., 1993.

Leninger A. Biokeemia. - M., 1974.

Slyusarev A.A. Bioloogia üldgeneetikaga. - M., 1979.

Watson D. Geeni molekulaarbioloogia. - M., 1978.

Chebyshev N.V., Supryaga A.M. Algloomad. - M., 1992.

Tšebõšev N.V., Kuznetsov S.V. Rakubioloogia. - M., 1992.

Yarygin V.N. Bioloogia. - M., 1997.

Naturalistlik bioloogia Aristoteles: -Jagas loomariigi kahte rühma: verega ja vereta. - Inimene on vereloomade peal (antropotsentrism). K. Linnaeus: -töötas välja kõikide loomade ja taimede harmoonilise hierarhia (liik - perekond - järg - klass), -võtis kasutusele täpse terminoloogia taimede ja loomade kirjeldamiseks.

Evolutsioonibioloogia Küsimus elu tekkest ja olemusest. J. B. Lamarck pakkus välja esimese evolutsiooniteooria aastal 1809. J. Cuvier pakkus välja katastroofide teooria. Charles Darwini evolutsiooniteooria 1859. aastal evolutsiooniteooria 1859. aastal Kaasaegne (sünteetiline) evolutsiooniteooria (esindab geneetika ja darvinismi sünteesi).

Molekulaargeneetiline tase Organismide eluprotsesside aluseks olevate biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid) jne funktsioneerimise tase. Elementaarne struktuuriüksus on geen Päriliku informatsiooni kandjaks on DNA molekul.

Nukleiinhapped Komplekssed orgaanilised ühendid, mis on fosforit sisaldavad biopolümeerid (polünukleotiidid). Tüübid: desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA). Organismi geneetiline informatsioon salvestatakse DNA molekulidesse. Neil on molekulaarse dissümmeetria (asümmeetria) ehk molekulaarse kiraalsuse omadus – nad on optiliselt aktiivsed.

DNA koosneb kahest ahelast, mis on keerdunud topeltheeliksiks. RNA sisaldab 4-6 tuhat üksikut nukleotiidi, DNA - tuhandeid. Geen on DNA või RNA molekuli osa.

Rakutasand Sellel tasandil toimub elutähtsate protsesside ruumiline piiritlemine ja järjestamine tänu funktsioonide jagunemisele konkreetsete struktuuride vahel. Kõigi elusorganismide põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus on rakk. Sellest organiseerituse tasemest sai alguse meie planeedi elulugu.

Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest ja nende ainevahetusproduktidest. Uued rakud moodustuvad juba olemasolevate rakkude jagunemisel. Kõik rakud on keemilise koostise ja ainevahetuse poolest sarnased. Organismi kui terviku tegevus koosneb üksikute rakkude tegevusest ja vastasmõjust.

1830. aastatel. Rakutuum avastati ja kirjeldati. Kõik rakud koosnevad: 1) plasmamembraanist, mis juhib ainete üleminekut keskkonnast rakku ja tagasi; 2) mitmekesise ehitusega tsütoplasmad; 3) rakutuum, mis sisaldab geneetilist informatsiooni.

Ontogeneetiline (organismi) tasand Organism on terviklik ainurakne või mitmerakuline elusüsteem, mis on võimeline iseseisvalt eksisteerima. Ontogenees on organismi individuaalse arengu protsess sünnist surmani, päriliku teabe realiseerimise protsess.

Populatsioon on ühte liiki isendite kogum, mis hõivab teatud territooriumi, taastoodab end pika aja jooksul ja millel on ühine geneetiline reserv. Liik on struktuurilt ja füsioloogilistelt omadustelt sarnaste isendite kogum, millel on ühine päritolu ja mis võivad vabalt ristuda ja anda viljakaid järglasi.

Biogeotsenootiline tasand Biogeotsenoos ehk ökoloogiline süsteem (ökosüsteem) on aine-, energia- ja infovahetuse kaudu omavahel seotud biootiliste ja abiootiliste elementide kogum, mille raames saab toimuda ainete ringlemine looduses.

Biogeocenoos on terviklik isereguleeruv süsteem, mis koosneb: 1) tootjatest (tootjatest), kes töötlevad vahetult elutut ainet (vetikad, taimed, mikroorganismid); 2) esimest järku tarbijad - ainet ja energiat saadakse tootjate (rohutoiduliste) kasutamise kaudu; 3) teist järku tarbijad (kiskjad jne); 4) koristajad (saprofüüdid ja saprofaagid), toituvad surnud loomadest; 5) lagundajad on rühm baktereid ja seeni, mis lagundavad orgaanilise aine jääke.

"Biosfäär ja tsivilisatsioon" – abiootilised tegurid. Ökoloogia põhimõisted. Keskkonnategur. Taimtoidulised. Ameerika teadlane. Raamat V.I. Vernadski "Biosfäär". Inimtegevus. Kasvuhooneefekt. Ökoloogiline nišš. Piiravad tegurid. Biosfääri alumine piir. Liigne vesi. Eduard Suess. Autotroofid. Antropogeenne tegur. Veetarbimine. Rahvastiku kasv. Vaate asend ruumis. Kompenseerivad omadused.

"Biosfääri mõiste" - Inimese reaktsioonid muutustele biosfääris. Malaaria. Biosfääri evolutsioon. Elusaine biosfääris. Filmid elust ookeanis. Jean-Baptiste Lamarcki portree. Sargassumi vetikad. Kuidas filosoofid noosfääri esindavad. Orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete lagunemine. Näide inimese ebaõnnestunud sekkumisest. Noosfäär. Elusorganismid. Spetsiaalne keemiline koostis. Lämmastiku tsükkel. Biosfääri koostis. Riftii. Anaeroobsed bakterid.

“Biosfäär kui globaalne ökosüsteem” – Biosfäär kui globaalne biosüsteem ja ökosüsteem. Elutu loodus. Organismide elukeskkond Maal. Inimene kui biosfääri elanik. Maa kest. Bioloogiline tsükkel. Keskkonnategurid. Elusorganismid. Inimene. Biosfäär kui globaalne biosüsteem. Elusaine biosfääri taseme tunnused.

"Biosfäär on Maa elav kest" - elutu loodus. Meie planeedi iidsete elanike välimus. Elusorganismid. Kivid. Taimkate. Soe. Biosfäär. Maa. Rohelised taimed. Olendid.

"Biosfääri koostis ja struktuur" - Biosfääri piirid. Evolutsiooniline seisund. Vernadski. Piirav tegur. Hüdrosfäär. Maa kest. Elav aine. Litosfäär. Osoonikiht. Noosfäär. Biosfääri struktuur. Biosfäär. Atmosfäär.

"Biosfääri uurimine" - bakterid, eosed ja õietolm. Interaktsioon. Elu päritolu Maal. Mis on ligikaudu planeet Maa vanus. Elujõulisus. Kõik organismid on ühendatud 4 eluslooduse kuningriiki. Organismide mitmekesisus. 40 tuhat aastat tagasi ilmus moodne inimene. Mitut tüüpi seeni on? Biosfääri piirid. Kontrolli ennast. Millega varustab biosfäär hüdrosfääri? Mäng "Biosfäär". Organismide mitmekesisus Maal.

Slaid 2

• Bioloogia on teadus elust ja elusloodusest.
• Peamisteks ülesanneteks on anda elu teaduslik definitsioon, tuua välja põhimõtteline erinevus elusate ja elutute asjade vahel ning selgitada välja aine bioloogilise eksisteerimisvormi eripära.
• Bioloogilise uurimistöö põhiobjektiks on elusaine.

Slaid 3

Slaid 4

BIOLOOGIA ARENGU ETAPID

• süstemaatika periood – naturalistlik bioloogia;
• evolutsiooniperiood – füüsikaline ja keemiline bioloogia;
• Mikromaailma bioloogia periood on evolutsioonibioloogia.

Slaid 5

Naturalistlik bioloogia

Aristoteles:

Ta jagas loomariigi kahte rühma: verega ja vereta.

Inimene on vereloomade peal (antropotsentrism).

K. Linnaeus:

• arendas välja kõigi loomade ja taimede harmoonilise hierarhia (liik - perekond - järjekord - klass),
• võttis kasutusele täpse terminoloogia taimede ja loomade kirjeldamiseks.

Slaid 6

Füüsikalis-keemiline bioloogia

Elu ja elusorganismide erinevatel tasanditel toimuvate nähtuste ja protsesside mehhanismide mõistmine.

Ilmunud on uued teooriad:

• rakuteooria,
• tsütoloogia,
• geneetika,
• biokeemia,
• biofüüsika.

Slaid 7

Evolutsiooniline bioloogia

• Küsimus elu tekkest ja olemusest.
• J. B. Lamarck pakkus välja esimese evolutsiooniteooria 1809. aastal.
• J. Cuvier – katastroofide teooria.
• Charles Darwini evolutsiooniteooria 1859. aastal
• Kaasaegne (sünteetiline) evolutsiooniteooria (esindab geneetika ja darvinismi sünteesi).

Slaid 8

Darwini evolutsiooniteooria

• varieeruvus
• pärilikkus
• looduslik valik

Slaid 9

Elukorralduse struktuuritasandid

• Raku tase
• Populatsiooni-liikide tase
• Biotsenootiline tase
• Biogeotsenootiline tase
• Biosfääri tase

Slaid 10

Molekulaargeneetiline tase

• Organismide eluprotsesside aluseks olevate biopolümeeride (valgud, nukleiinhapped, polüsahhariidid) jne funktsioneerimise tase.
• Elementaarne struktuuriüksus - geen
• Päriliku teabe kandja on DNA molekul.

Slaid 11

Eesmärk: geneetilise informatsiooni edasikandumise mehhanismide, pärilikkuse ja muutlikkuse uurimine, evolutsiooniprotsesside, elu tekke ja olemuse uurimine.

Slaid 12

• Makromolekulid on hiiglaslikud polümeerimolekulid, mis on ehitatud paljudest monomeeridest.
• Polümeerid: polüsahhariidid, valgud ja nukleiinhapped.
• Nende jaoks on monomeerid monosahhariidid, aminohapped ja nukleotiidid.

Slaid 13

• Polüsahhariidid (tärklis, glükogeen, tselluloos) on energiaallikad ja ehitusmaterjalid suuremate molekulide sünteesiks.
• Valgud ja nukleiinhapped on "teabe" molekulid.

Slaid 14

Oravad

• Makromolekulid, mis on väga pikad aminohapete ahelad.
• Enamik valke täidab katalüsaatorite (ensüümide) funktsiooni.
• Valgud mängivad kandjate rolli.

Slaid 15

Nukleiinhapped

• Komplekssed orgaanilised ühendid, mis on fosforit sisaldavad biopolümeerid (polünukleotiidid).
• Tüübid: desoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA).
• Organismi geneetiline informatsioon salvestatakse DNA molekulidesse.
• Neil on molekulaarse dissümmeetria (asümmeetria) ehk molekulaarse kiraalsuse omadus – nad on optiliselt aktiivsed.

Slaid 16

• DNA koosneb kahest ahelast, mis on keerdunud topeltheeliksiks.
• RNA sisaldab 4-6 tuhat üksikut nukleotiidi, DNA - 10-25 tuhat.
• Geen on DNA või RNA molekuli osa.

Slaid 17

Raku tase

• Sellel tasandil toimub eluprotsesside ruumiline piiritlemine ja järjestamine tänu funktsioonide jagunemisele konkreetsete struktuuride vahel.
• Kõigi elusorganismide põhiline struktuurne ja funktsionaalne üksus on rakk.
• Sellest organiseerituse tasemest sai alguse meie planeedi elulugu.

Slaid 18

Rakk on loomulik elutera, nagu aatom on organiseerimata aine loomulik tera. Teilhard de Chardin

Slaid 19

• Rakk on elementaarne bioloogiline süsteem, mis on võimeline ise uuenema, ise paljunema ja arenema.
• Teadust, mis uurib elusrakke, nimetatakse tsütoloogiaks.
• Rakku kirjeldas esmakordselt R. Hooke 1665. aastal.

Slaid 20

• Kõik elusorganismid koosnevad rakkudest ja nende ainevahetusproduktidest.
• Uued rakud moodustuvad juba olemasolevate rakkude jagunemisel.
• Kõik rakud on keemilise koostise ja ainevahetuse poolest sarnased.
• Organismi kui terviku tegevus koosneb üksikute rakkude tegevusest ja vastasmõjust.

Slaid 21

1830. aastatel. Rakutuum avastati ja kirjeldati.

Kõik rakud koosnevad:

• plasmamembraan, mis kontrollib ainete üleminekut keskkonnast rakku ja tagasi;
• mitmekesise struktuuriga tsütoplasma;
• raku tuum, mis sisaldab geneetilist teavet.

Slaid 22

Loomaraku struktuur

Slaid 23

• Rakud võivad eksisteerida iseseisvate organismidena või mitmerakuliste organismide osana.
• Elusorganismi moodustavad miljardid erinevad rakud (kuni 1015).
• Kõikide elusorganismide rakud on keemilise koostise poolest sarnased.

Slaid 24

Sõltuvalt rakutüübist jagunevad kõik organismid kahte rühma:

1) prokarüootid – rakud, millel puudub tuum, näiteks bakterid;

2) eukarüootid – tuumasid sisaldavad rakud, nagu algloomad, seened, taimed ja loomad.

Slaid 25

Ontogeneetiline (organismi) tasand

• Organism on terviklik ühe- või mitmerakuline elussüsteem, mis on võimeline iseseisvalt eksisteerima.
• Ontogenees on organismi individuaalse arengu protsess sünnist surmani, päriliku teabe realiseerimise protsess.

Slaid 26

• Füsioloogia on teadus mitmerakuliste elusorganismide toimimisest ja arengust.
• Ontogeneesi protsessi kirjeldatakse E. Haeckeli sõnastatud biogeneetilise seaduse alusel.

Slaid 27

Organism on väliskeskkonnas eksisteeriv stabiilne siseorganite ja kudede süsteem.

Slaid 28

Populatsiooni-liikide tase

• See algab suhete ja interaktsiooni uurimisega sama liigi isendite kogumite vahel, millel on üks genofond ja mis asuvad ühel territooriumil.
• Põhiühik on rahvaarv.

Slaid 29

Populatsioonitase ulatub üksikorganismist väljapoole ja seetõttu nimetatakse seda organisatsiooniüleseks organiseerituse tasandiks.

Slaid 30

• Populatsioon on ühte liiki isendite kogum, mis hõivab teatud territooriumi, taastoodab end pika aja jooksul ja millel on ühine geneetiline reserv.
• Liik on struktuurilt ja füsioloogilistelt omadustelt sarnaste isendite kogum, millel on ühine päritolu ja mis võivad vabalt ristuda ja anda viljakaid järglasi.

Biogeocenoos ehk ökoloogiline süsteem (ökosüsteem) on aine-, energia- ja infovahetuse kaudu omavahel seotud biootiliste ja abiootiliste elementide kogum, mille raames saab toimuda ainete ringlemine looduses.

Slaid 35

Biogeocenosis on terviklik isereguleeruv süsteem, mis koosneb:

• tootjad (tootjad), kes töötlevad vahetult elutuid aineid (vetikad, taimed, mikroorganismid);
• esmajärgulised tarbijad - ainet ja energiat saadakse tootjate (rohutoiduliste) kasutamise kaudu;
• teise järgu tarbijad (kiskjad jne);
• hävitajad (saprofüüdid ja saprofaagid), toituvad surnud loomadest;
• lagundajad on rühm baktereid ja seeni, mis lagundavad orgaanilise aine jääke.

Slaid 36

Biosfääri tase

• Elukorralduse kõrgeim tase, mis hõlmab kõiki meie planeedi elunähtusi.
• Biosfäär on planeedi elusaine (kõigi planeedi elusorganismide kogum, sealhulgas inimene) ja selle poolt muudetud keskkond.

Slaid 37

• Biosfäär on ühtne ökoloogiline süsteem.
• Selle süsteemi toimimise, selle struktuuri ja funktsioonide uurimine on bioloogia kõige olulisem ülesanne.
• Neid probleeme uurivad ökoloogia, biotsenoloogia ja biogeokeemia.

Slaid 38

Igal elusaine organiseerituse tasemel on oma eripärad, seetõttu juhib igas bioloogilises uurimistöös teatud tase.

Vaadake kõiki slaide