Структурни нивоа на организација на презентација на жива материја. Карактеристики на биолошкото ниво на организација на материјата

Слајд 7

По поразот на фашистичките германски трупи во битката кај Сталинград, фашистичката германска команда, планирајќи ја летната кампања во 1943 година, одлучи да спроведе голема офанзива на советско-германскиот фронт со цел да ја врати изгубената стратешка иницијатива. Беше планирано да се извршат конвергентни напади од областите на градовите Орел (од север) и Белгород (од југ). Ударните групи требаше да се обединат во областа Курск, опколувајќи ги трупите на Црвената армија. Операцијата беше наречена „Цитадела“. Германците концентрираа до 50 дивизии (16 тенкови и моторизирани) 2 тенковски бригади, околу 900 илјади луѓе.

Слајд 8

Советската команда одлучи да спроведе одбранбена битка, да ги исцрпи непријателските трупи и да ги победи. За таа цел беше создадена длабоко слоевита одбрана од двете страни на булбусот Курск. Беа создадени околу 8 одбранбени линии. Бројот на трупите на Централниот и Воронежскиот фронт: Повеќе од 1 милион 300 илјади луѓе До 20 илјади пиштоли и минофрлачи Околу 3600 тенкови Околу 2950 авиони

Слајд 9

Курск одбранбена операција.

Германската офанзива започна на 5 јули 1943 година. Но, бидејќи советската команда го знаеше времето на почетокот на операцијата, артилериската и воздушната контра-подготовка беше спроведена во рок од 30-40 минути. Германците сè уште спиеле, но советските контра-подготовки ги разбудиле. Беше доцна, но офанзивата сепак започна. Непријателот се обиде да се пробие до Курск од север и југ и да ги опколи трупите на Воронежскиот и Централниот фронт. Откако наидов на претходно подготвена одбрана, германските тенковски дивизии претрпеа значителни загуби, но не беа во можност да ја пробијат.

Слајд 10

Германската офанзива заврши на 12 јули со тенковска битка кај селото Прохоровка - најголемата контратенковска битка во Втората светска војна. Во него од двете страни учествуваа 1.200 тенкови. Полето Прохоровски влезе во аналите на руската воена историја заедно со полињата Куликово и Бородино.

Слајд 11

Операција Ориол и Белгород-Харков.

По неуспехот на нападот на Курск, Германците тргнаа во дефанзива, но не можеа да ја задржат својата позиција. Контраофанзивата на советските трупи заврши со целосна победа. Во втората фаза од битката, советските трупи ги поразија главните непријателски групи. На 5 август беа ослободени Белгород и Орел. Во чест на оваа победа, првиот артилериски поздрав за време на Големата патриотска војна беше испукан во Москва. На 23 август беше ослободен Харков, најважниот политички, економски и стратешки центар на југот на земјата. Битката кај Курск заврши со ослободување на Харков.

Федерална агенција за здравство и социјални работи

Тест по биологија

Квалитативни карактеристики на живата материја. Нивоа на организација на живите суштества.

Хемиски состав на клетката (протеини, нивната структура и функции)

Завршено од студент

Група 1 година 195

оддел за кореспонденција

Фармацевтски факултет

Чељабинск 2009 година

Квалитативни карактеристики на живата материја. Нивоа на организација на живите суштества

Секој жив систем, без разлика колку е комплексен организиран, се состои од биолошки макромолекули: нуклеински киселини, протеини, полисахариди, како и други важни органски материи. Од ова ниво започнуваат различни витални процеси на телото: метаболизам и конверзија на енергија, пренос на наследни информации итн.

Клетките на повеќеклеточните организми формираат ткива - системи на клетки слични по структура и функција и меѓуклеточни супстанции поврзани со нив. Ткивата се интегрирани во поголеми функционални единици наречени органи. Внатрешните органи се карактеристични за животните; овде тие се дел од органските системи (респираторни, нервни итн.). На пример, дигестивниот систем: усната шуплина, фаринксот, хранопроводникот, желудникот, дуоденумот, тенкото црево, дебелото црево, анусот. Ваквата специјализација, од една страна, го подобрува функционирањето на телото како целина, а од друга, бара зголемен степен на координација и интеграција на различни ткива и органи.

Клетката е структурна и функционална единица, како и единица на развој на сите живи организми кои живеат на Земјата. На клеточно ниво, преносот на информации и трансформацијата на супстанциите и енергијата се споени.

Елементарната единица на органското ниво е индивидуата, која се смета во развојот - од моментот на настанување до крајот на постоењето - како жив систем. Се појавуваат органски системи кои се специјализирани да вршат различни функции.

Збир на организми од ист вид, обединети со заедничко живеалиште, во кое се создава популација - надорганистички систем. Во овој систем се вршат елементарни еволутивни трансформации.

Биогеоценозата е збирка на организми од различни видови и различна сложеност на организацијата со фактори на животната средина. Во процесот на заеднички историски развој на организми од различни систематски групи, се формираат динамични, стабилни заедници.

Биосферата е тоталитетот на сите биогеоценози, систем кој ги опфаќа сите феномени на животот на нашата планета. На ова ниво се јавува циркулација на супстанции и трансформација на енергија поврзана со виталната активност на сите живи организми.

Табела 1. Нивоа на организација на живата материја

Молекуларна

Почетното ниво на организација на живите суштества. Предмет на истражување се молекули на нуклеински киселини, протеини, јаглени хидрати, липиди и други биолошки молекули, т.е. молекули кои се наоѓаат во клетката. Секој жив систем, без разлика колку е комплексен организиран, се состои од биолошки макромолекули: нуклеински киселини, протеини, полисахариди, како и други важни органски материи. Од ова ниво започнуваат различни витални процеси на телото: метаболизам и конверзија на енергија, пренос на наследни информации итн.

Мобилни

Проучување на клетки кои дејствуваат како независни организми (бактерии, протозои и некои други организми) и клетки кои сочинуваат повеќеклеточни организми.

Ткаенина

Клетките кои имаат заедничко потекло и вршат слични функции формираат ткива. Постојат неколку видови на животински и растителни ткива со различни својства.

Орган

Во организмите, почнувајќи од колентератите, се формираат органи (органски системи), често од ткива од различни видови.

Организам

Ова ниво е претставено со едноклеточни и повеќеклеточни организми.

Популација-видови

Организмите од ист вид кои живеат заедно во одредени области сочинуваат популација. Сега на Земјата има околу 500 илјади видови растенија и околу 1,5 милиони видови на животни.

Биогеоценотичен

Тој е претставен со збирка на организми од различни видови, во зависност едни од други до еден или друг степен.

Биосфера

Највисоката форма на организација на живите суштества. Ги вклучува сите биогеоценози поврзани со општиот метаболизам и енергетската конверзија.

Секое од овие нивоа е прилично специфично, има свои модели, свои методи на истражување. Можно е дури и да се издвојат науки кои ги спроведуваат своите истражувања на одредено ниво на организација на живите суштества. На пример, на молекуларно ниво живите суштества ги проучуваат такви науки како молекуларна биологија, биоорганска хемија, биолошка термодинамика, молекуларна генетика итн. Иако се разликуваат нивоата на организација на живите суштества, тие се тесно меѓусебно поврзани и течат еден од друг, што зборува за интегритетот на живата природа.

Клеточната мембрана. Површински апарат на ќелијата, нејзините главни делови, нивната намена

Живата клетка е основна честичка на структурата на живата материја. Тоа е наједноставниот систем кој има целосен опсег на својства на живите суштества, вклучувајќи ја и способноста за пренос на генетски информации. Теоријата на клетките ја создадоа германските научници Теодор Шван и Матијас Шлајден. Неговата главна позиција е изјавата дека сите растителни и животински организми се состојат од клетки кои се слични по структура. Истражувањата во областа на цитологијата покажаа дека сите клетки вршат метаболизам, се способни за саморегулирање и можат да пренесуваат наследни информации. Животниот циклус на секоја клетка завршува или со делење и продолжување на животот во обновена форма или со смрт. Во исто време, се покажа дека клетките се многу разновидни, тие можат да постојат како едноклеточни организми или како дел од повеќеклеточни. Животниот век на клетките не смее да надмине неколку дена или може да се совпадне со животниот век на организмот. Големините на клетките варираат многу: од 0,001 до 10 см Клетките формираат ткива, неколку видови ткива - органи, групи на органи поврзани со решавање на некои вообичаени проблеми се нарекуваат телесни системи. Клетките имаат сложена структура. Од надворешното опкружување е одвоена со школка, која, како лабава и лабава, обезбедува интеракција на клетката со надворешниот свет, размена на материјата, енергијата и информациите со неа. Клеточниот метаболизам служи како основа за уште едно од нивните најважни својства - одржување на стабилноста и стабилноста на условите на внатрешната средина на клетката. Ова својство на клетките, својствено за целиот жив систем, се нарекува хомеостаза. Хомеостазата, односно постојаноста на составот на клетката, се одржува со метаболизам, односно метаболизам. Метаболизмот е комплексен, повеќефазен процес, вклучувајќи испорака на суровини во клетката, производство на енергија и протеини од нив и отстранување на произведените корисни производи, енергија и отпад од клетката во животната средина.

Клеточната мембрана е клеточна мембрана која ги извршува следните функции:

одвојување на содржината на клетките и надворешната средина;

регулирање на метаболизмот помеѓу клетката и околината;

местото на некои биохемиски реакции (вклучувајќи фотосинтеза, оксидативна фосфорилација);

асоцијација на клетките во ткивата.

Мембраните се поделени на плазматски (клеточни мембрани) и надворешни. Најважната особина на плазматската мембрана е полупропустливост, односно способност да дозволи да минуваат само одредени супстанции. Гликозата, аминокиселините, масни киселини и јони полека дифундираат низ него, а самите мембрани можат активно да го регулираат процесот на дифузија.

Според современите податоци, плазма мембраните се липопротеински структури. Липидите спонтано формираат двослој, а мембранските протеини „пливаат“ во него. Мембраните содржат неколку илјади различни протеини: структурни, транспортери, ензими и други. Се претпоставува дека има пори помеѓу протеинските молекули низ кои можат да поминат хидрофилните материи (липидниот двослој го спречува нивното директно навлегување во клетката). Некои молекули на површината на мембраната имаат гликозилни групи поврзани со нив, кои се вклучени во процесот на препознавање на клетките за време на формирањето на ткивото.

Различни типови мембрани се разликуваат по нивната дебелина (обично се движи од 5 до 10 nm). Конзистентноста на липидниот двослој наликува на маслиново масло. Во зависност од надворешните услови (холестеролот е регулатор), структурата на двослојот може да се промени така што станува потечна (од ова зависи активноста на мембраната).

Важен проблем е транспортот на супстанции преку плазма мембраните. Неопходно е за доставување на хранливи материи во клетката, отстранување на токсичниот отпад и создавање на градиенти за одржување на нервната и мускулната активност. Постојат следниве механизми за транспорт на супстанции преку мембраната:

дифузија (гасови, молекули растворливи во масти продираат директно низ плазма мембраната); со олеснета дифузија, супстанција растворлива во вода поминува низ мембраната преку посебен канал создаден од специфична молекула;

осмоза (дифузија на вода низ полупропустливи мембрани);

активен транспорт (пренос на молекули од област со помала концентрација во област со поголема концентрација, на пример, преку специјални транспортни протеини, бара АТП енергија);

за време на ендоцитозата, мембраната формира инвагинации, кои потоа се трансформираат во везикули или вакуоли. Постојат фагоцитоза - апсорпција на цврсти честички (на пример, од леукоцити во крвта) - и пиноцитоза - апсорпција на течности;

егзоцитозата е обратен процес на ендоцитоза; Од клетките се отстрануваат несварените остатоци од цврсти честички и течни секрети.

Супрамембранските структури може да се наоѓаат над плазма мембраната на клетката. Нивната структура е карактеристика на влажна класификација. Кај животните ова е гликокаликсот (протеинско-јаглехидратен комплекс), кај растенијата, габите и бактериите е клеточниот ѕид. Клеточниот ѕид на растенијата вклучува целулоза, габи - хитин, бактерии - протеинско-полисахарид комплекс муреин.

Основата на апаратот за клеточна површина (SAC) е надворешната клеточна мембрана или плазмалема. Покрај плазматската мембрана, ПАА има надмембрански комплекс, а кај еукариотите има и субмембрански комплекс.

Главните биохемиски компоненти на плазмалемата (од грчката плазма - формирање и лема - школка, кора) се липиди и протеини. Нивниот квантитативен сооднос кај повеќето еукариоти е 1:1, а кај прокариотите протеините доминираат во плазмалмата. Мала количина на јаглени хидрати се наоѓа во надворешната клеточна мембрана и може да се најдат соединенија слични на масти (кај цицачите - холестерол, витамини растворливи во масти).

Супрамембранскиот комплекс на апаратот на клеточната површина се карактеризира со различни структури. Кај прокариотите, супрамембранскиот комплекс во повеќето случаи е претставен со клеточен ѕид со различна дебелина, чија основа е комплексниот гликопротеин муреин (кај архебактериите - псевдомуреин). Во голем број на евбактерии, надворешниот дел на супрамембранскиот комплекс се состои од друга мембрана со висока содржина на липополисахариди. Кај еукариотите, универзалната компонента на супрамембранскиот комплекс се јаглехидратите - компоненти на гликолипидите и гликопротеините на плазмалемата. Поради ова, првично беше наречен гликокаликс (од грчкиот гликос - сладок, јаглехидрат и лат. callum - густа кожа, школка). Покрај јаглехидратите, гликокаликсот вклучува и периферни протеини над билипидниот слој. Покомплексни варијанти на супрамембранскиот комплекс се среќаваат кај растенијата (клеточниот ѕид од целулоза), габите и членконогите (надворешната обвивка направена од хитин).

Подмембраната (од латинскиот под - под) комплекс е карактеристична само за еукариотските клетки. Се состои од различни структури слични на протеинска нишка: тенки фибрили (од латинскиот фибрила - влакно, нишка), микрофибрили (од грчки микрос - мали), скелетни (од грчкиот скелет - сушени) фибрили и микротубули. Тие се поврзани едни со други со протеини и го формираат мускулно-скелетниот апарат на клетката. Подмембранскиот комплекс е во интеракција со плазмалема протеините, кои, пак, се поврзани со супраммембранскиот комплекс. Како резултат на тоа, ПАК е структурно интегрален систем. Ова му овозможува да извршува важни функции за клетката: изолација, транспорт, каталитички, рецепторско-сигнализирање и контакт.

Хемиски состав на клетката (протеини, нивната структура и функции)

Хемиските процеси што се случуваат во клетката се еден од главните услови за нејзиниот живот, развој и функционирање.

СТРАНИЦА_BREAK--

Сите клетки на растителните и животинските организми, како и микроорганизмите, се слични по хемиски состав, што укажува на единството на органскиот свет.

Од 109 елементи на периодниот систем на Менделеев, значително мнозинство беа пронајдени во клетките. Некои елементи се содржани во клетките во релативно големи количини, други во мали количини (Табела 2).

Табела 2. Содржина на хемиски елементи во ќелијата

Елементи

Количина (во%)

Елементи

Количина (во%)

Кислород

На прво место меѓу супстанциите на клетката е водата. Сочинува речиси 80% од клеточната маса. Водата е најважната компонента на клетката, не само во количина. Тој игра значајна и разновидна улога во животот на клетката.

Водата ги одредува физичките својства на клетката - нејзиниот волумен, еластичност. Водата е од големо значење во формирањето на структурата на молекулите на органските материи, особено структурата на протеините, која е неопходна за извршување на нивните функции. Важноста на водата како растворувач е голема: многу супстанции влегуваат во клетката од надворешната средина во воден раствор, а во воден раствор отпадните производи се отстрануваат од клетката. Конечно, водата е директен учесник во многу хемиски реакции (разградување на протеини, јаглени хидрати, масти итн.).

Биолошката улога на водата е одредена од особеностите на нејзината молекуларна структура и поларитетот на нејзините молекули.

Покрај водата, во неорганските материи на клетката спаѓаат и соли. За виталните процеси, најважни катјони вклучени во солите се K+, Na+, Ca2+, Mg2+, а најважни анјони се HPO4-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.

Концентрацијата на катјони и анјони во клетката и во нејзиното живеалиште, како по правило, е остро различна. Додека клетката е жива, односот на јоните внатре и надвор од клетката цврсто се одржува. По смртта на клетката, содржината на јони во клетката и во околината брзо се изедначува. Јоните содржани во клетката се од големо значење за нормалното функционирање на клетката, како и за одржување на постојана реакција во клетката. И покрај фактот дека киселините и алкалите постојано се формираат во процесот на живот, нормалната реакција на клетката е малку алкална, речиси неутрална.

Неорганските материи се содржани во клетката не само во растворена, туку и во цврста состојба. Особено, јачината и цврстината на коскеното ткиво се обезбедуваат со калциум фосфат, а школките од мекотели со калциум карбонат.

Органските супстанции формираат околу 20 - 30% од составот на клетките.

Биополимерите вклучуваат јаглени хидрати и протеини. Јаглехидратите содржат атоми на јаглерод, кислород и водород. Постојат едноставни и сложени јаглехидрати. Едноставни - моносахариди. Комплекс - полимери чии мономери се моносахариди (олигосахариди и полисахариди). Како што се зголемува бројот на мономерни единици, растворливоста на полисахаридите се намалува и слаткиот вкус исчезнува.

Моносахаридите се цврсти, безбојни кристални материи кои се многу растворливи во вода и многу слабо (или воопшто не) растворливи во органски растворувачи. Моносахаридите вклучуваат триози, тетрози, пентози и хексози. Меѓу олигосахаридите најзастапени се дисахаридите (малтоза, лактоза, сахароза). Полисахаридите најчесто се наоѓаат во природата (целулоза, скроб, хитин, гликоген). Нивните мономери се молекули на гликоза. Тие делумно се раствораат во вода, отекуваат за да формираат колоидни раствори.

Липидите се масти нерастворливи во вода и супстанции слични на масти кои се состојат од глицерол и масни киселини со висока молекуларна тежина. Мастите се естери на трихидричен алкохол глицерол и повисоки масни киселини. Животинските масти се наоѓаат во млекото, месото и поткожното ткиво. Во растенијата - во семиња и плодови. Покрај мастите, клетките содржат и нивни деривати - стероиди (холестерол, хормони и витамини растворливи во масти А, Д, К, Е, Ф).

Липидите се:

структурни елементи на клеточните мембрани и клеточните органели;

енергетски материјал (1 g маснотии, кога се оксидира, ослободува 39 kJ енергија);

резервни материи;

врши заштитна функција (кај морски и поларни животни);

влијае на функционирањето на нервниот систем;

извор на вода за телото (1 кг, кога се оксидира, дава 1,1 кг вода).

Нуклеински киселини. Името „нуклеински киселини“ доаѓа од латинскиот збор „јадро“, т.е. јадро: Тие првпат беа откриени во клеточните јадра. Биолошкото значење на нуклеинските киселини е многу големо. Тие играат централна улога во складирањето и пренесувањето на наследните својства на клетката, поради што често се нарекуваат супстанци на наследување. Нуклеинските киселини обезбедуваат синтеза на протеини во клетката, исто како и во матичната клетка и пренесување на наследни информации. Постојат два вида нуклеински киселини - деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) и рибонуклеинска киселина (РНК).

Молекулата на ДНК се состои од две спирално искривени нишки. ДНК е полимер чии мономери се нуклеотиди. Нуклеотидите се соединенија кои се состојат од молекула на фосфорна киселина, јаглени хидрати деоксирибоза и азотна база. ДНК има четири типа на азотни бази: аденин (А), гванин (G), цитозин (C), тимин (Т). Секоја нишка на ДНК е полинуклеотид кој се состои од неколку десетици илјади нуклеотиди. Удвојувањето на ДНК - редупликација - обезбедува пренос на наследни информации од матичната клетка до клетките ќерки.

РНК е полимер сличен по структура на една нишка на ДНК, но помал по големина. РНК мономерите се нуклеотиди кои се состојат од фосфорна киселина, јаглени хидрати рибоза и азотна база. Наместо тимин, РНК содржи урацил. Познати се три типа на РНК: гласник РНК (i-RNA) - пренесува информации за структурата на протеинот од молекулата на ДНК; транспорт (т-РНК) - транспортира амино киселини до местото на синтеза на протеини; рибозомални (r-RNA) - се наоѓаат во рибозомите, вклучени во одржувањето на структурата на рибозомот.

Многу важна улога во биоенергетиката на клетката има аденил нуклеотидот, на кој се прикачени два остатоци од фосфорна киселина. Оваа супстанца се нарекува аденозин трифосфорна киселина (ATP). АТП е универзален биолошки енергетски акумулатор: светлосната енергија на сонцето и енергијата содржана во потрошената храна се складираат во молекулите на АТП. АТП е нестабилна структура; кога АТП се трансформира во АДП (аденозин дифосфат), се ослободува 40 kJ енергија. АТП се произведува во митохондриите на животинските клетки и за време на фотосинтезата во растителните хлоропласти. Енергијата на АТП се користи за извршување на хемиска (синтеза на протеини, масти, јаглени хидрати, нуклеински киселини), механичка (движење, работа на мускулите), трансформација во електрична или лесна (испуштање на електрични жици, јагули, сјај од инсекти) енергија.

Протеините се непериодични полимери чии мономери се амино киселини. Сите протеини содржат атоми на јаглерод, водород, кислород и азот. Многу протеини содржат и атоми на сулфур. Постојат протеини кои содржат и метални атоми - железо, цинк, бакар. Присуството на киселински и базни групи ја одредува високата реактивност на амино киселините. Од амино групата на една аминокиселина и карбоксил на друга, се ослободува молекула на вода, а ослободените електрони формираат пептидна врска: CO-NN (откриена е во 1888 година од професорот А.Ја. Данилевски), поради што протеините се нарекуваат полипептиди. Протеинските молекули се макромолекули. Познати се многу аминокиселини. Но, само 20 амино киселини се познати како мономери на сите природни протеини - животински, растителни, микроби, вирусни. Тие беа наречени „магија“. Фактот дека протеините на сите организми се изградени од исти амино киселини е уште еден доказ за единството на живиот свет на Земјата.

Постојат 4 нивоа на организација во структурата на протеинските молекули:

1. Примарна структура - полипептиден синџир на амино киселини поврзани во одредена низа со ковалентни пептидни врски.

2. Секундарна структура - полипептиден синџир во форма на спирала. Се појавуваат бројни водородни врски помеѓу пептидните врски на соседните вртења и другите атоми, обезбедувајќи силна структура.

3. Терциерна структура - конфигурација специфична за секој протеин - глобула. Се задржува со хидрофобни врски со мала јачина или кохезивни сили помеѓу неполарните радикали, кои се наоѓаат во многу амино киселини. Исто така, постојат ковалентни S-S врски кои се јавуваат помеѓу далечно распоредени радикали на аминокиселината цистеин што содржи сулфур.

4. Кватернарна структура се јавува кога неколку макромолекули се соединуваат и формираат агрегати. Така, хемоглобинот во човечката крв е агрегат од четири макромолекули.

Повреда на природната структура на протеинот се нарекува денатурација. Се јавува под влијание на висока температура, хемикалии, зрачна енергија и други фактори.

Улогата на протеинот во животот на клетките и организмите:

градба (структурни) - протеини - градежен материјал на телото (школки, мембрани, органели, ткива, органи);

каталитичка функција - ензими кои ги забрзуваат реакциите стотици милиони пати;

мускулно-скелетна функција - протеини кои ги сочинуваат скелетните коски и тетиви; движење на флагелати, цилијати, мускулна контракција;

транспортна функција - хемоглобин во крвта;

заштитни - крвните антитела ги неутрализираат туѓите супстанции;

енергетска функција - кога протеинот се разложува, 1 g ослободува 17,6 kJ енергија;

регулаторни и хормонални - протеините се дел од многу хормони и учествуваат во регулирањето на животните процеси на телото;

рецептор - протеините го спроведуваат процесот на селективно препознавање на поединечни супстанции и нивно прицврстување на молекулите.

Метаболизам во клетката. Фотосинтеза. Хемосинтеза

Предуслов за постоење на кој било организам е постојан проток на хранливи материи и постојано ослободување на крајните производи од хемиските реакции што се случуваат во клетките. Хранливите материи организмите ги користат како извор на атоми на хемиски елементи (првенствено јаглеродни атоми), од кои се градат или обновуваат сите структури. Освен хранливи материи, телото добива и вода, кислород и минерални соли.

Органските супстанции кои влегуваат во клетките (или се синтетизираат за време на фотосинтезата) се разложуваат на градежни блокови - мономери и се испраќаат до сите клетки на телото. Некои од молекулите на овие супстанции се трошат за синтеза на специфични органски супстанции својствени за даден организам. Клетките синтетизираат протеини, липиди, јаглени хидрати, нуклеински киселини и други супстанции кои вршат различни функции (градежни, каталитички, регулаторни, заштитни итн.).

Друг дел од нискомолекуларните органски соединенија кои влегуваат во клетките оди на формирање на АТП, чии молекули содржат енергија наменета директно за извршување на работата. Енергијата е неопходна за синтеза на сите специфични супстанции на телото, одржување на неговата високо уредена организација, активен транспорт на супстанции во клетките, од една клетка во друга, од еден дел од телото до друг, за пренос на нервните импулси, движење на организмите, одржување на константна телесна температура (кај птици и цицачи) и за други цели.

За време на трансформацијата на супстанциите во клетките, се формираат крајни производи на метаболизмот кои можат да бидат токсични за телото и се отстрануваат од него (на пример, амонијак). Така, сите живи организми постојано консумираат одредени материи од околината, ги трансформираат и испуштаат финални производи во животната средина.

Продолжување
--PAGE_BREAK--

Збирот на хемиски реакции што се случуваат во телото се нарекува метаболизам или метаболизам. Во зависност од општата насока на процесите, се разликуваат катаболизмот и анаболизмот.

Катаболизам (дисимилација) е збир на реакции што доведуваат до формирање на едноставни соединенија од посложени. Катаболичките реакции вклучуваат, на пример, реакции на хидролиза на полимери на мономери и разградување на вторите до јаглерод диоксид, вода, амонијак, т.е. реакции на енергетскиот метаболизам, при што се јавува оксидација на органски материи и синтеза на АТП.

Анаболизам (асимилација) е збир на реакции за синтеза на сложени органски материи од поедноставни. Ова вклучува, на пример, фиксација на азот и биосинтеза на протеини, синтеза на јаглени хидрати од јаглерод диоксид и вода за време на фотосинтезата, синтеза на полисахариди, липиди, нуклеотиди, ДНК, РНК и други супстанции.

Синтезата на супстанции во клетките на живите организми често се нарекува пластичен метаболизам, а разградувањето на супстанциите и нивната оксидација, придружено со синтеза на АТП, како енергетски метаболизам. Двата типа на метаболизам ја формираат основата на животната активност на која било клетка, а со тоа и на секој организам, и се тесно поврзани еден со друг. Од една страна, сите реакции на пластична размена бараат трошење на енергија. Од друга страна, за да се спроведат реакции на енергетскиот метаболизам, потребна е постојана синтеза на ензими, бидејќи нивниот животен век е краток. Покрај тоа, супстанциите што се користат за дишење се формираат за време на пластичен метаболизам (на пример, за време на процесот на фотосинтеза).

Фотосинтезата е процес на формирање на органска материја од јаглерод диоксид и вода на светлина со учество на фотосинтетички пигменти (хлорофил во растенијата, бактериохлорофил и бактериородопсин кај бактериите). Во современата физиологија на растенијата, фотосинтезата почесто се сфаќа како фотоавтотрофична функција - збир на процеси на апсорпција, трансформација и употреба на енергијата на светлосните кванти во различни ендергонски реакции, вклучително и конверзија на јаглерод диоксид во органски супстанции.

Фотосинтезата е главен извор на биолошка енергија; фотосинтетичките автотрофи ја користат за синтеза на органски материи од неоргански; хетеротрофите постојат на сметка на енергијата складирана од автотрофите во форма на хемиски врски, ослободувајќи ја во процесите на дишење и ферментација. Енергијата добиена од човештвото со согорување на фосилни горива (јаглен, нафта, природен гас, тресет) се складира и во процесот на фотосинтеза.

Фотосинтезата е главниот влез на неоргански јаглерод во биолошкиот циклус. Целиот слободен кислород во атмосферата е од биогенско потекло и е нуспроизвод на фотосинтезата. Создавањето на оксидирачка атмосфера (кислородна катастрофа) целосно ја промени состојбата на земјината површина, го овозможи појавувањето на дишењето, а подоцна, по формирањето на озонската обвивка, овозможи животот да стигне до копното.

Хемосинтезата е метод на автотрофична исхрана во која извор на енергија за синтеза на органски материи од CO2 се реакциите на оксидација на неорганските соединенија. Овој вид на производство на енергија го користат само бактериите. Феноменот на хемосинтеза е откриен во 1887 година од страна на рускиот научник С.Н. Виноградски.

Треба да се забележи дека енергијата ослободена во реакциите на оксидација на неорганските соединенија не може директно да се користи во процесите на асимилација. Прво, оваа енергија се претвора во енергија на макроенергетските врски на АТП и дури потоа се троши на синтеза на органски соединенија.

Хемолитоавтотрофни организми:

Железните бактерии (Geobacter, Gallionella) оксидираат двовалентно железо во железо.

Сулфурните бактерии (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) оксидираат водород сулфид до молекуларен сулфур или до соли на сулфурна киселина.

Нитрификационите бактерии (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) го оксидираат амонијакот, формиран за време на распаѓањето на органската материја, до азотни и азотни киселини, кои, во интеракција со минералите на почвата, формираат нитрити и нитрати.

Тионските бактерии (Thiobacillus, Acidithiobacillus) се способни да оксидираат тиосулфати, сулфити, сулфиди и молекуларен сулфур во сулфурна киселина (често со значително намалување на pH вредноста на растворот), процесот на оксидација се разликува од оној на сулфурните бактерии (особено, во дека тионските бактерии не депонираат интрацелуларен сулфур). Некои претставници на тионските бактерии се екстремни ацидофили (способни да преживеат и да се репродуцираат кога pH вредноста на растворот паѓа на 2), способни да издржат високи концентрации на тешки метали и да оксидираат метално и црно железо (Acidithiobacillus ferrooxidans) и да испуштаат тешки метали од руди .

Водородните бактерии (Hydrogenophilus) се способни да оксидираат молекуларен водород и се умерени термофили (растат на температура од 50 °C)

Хемосинтетичките организми (на пример, сулфурните бактерии) можат да живеат во океаните на големи длабочини, на места каде водородниот сулфид излегува од фрактури во земјината кора во водата. Се разбира, светлосните кванти не можат да навлезат во вода на длабочина од околу 3-4 километри (на оваа длабочина се наоѓаат повеќето зони на океански пукнатини). Така, хемосинтетиците се единствените организми на земјата кои не зависат од енергијата на сончевата светлина.

Од друга страна, амонијакот, кој се користи за нитрификација на бактериите, се ослободува во почвата кога растителните или животинските материи гниеат. Во овој случај, виталната активност на хемосинтетиците индиректно зависи од сончевата светлина, бидејќи амонијакот се формира за време на распаѓањето на органските соединенија добиени од сончевата енергија.

Улогата на хемосинтетиците за сите живи суштества е многу голема, бидејќи тие се незаменлива алка во природниот циклус на најважните елементи: сулфур, азот, железо, итн. хидроген сулфид. Нитрификационите бактерии се од големо значење, тие ја збогатуваат почвата со нитрити и нитрати - главно во форма на нитрати растенијата апсорбираат азот. Некои хемосинтетици (особено, сулфурните бактерии) се користат за третман на отпадни води.

Според современите проценки, биомасата на „подземната биосфера“, која се наоѓа, особено, под морското дно и вклучува хемосинтетички анаеробни архебактерии кои оксидираат метан, може да ја надмине биомасата на остатокот од биосферата.

Мејоза. Карактеристики на првата и втората поделба на мејозата. Биолошко значење. Разлика помеѓу мејозата и митозата

Разбирањето на фактот дека герминативните клетки се хаплоидни и затоа мора да се формираат со помош на посебен механизам за клеточна делба дојде како резултат на набљудувања, кои исто така речиси за прв пат сугерираат дека хромозомите содржат генетски информации. Во 1883 година, беше откриено дека јадрата на јајце клетката и спермата на одреден тип црви содржат само два хромозома, додека оплодената јајце клетка веќе има четири. Хромозомската теорија на наследноста би можела на тој начин да го објасни долгогодишниот парадокс дека улогите на таткото и мајката во одредувањето на карактеристиките на потомството често изгледаат исти, и покрај огромната разлика во големината на јајце клетката и спермата.

Друга важна импликација на ова откритие беше дека половите клетки мора да се формираат како резултат на посебен вид нуклеарна поделба, во која целиот сет на хромозоми е поделен точно на половина. Овој тип на поделба се нарекува мејоза (збор од грчко потекло што значи „намалување“. Името на друг вид клеточна делба, митоза, доаѓа од грчкиот збор што значи „нишка“; овој избор на име се заснова на нишката. појавата на хромозомите како што се кондензираат за време на нуклеарната поделба - овој процес се случува и за време на митоза и за време на мејозата) Однесувањето на хромозомите за време на мејозата, кога нивниот број е намален, се покажа како посложено отколку што се мислеше. Затоа, најважните карактеристики на мејотичната поделба беа воспоставени само до почетокот на 30-тите години како резултат на огромен број темелни студии кои комбинираа цитологија и генетика.

При првата мејотична поделба, секоја клетка ќерка наследува две копии од еден од двата хомолози и затоа содржи диплоидна количина на ДНК.

Формирањето на јадра на хаплоидни гамети се јавува како резултат на втората поделба на мејозата, во која хромозомите се редат на екваторот на новото вретено и без понатамошна репликација на ДНК, сестринските хроматиди се одвојуваат едни од други, како во нормалната митоза, формирајќи клетки со хаплоиден ДНК сет.

Така, мејозата се состои од две клеточни делби по една фаза на дуплирање на хромозомите, така што секоја клетка што влегува во мејоза резултира со четири хаплоидни клетки.

Понекогаш процесот на мејоза се одвива ненормално, а хомолозите не можат да се одвојат едни од други - овој феномен се нарекува недисјункција на хромозомите. Некои од хаплоидните клетки формирани во овој случај добиваат недоволен број на хромозоми, додека други ги добиваат нивните дополнителни копии. Од таквите гамети се формираат неисправни ембриони, од кои повеќето умираат.

Во профазата на првата поделба на мејозата, при конјугација (синапсис) и одвојување на хромозомите, кај нив се случуваат сложени морфолошки промени. Во согласност со овие промени, профазата е поделена на пет последователни фази:

лептотен;

зиготен;

пахитен;

диплотен;

дијакинеза.

Највпечатлив феномен е иницирањето на блиско приближување на хромозомите во зиготенот, кога специјализирана структура наречена синаптонемален комплекс почнува да се формира помеѓу парови сестрински хроматиди во секој бивалентен. Моментот на целосна конјугација на хромозомите се смета за почеток на пахитенот, кој обично трае неколку дена; по раздвојувањето на хромозомите, започнува фазата на диплотен, кога хиазмата стануваат видливи за прв пат.

По завршувањето на долгата профаза I, две нуклеарни поделби без одделен период на синтеза на ДНК го доведуваат процесот на мејоза до крај. Овие фази обично заземаат не повеќе од 10% од вкупното време потребно за мејоза, и ги имаат истите имиња како и соодветните фази на митоза. Остатокот од првата поделба на мејозата е поделен на метафаза I, анафаза I и телофаза I. До крајот на првата поделба, хромозомскиот сет се намалува, претворајќи се од тетраплоиден во диплоиден, исто како и во митозата, и се формираат две клетки од една ќелија. Одлучувачката разлика е во тоа што при првата поделба на мејозата, секоја клетка добива два сестрински хроматиди поврзани на центромерот, а за време на митозата влегуваат два одвоени хроматиди.

Понатаму, по кратка интерфаза II, во која хромозомите не се удвојуваат, брзо се случува втората поделба - профаза II, анафаза II и телофаза II. Како резултат на тоа, од секоја диплоидна клетка што влегла во мејоза, се формираат четири хаплоидни јадра.

Мејозата се состои од две последователни клеточни делби, од кои првата трае речиси исто колку и целата мејоза и е многу посложена од втората.

По завршувањето на првата мејотична поделба, повторно се формираат мембрани во двете ќерки ќерки и започнува кратка интерфаза. Во тоа време, хромозомите се донекаде деспирализирани, но наскоро тие повторно се кондензираат и започнува профазата II. Бидејќи во овој период не се случува синтеза на ДНК, се чини дека кај некои организми хромозомите минуваат директно од една поделба на друга. Профазата II кај сите организми е кратка: нуклеарната обвивка се уништува кога се формира ново вретено, по што, брзо последователно, следат метафаза II, анафаза II и телофаза II. Како и кај митозата, кинетохорните филаменти се формираат кај сестрите хроматиди, кои се протегаат од центромерот во спротивни насоки. На метафазната плоча, двете сестрински хроматиди се држат заедно до анафазата, кога се раздвојуваат поради ненадејното раздвојување на нивните кинетохори. Така, втората поделба на мејозата е слична на нормалната митоза, единствената значајна разлика е во тоа што има една копија од секој хромозом, а не два, како во митозата.

Мејозата завршува со формирање на нуклеарни обвивки околу четирите хаплоидни јадра формирани во telophase II.

Во принцип, мејозата произведува четири хаплоидни клетки од една диплоидна клетка. За време на гаметната мејоза, гамети се формираат од добиените хаплоидни клетки. Овој тип на мејоза е карактеристичен за животните. Гаметичката мејоза е тесно поврзана со гаметогенезата и оплодувањето. За време на зиготната и спорна мејоза, добиените хаплоидни клетки предизвикуваат спори или зооспори. Овие типови на мејоза се карактеристични за пониските еукариоти, габите и растенијата. Спорната мејоза е тесно поврзана со спорогенезата. Така, мејозата е цитолошка основа на сексуалната и асексуалната (спора) репродукција.

Биолошкото значење на мејозата е да се одржи константен број на хромозоми во присуство на сексуалниот процес. Покрај тоа, како резултат на вкрстување, се јавува рекомбинација - појава на нови комбинации на наследни склоности во хромозомите. Мејозата обезбедува и комбинирана варијабилност - појава на нови комбинации на наследни склоности при понатамошното оплодување.

Текот на мејозата е контролиран од генотипот на организмот, под контрола на половите хормони (кај животните), фитохормоните (кај растенијата) и многу други фактори (на пример, температурата).

Следниве видови на влијанија на некои организми врз други се можни:

позитивно - еден организам има корист на сметка на друг;

негативно - телото е повредено поради нешто друго;

неутрален - другиот не влијае на телото на кој било начин.

Така, следните опции за односи меѓу два организми се можни според видот на влијанието што го имаат еден врз друг:

Мутуализам - под природни услови, популациите не можат да постојат едно без друго (пример: симбиоза на габа и алги во лишаи).

Прото-соработка - односот е опционален (пример: односот меѓу рак и анемона, анемоната го штити ракот и го користи како превозно средство).

Комензализам - една популација има корист од врската, додека другата не добива ниту корист ниту штета.

Кохабитација - еден организам користи друг (или неговиот дом) како место на живеење без да му нанесе штета на вториот.

Слободно оптоварување - еден организам се храни со преостанатата храна на друг.

Неутралност - двете популации не влијаат една на друга на кој било начин.

Амензализам, антибиоза - една популација негативно влијае на друга, но самата не доживува негативно влијание.

Предација е феномен во кој еден организам се храни со органи и ткива на друг, без симбиотски однос.

Конкуренција - двете популации негативно влијаат едни на други.

Природата знае бројни примери на симбиотски врски од кои имаат корист и двајцата партнери. На пример, симбиозата помеѓу мешунките растенија и почвените бактерии Ризобиум е исклучително важна за циклусот на азот во природата. Овие бактерии - исто така наречени бактерии што го фиксираат азот - се таложат на корените на растенијата и имаат способност да го „поправат“ азот, односно да ги разбијат силните врски помеѓу атомите на атмосферскиот слободен азот, што овозможува да се инкорпорира азот во соединенија достапни за растението, како што е амонијак. Во овој случај, взаемната корист е очигледна: корените се живеалиште за бактерии, а бактериите го снабдуваат растението со потребните хранливи материи.

Исто така, постојат бројни примери на симбиоза која е корисна за еден вид и не носи никаква корист или штета за друг вид. На пример, човечкото црево е населено со многу видови бактерии, чие присуство е безопасно за луѓето. Слично на тоа, растенијата наречени бромелијади (кои вклучуваат ананас, на пример) живеат на гранките на дрвјата, но ги добиваат своите хранливи материи од воздухот. Овие растенија го користат дрвото за поддршка без да го лишат од хранливи материи.

Рамни црви. Морфологија, систематика, главни претставници. Развојни циклуси. Патишта на инфекција. Превенција

Рамните црви се група на организми, кои во повеќето современи класификации имаат ранг на филум, обединувајќи голем број на примитивни безрбетници слични на црви кои немаат телесна празнина. Во својата модерна форма, групата е јасно парафилетична, но сегашната состојба на истражување не овозможува да се развие задоволителен строго филогенетски систем, и затоа зоолозите традиционално продолжуваат да го користат ова име.

Најпознати претставници на рамни црви се планариите (Turbellaria: Tricladida), црн дроб и мачји (трематоди), говедска тенија, свинска тенија, широка тенија, ехинокока (тенија).

Прашањето за систематската положба на таканаречените цревни турбелари (Акоела) во моментов се дебатира, бидејќи во 2003 година беше предложено да се разликуваат во независен филум.

Телото е двострано симетрично, со јасно дефинирани глави и опашки краеви, малку сплескано во дорзовентрален правец, кај големите претставници е силно сплескано. Телесната празнина не е развиена (освен некои фази од животниот циклус на тенија и метили). Гасовите се разменуваат низ целата површина на телото; респираторните органи и крвните садови се отсутни.

Надворешноста на телото е покриена со еднослоен епител. Кај цилијарните црви или турбелариите, епителот се состои од клетки кои носат цилии. Метили, моногени, цестоди и тенија немаат цилијарен епител во поголемиот дел од нивниот живот (иако цилијарните клетки може да бидат присутни во ларви форми); нивната обвивка е претставена со таканаречениот тегумент, кој во некои групи носи микровили или хитинозни куки. Рамните црви кои имаат тегумент се класифицирани како Неодермати.

Под епителот има мускулна кеса, која се состои од неколку слоеви на мускулни клетки кои не се диференцираат во поединечни мускули (одредена диференцијација е забележана само во областа на фаринксот и гениталните органи). Клетките на надворешниот мускулен слој се ориентирани попречно, додека клетките на внатрешниот слој се ориентирани по предно-задната оска на телото. Надворешниот слој се нарекува кружен мускулен слој, а внатрешниот слој надолжен мускулен слој.

Во сите групи, освен цестодите и тенијата, има фаринкс што води до цревата или, како кај таканаречените цревни турбелари, до дигестивниот паренхим. Цревото е слепо затворено и комуницира со околината само преку отворот на устата. Забележано е дека неколку големи турбелари имаат анални пори (понекогаш неколку), но ова е повеќе исклучок отколку правило. Во мали форми, цревата е исправена, во големи (планарија, метили) може да биде многу разгранета. Фаринксот се наоѓа на абдоминалната површина, често во средината или поблиску до задниот крај на телото, во некои групи се поместува напред. Во форма на цестоди и тенија немаат црева.

Нервниот систем е од таканаречениот ортогонален тип. Повеќето имаат шест надолжни стебла (по две на дорзалните и вентралните страни на телото и две на страните), поврзани со попречни комисури. Заедно со ортогонот, постои повеќе или помалку густ нервен плексус лоциран во периферните слоеви на паренхимот. Некои од најархаичните претставници на цилијарните црви имаат само нервен плексус.

Голем број на форми развиле едноставни оцели чувствителни на светлина, неспособни за гледање на објекти, како и органи за рамнотежа (стагоцисти), тактилни клетки (сензила) и хемиски сетилни органи.

Осморегулацијата се изведува со помош на протонефридија - канали на разгранување кои се поврзуваат во еден или два екскреторни канали. Ослободувањето на токсични метаболички производи се случува или со течност што се излачува преку протонефридија или преку акумулација во специјализирани паренхимски клетки (атроцити), кои ја играат улогата на „пупки за складирање“.

Огромното мнозинство на претставници се хермафродити, освен крвните метили (шистосоми) - тие се дводомни. Јајцата Флуке се светло жолта до темно кафеава боја и имаат капа на еден од столбовите. За време на испитувањето, јајцата се наоѓаат во содржината на дуоденумот, изметот, урината и спутумот.

Првиот среден домаќин на метили се различни мекотели, вториот домаќин се рибите и водоземците. Дефинитивните домаќини се различни 'рбетници.

Животниот циклус (користејќи го примерот на полимут) е исклучително едноставен: од јајцето излегува ларва, оставајќи ја рибата, која по краток временски период повторно се прикачува на рибата и се претвора во возрасен црв. Flukes имаат покомплексен циклус на развој, менувајќи 2-3 домаќини.

Генотип. Геном. Фенотип. Фактори кои го одредуваат развојот на фенотипот. Доминација и рецесивност. Интеракција на гените при определување на особини: доминација, средна манифестација, кодоминација

Генотипот е збир на гени на даден организам, кој, за разлика од концептите на геном и генски базен, карактеризира поединец, а не вид (друга разлика помеѓу генотипот и геномот е вклучувањето во концептот на „геном“ на не -кодирачки секвенци кои не се вклучени во концептот на „генотип“). Заедно со факторите на околината го одредува фенотипот на организмот.

Типично, за генотип се зборува во контекст на специфичен ген; кај полиплоидните индивидуи, тој означува комбинација на алели на даден ген. Повеќето гени се појавуваат во фенотипот на организмот, но фенотипот и генотипот се разликуваат во следниве аспекти:

1. Според изворот на информации (генотипот се одредува со проучување на ДНК на поединец, фенотипот се евидентира со набљудување на изгледот на организмот).

2. Генотипот не секогаш одговара на истиот фенотип. Некои гени се појавуваат во фенотип само под одредени услови. Од друга страна, некои фенотипови, како што е бојата на животинската обвивка, се резултат на интеракцијата на неколку гени.

Геном - севкупност на сите гени на еден организам; неговиот комплетен хромозомски сет.

Познато е дека ДНК, која е носител на генетски информации кај повеќето организми и, според тоа, ја формира основата на геномот, вклучува не само гени во современа смисла на зборот. Поголемиот дел од ДНК на еукариотските клетки е претставена со некодирачки („излишни“) нуклеотидни секвенци кои не содржат информации за протеините и РНК.

Следствено, геномот на еден организам се подразбира како вкупна ДНК на хаплоидниот сет на хромозоми и секој од екстрахромозомските генетски елементи содржани во поединечна клетка од герминалната линија на повеќеклеточниот организам. Големините на геномите на организмите од различни видови значително се разликуваат една од друга и често не постои корелација помеѓу нивото на еволутивна сложеност на биолошкиот вид и големината на неговиот геном.

Фенотипот е збир на карактеристики својствени за поединецот во одредена фаза на развој. Фенотипот се формира врз основа на генотипот, со посредство на голем број фактори на животната средина. Кај диплоидните организми, доминантните гени се појавуваат во фенотипот.

Фенотипот е збир на надворешни и внатрешни карактеристики на организмот стекнати како резултат на онтогенезата (индивидуален развој)

И покрај неговата навидум строга дефиниција, концептот на фенотип има одредени несигурности. Прво, повеќето од молекулите и структурите кодирани од генетскиот материјал не се видливи на надворешниот изглед на организмот, иако се дел од фенотипот. На пример, човечка крвна група. Затоа, проширената дефиниција на фенотипот треба да вклучува карактеристики што можат да се откријат со технички, медицински или дијагностички процедури. Понатамошно, порадикално проширување може да го вклучи наученото однесување или дури и влијанието на организмот врз животната средина и другите организми.

Фенотипот може да се дефинира како „спроведување“ на генетски информации кон факторите на животната средина. За прво приближување, можеме да зборуваме за две карактеристики на фенотипот: а) бројот на насоки на отстранување го карактеризира бројот на фактори на животната средина на кои е чувствителен фенотипот - димензијата на фенотипот; б) „растојанието“ на отстранување го карактеризира степенот на чувствителност на фенотипот на даден фактор на животната средина. Заедно, овие карактеристики го одредуваат богатството и развојот на фенотипот. Колку е повеќедимензионален фенотипот и колку е почувствителен, колку фенотипот е подалеку од генотипот, толку е побогат. Ако споредиме вирус, бактерија, аскарис, жаба и човек, тогаш богатството на фенотипот во оваа серија се зголемува.

Некои карактеристики на фенотипот се директно одредени од генотипот, како што е бојата на очите. Други се многу зависни од интеракцијата на организмот со неговата околина - на пример, идентичните близнаци може да се разликуваат по висина, тежина и други основни физички карактеристики и покрај тоа што ги носат истите гени.

Фенотипската варијанса (одредена со генотипска варијанса) е основен предуслов за природна селекција и еволуција. Организмот како целина остава (или не остава) потомство, па природната селекција влијае на генетската структура на популацијата индиректно преку придонесите на фенотиповите. Без различни фенотипови нема еволуција. Во исто време, рецесивните алели не секогаш се рефлектираат во карактеристиките на фенотипот, туку се зачувани и можат да се пренесат на потомството.

Факторите од кои зависат фенотипската разновидност, генетската програма (генотип), условите на околината и зачестеноста на случајните промени (мутации) се сумирани во следната врска:

генотип + надворешна средина + случајни промени → фенотип.

Способноста на генотипот да формира различни фенотипови во онтогенезата, во зависност од условите на околината, се нарекува норма на реакција. Го карактеризира учеството на животната средина во спроведувањето на карактеристиката. Колку е поширока нормата на реакцијата, толку е поголемо влијанието на околината и помалото влијание на генотипот во онтогенезата. Вообичаено, колку се поразновидни условите на живеалиштето на еден вид, толку е поширока неговата норма на реакција.

Продолжување
--PAGE_BREAK--

Доминација (доминација) е форма на врска помеѓу алелите на еден ген, во која еден од нив (доминантен) ја потиснува (маскира) манифестацијата на другиот (рецесивен) и на тој начин ја одредува манифестацијата на особината и кај доминантните хомозиготи и кај хетерозиготите. .

Со целосна доминација, фенотипот на хетерозигот не се разликува од фенотипот на доминантен хомозигот. Очигледно, во својата чиста форма, целосната доминација е исклучително ретка или воопшто не се јавува.

Со нецелосна доминација, хетерозиготите имаат фенотип среден помеѓу фенотиповите на доминантен и рецесивен хомозигот. На пример, кога ќе се вкрстат чистите линии на снепдрагони и многу други видови на цветни растенија со виолетови и бели цветови, поединците од првата генерација имаат розови цветови. На молекуларно ниво, наједноставното објаснување за нецелосната доминација може да биде само двојно намалување на активноста на некој ензим или друг протеин (ако доминантниот алел произведува функционален протеин, а рецесивниот алел произведува неисправен). Може да има и други механизми на нецелосна доминација.

Во случај на нецелосна доминација, истото разделување по генотип и фенотип ќе биде во сооднос 1: 2: 1.

Со кодоминација, за разлика од нецелосната доминација, кај хетерозиготите карактеристиките за кои е одговорен секој од алелите се појавуваат истовремено (мешани). Типичен пример за кодоминација е наследувањето на крвните групи АБО кај луѓето. Сите потомци на луѓе со генотипови АА (втора група) и ББ (трета група) ќе го имаат генотипот АБ (четврта група). Нивниот фенотип не е среден помеѓу фенотиповите на нивните родители, бидејќи и двата аглутиногени (А и Б) се присутни на површината на еритроцитите. Кога се јавува кодоминација, невозможно е да се нарече еден од алелите доминантен, а другиот рецесивен; овие концепти го губат своето значење: двата алели подеднакво влијаат на фенотипот. На ниво на РНК и протеински производи на гените, очигледно, огромното мнозинство на случаи на алелни интеракции на гените се кодоминантни, бидејќи секој од двата алели во хетерозиготите обично шифрира РНК и/или протеински производ, и двата протеини или РНК се присутни во телото.

Фактори на животната средина, нивната интеракција

Фактор на животната средина е состојба на околината која влијае на телото. Околината ги опфаќа сите тела и појави со кои организмот е во директни или индиректни односи.

Истиот еколошки фактор има различно значење во животот на соживите организми. На пример, режимот на сол на почвата игра примарна улога во минералната исхрана на растенијата, но е рамнодушен кон повеќето копнени животни. Интензитетот на осветлувањето и спектралниот состав на светлината се исклучително важни во животот на фототрофните растенија, а во животот на хетеротрофните организми (габи и водни животни), светлината нема забележливо влијание врз нивната животна активност.

Факторите на животната средина влијаат на организмите на различни начини. Тие можат да дејствуваат како надразнувачи кои предизвикуваат адаптивни промени во физиолошките функции; како ограничувачи кои го оневозможуваат постоењето на одредени организми во дадени услови; како модификатори кои ги одредуваат морфолошките и анатомските промени кај организмите.

Вообичаено е да се прави разлика помеѓу биотски, антропогени и абиотски фактори на животната средина.

Биотичките фактори се целокупниот сет на фактори на животната средина поврзани со активностите на живите организми. Тие вклучуваат фитогени (растенија), зоогени (животни), микробиогени (микроорганизми) фактори.

Антропогени фактори се сите многу фактори поврзани со човековите активности. Тие вклучуваат физичка (употреба на нуклеарна енергија, патување со возови и авиони, влијание на бучава и вибрации итн.), хемиски (употреба на минерални ѓубрива и пестициди, загадување на обвивките на земјата со индустриски и транспортен отпад; пушење, пиење алкохол и дроги, прекумерна употреба на лекови).средства), биолошки (храна; организми за кои едно лице може да биде живеалиште или извор на исхрана), социјални (поврзани со односите меѓу луѓето и животот во општеството) фактори.

Абиотските фактори се сите многу фактори поврзани со процесите во нежива природа. Тие вклучуваат климатски (температура, влажност, притисок), едафоген (механички состав, пропустливост на воздухот, густина на почвата), орографски (релјеф, надморска височина), хемиски (состав на гас на воздухот, состав на сол на водата, концентрација, киселост), физички (шум, магнетни полиња, топлинска спроводливост, радиоактивност, космичко зрачење).

Кога факторите на животната средина дејствуваат независно, доволно е да се користи концептот на „ограничувачки фактор“ за да се одреди комбинираното влијание на комплексот фактори на животната средина врз даден организам. Меѓутоа, во реални услови, факторите на животната средина можат да ги подобрат или ослабат ефектите на едни со други.

Земањето во предвид интеракцијата на факторите на животната средина е важен научен проблем. Може да се разликуваат три главни типа на интеракција на фактори:

адитив - интеракцијата на факторите е едноставна алгебарска сума на ефектите на секој фактор кога дејствува самостојно;

синергетски - заедничкото дејство на факторите го подобрува ефектот (односно, ефектот кога тие дејствуваат заедно е поголем од едноставниот збир на ефектите на секој фактор кога дејствуваат независно);

антагонистички - заедничкото дејство на факторите го ослабува ефектот (односно, ефектот на нивното заедничко дејство е помал од едноставниот збир на ефектите на секој фактор).

Список на користена литература

Gilbert S. Развојна биологија. - М., 1993 година.

Грин Н., Витко В., Тејлор Д. Биологија. - М., 1993 година.

Небел Б. Наука за животната средина. - М., 1993 година.

Керол Р. Палеонтологија и еволуција на 'рбетниците. - М., 1993 година.

Ленингер А. Биохемија. - М., 1974 година.

Сљусарев А.А. Биологија со општа генетика. - М., 1979 година.

Watson D. Молекуларна биологија на генот. - М., 1978 година.

Чебишев Н.В., Супријага А.М. Протозои. - М., 1992 година.

Чебишев Н.В., Кузњецов С.В. Клеточна биологија. - М., 1992 година.

Јаригин В.Н. Биологија. - М., 1997 година.

Натуралистичка биологија Аристотел: - Животинското царство го подели на две групи: оние со крв и оние без крв. - Човекот е на врвот на крвните животни (антропоцентризам). K. Linnaeus: -развил хармонична хиерархија на сите животни и растенија (вид - род - ред - класа), -воведува прецизна терминологија за опишување на растенијата и животните.

Еволутивна биологија Прашањето за потеклото и суштината на животот. J. B. Lamarck ја предложил првата еволутивна теорија во 1809 година. J. Cuvier ја предложил теоријата на катастрофи. Чарлс Дарвин еволутивна теорија во 1859 година еволутивна теорија во 1859 година Модерна (синтетичка) теорија на еволуцијата (претставува синтеза на генетиката и дарвинизмот).

Молекуларно генетско ниво Нивото на функционирање на биополимерите (протеини, нуклеински киселини, полисахариди) итн., кои се во основата на животните процеси на организмите. Елементарна структурна единица е ген.Носител на наследни информации е молекула на ДНК.

Нуклеински киселини Комплексни органски соединенија кои се биополимери кои содржат фосфор (полинуклеотиди). Видови: Деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) и рибонуклеинска киселина (РНК). Генетските информации на организмот се складираат во молекулите на ДНК. Тие имаат својство на молекуларна дисиметрија (асиметрија), или молекуларна хиралност - тие се оптички активни.

ДНК се состои од две нишки искривени во двојна спирала. РНК содржи 4-6 илјади поединечни нуклеотиди, ДНК - илјадници. Генот е дел од молекула на ДНК или РНК.

Клеточно ниво На ова ниво, просторното разграничување и подредување на виталните процеси настанува поради поделбата на функциите помеѓу специфични структури. Основната структурна и функционална единица на сите живи организми е клетката. Историјата на животот на нашата планета започна од ова ниво на организација.

Сите живи организми се состојат од клетки и нивните метаболички производи. Новите клетки се формираат со делење на веќе постоечките клетки. Сите клетки се слични во хемискиот состав и метаболизмот. Активноста на организмот како целина се состои од активност и интеракција на поединечни клетки.

Во 1830-тите. Откриено и опишано е клеточното јадро. Сите клетки се состојат од: 1) плазма мембрана, која го контролира преминот на супстанции од околината во клетката и назад; 2) цитоплазми со разновидна структура; 3) клеточното јадро, кое содржи генетски информации.

Онтогенетско (органско) ниво Организмот е интегрален едноклеточен или повеќеклеточен жив систем способен за независно постоење. Онтогенезата е процес на индивидуален развој на организмот од раѓање до смрт, процес на реализација на наследни информации.

Популацијата е збир на индивидуи од ист вид кои заземаат одредена територија, се репродуцираат себеси во долг временски период и имаат заеднички генетски базен. Вид е збир на индивидуи кои се слични по структура и физиолошки својства, имаат заедничко потекло и можат слободно да се вкрстуваат и да даваат плодно потомство.

Биогеоценотско ниво Биогеоценоза, или еколошки систем (екосистем) е збир на биотски и абиотски елементи меѓусебно поврзани со размена на материја, енергија и информации, во кои може да се одвива циркулацијата на супстанциите во природата.

Биогеоценозата е интегрален саморегулирачки систем кој се состои од: 1) производители (производители) кои директно обработуваат нежива материја (алги, растенија, микроорганизми); 2) потрошувачи од прв ред - материјата и енергијата се добиваат со употреба на производители (тревопасни животни); 3) потрошувачи од втор ред (предатори и сл.); 4) чистачи (сапрофити и сапрофаги), кои се хранат со мртви животни; 5) разградувачи се група на бактерии и габи кои ги разградуваат остатоците од органска материја.

„Биосфера и цивилизација“ - Абиотски фактори. Основни концепти на екологијата. Фактор на животната средина. Тревопасни животни. американски научник. Книга од В.И. Вернадски „Биосфера“. Човечка активност. Ефект на стаклена градина. Еколошка ниша. Ограничувачки фактори. Долната граница на биосферата. Вишок вода. Едуард Сус. Автотрофи. Антропоген фактор. Потрошувачка на вода. Пораст на популација. Позиција на погледот во просторот. Компензаторни својства.

„Концептот на биосферата“ - Човечки реакции на промените во биосферата. Маларија. Еволуција на биосферата. Жива материја во биосферата. Филмови за животот во океанот. Портрет на Жан Батист Ламарк. Саргасум алги. Како филозофите ја претставуваат ноосферата. Распаѓање на органски и неоргански материи. Пример за неуспешна човечка интервенција. Ноосфера. Живи организми. Специјален хемиски состав. Циклус на азот. Состав на биосферата. Рифтии. Анаеробни бактерии.

„Биосферата како глобален екосистем“ - Биосферата како глобален биосистем и екосистем. Нежива природа. Животни средини на организми на Земјата. Човекот како жител на биосферата. Школка на Земјата. Биолошки циклус. Фактори на животната средина. Живи организми. Човечки. Биосферата како глобален биосистем. Карактеристики на нивото на биосферата на живата материја.

„Биосферата е живата обвивка на Земјата“ - нежива природа. Појавата на древните жители на нашата планета. Живи организми. Карпи. Растителна покривка. Топло. Биосфера. Земјата. Зелени растенија. Суштества.

„Состав и структура на биосферата“ - Граници на биосферата. Еволутивна состојба. Вернадски. Ограничувачки фактор. Хидросфера. Земјена школка. Жива материја. Литосфера. Озонски слој. Ноосфера. Структура на биосферата. Биосфера. Атмосфера.

„Проучување на биосферата“ - Бактерии, спори и полен. Интеракција. Потеклото на животот на Земјата. Колку е приближно староста на планетата Земја. Одржливост. Сите организми се обединети во 4 царства на жива природа. Разновидност на организми. 40 илјади пред години се појави современиот човек. Колку видови печурки има? Границите на биосферата. Проверете сами. Што ја снабдува биосферата на хидросферата? Игра „Биосфера“. Разновидност на организми на Земјата.

Слајд 2

• Биологијата е наука за животот и живата природа.
• Главните задачи се да се даде научна дефиниција за животот, да се укаже на фундаменталната разлика помеѓу живите и неживите суштества и да се откријат спецификите на биолошката форма на постоење на материјата.
• Главниот предмет на биолошкото истражување е живата материја.

Слајд 3

Слајд 4

ФАЗИ НА БИОЛОШКИОТ РАЗВОЈ

• период на систематиката – натуралистичка биологија;
• еволутивен период – физичка и хемиска биологија;
• Периодот на биологијата на микросветот е еволутивна биологија.

Слајд 5

Натуралистичка биологија

Аристотел:

Тој го подели животинското царство на две групи: оние со крв и оние без крв.

Човекот е на врвот на крвните животни (антропоцентризам).

К. Линеус:

• разви хармонична хиерархија на сите животни и растенија (вид - род - ред - класа),
• воведе прецизна терминологија за опишување на растенијата и животните.

Слајд 6

Физичко-хемиска биологија

Разбирање на механизмите на појавите и процесите што се случуваат на различни нивоа на животот и живите организми.

Се појавија нови теории:

• клеточна теорија,
• цитологија,
• генетика,
• биохемија,
• биофизика.

Слајд 7

Еволутивна биологија

• Прашањето за потеклото и суштината на животот.
• Ј.Б. Ламарк ја предложил првата еволутивна теорија во 1809 година.
• J. Cuvier - теоријата на катастрофи.
• Теоријата за еволуција на Чарлс Дарвин во 1859 година
• Модерна (синтетичка) теорија на еволуцијата (претставува синтеза на генетиката и дарвинизмот).

Слајд 8

Дарвиновата теорија за еволуција

• варијабилност
• наследноста
• природна селекција

Слајд 9

Структурни нивоа на животна организација

• Клеточно ниво
• Ниво на популација-видови
• Биоценотично ниво
• Биогеоценотично ниво
• Ниво на биосфера

Слајд 10

Молекуларно генетско ниво

• Нивото на функционирање на биополимерите (протеини, нуклеински киселини, полисахариди) итн., кои се во основата на животните процеси на организмите.
• Елементарна структурна единица - ген
• Носител на наследни информации е молекулата на ДНК.

Слајд 11

Цел: проучување на механизмите на пренос на генетски информации, наследноста и варијабилноста, проучување на еволутивните процеси, потеклото и суштината на животот.

Слајд 12

• Макромолекулите се џиновски полимерни молекули изградени од многу мономери.
• Полимери: полисахариди, протеини и нуклеински киселини.
• Мономери за нив се моносахариди, амино киселини и нуклеотиди.

Слајд 13

• Полисахаридите (скроб, гликоген, целулоза) се извори на енергија и градежен материјал за синтеза на поголеми молекули.
• Протеините и нуклеинските киселини се „информациски“ молекули.

Слајд 14

Верверички

• Макромолекули кои се многу долги синџири на амино киселини.
• Повеќето протеини вршат функција на катализатори (ензими).
• Протеините ја играат улогата на носители.

Слајд 15

Нуклеински киселини

• Комплексни органски соединенија кои се биополимери кои содржат фосфор (полинуклеотиди).
• Видови: Деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) и рибонуклеинска киселина (РНК).
• Генетските информации на организмот се складираат во молекулите на ДНК.
• Тие имаат својство на молекуларна дисиметрија (асиметрија), или молекуларна хиралност - тие се оптички активни.

Слајд 16

• ДНК се состои од две нишки искривени во двојна спирала.
• РНК содржи 4-6 илјади поединечни нуклеотиди, ДНК - 10-25 илјади.
• Генот е дел од молекула на ДНК или РНК.

Слајд 17

Клеточно ниво

• На ова ниво, просторното разграничување и подредување на животните процеси настанува поради поделбата на функциите помеѓу специфични структури.
• Основната структурна и функционална единица на сите живи организми е клетката.
• Историјата на животот на нашата планета започна од ова ниво на организација.

Слајд 18

Клетката е природно зрно на животот, исто како што атомот е природно зрно од неорганизирана материја. Теилхард де Шарден

Слајд 19

• Клетката е елементарен биолошки систем способен за самообновување, саморепродукција и развој.
• Науката која ги проучува живите клетки се нарекува цитологија.
• Клетката првпат била опишана од Р. Хук во 1665 година.

Слајд 20

• Сите живи организми се состојат од клетки и нивните метаболички производи.
• Новите клетки се формираат со делење на веќе постоечките клетки.
• Сите клетки се слични во хемискиот состав и метаболизмот.
• Активноста на организмот како целина се состои од активност и интеракција на поединечни клетки.

Слајд 21

Во 1830-тите. Откриено и опишано е клеточното јадро.

Сите клетки се состојат од:

• плазма мембраната, која го контролира преминот на супстанции од околината во клетката и назад;
• цитоплазма со разновидна структура;
• клеточното јадро, кое содржи генетски информации.

Слајд 22

Структурата на животинска клетка

Слајд 23

• Клетките можат да постојат како независни организми или како дел од повеќеклеточни организми.
• Жив организам е формиран од милијарди различни клетки (до 1015 година).
• Клетките на сите живи организми се слични по хемиски состав.

Слајд 24

Во зависност од типот на клетката, сите организми се поделени во две групи:

1) прокариоти - клетки на кои им недостасува јадро, како што се бактериите;

2) еукариоти - клетки кои содржат јадра, како што се протозои, габи, растенија и животни.

Слајд 25

Онтогенетско (органско) ниво

• Организмот е составен едноклеточен или повеќеклеточен жив систем способен за независно постоење.
• Онтогенезата е процес на индивидуален развој на организмот од раѓање до смрт, процес на реализација на наследни информации.

Слајд 26

• Физиологијата е наука за функционирањето и развојот на повеќеклеточните живи организми.
• Процесот на онтогенеза е опишан врз основа на биогенетскиот закон формулиран од Е. Хекел.

Слајд 27

Организмот е стабилен систем на внатрешни органи и ткива кои постојат во надворешната средина.

Слајд 28

Ниво на популација-видови

• Започнува со проучување на односот и интеракцијата помеѓу множества на индивидуи од ист вид кои имаат единствен генски базен и заземаат една територија.
• Основна единица е населението.

Слајд 29

Нивото на популација се протега надвор од индивидуалниот организам и затоа се нарекува надорганско ниво на организација.

Слајд 30

• Популацијата е збир на индивидуи од ист вид кои заземаат одредена територија, се репродуцираат себеси во долг временски период и имаат заеднички генетски базен.
• Вид е збир на индивидуи кои се слични по структура и физиолошки својства, имаат заедничко потекло и можат слободно да се вкрстуваат и да даваат плодно потомство.

Биогеоценоза, или еколошки систем (екосистем) е збир на биотски и абиотски елементи меѓусебно поврзани со размена на материја, енергија и информации, во чии рамки може да се одвива циркулацијата на материите во природата.

Слајд 35

Биогеоценозата е интегрален саморегулирачки систем кој се состои од:

• производители (производители) кои директно обработуваат нежива материја (алги, растенија, микроорганизми);
• потрошувачи од прв ред - материјата и енергијата се добиваат преку употреба на производители (тревопасни животни);
• потрошувачи од втор ред (предатори, итн.);
• чистачи (сапрофити и сапрофаги), кои се хранат со мртви животни;
• разградувачите се група на бактерии и габи кои ги разградуваат остатоците од органска материја.

Слајд 36

Ниво на биосфера

• Највисоко ниво на организација на животот, што ги опфаќа сите феномени на животот на нашата планета.
• Биосферата е живата материја на планетата (севкупноста на сите живи организми на планетата, вклучувајќи ги и луѓето) и животната средина трансформирана од неа.

Слајд 37

• Биосферата е единствен еколошки систем.
• Проучувањето на функционирањето на овој систем, неговата структура и функции е најважната задача на биологијата.
• Екологијата, биоценологијата и биогеохемијата ги проучуваат овие проблеми.

Слајд 38

Секое ниво на организација на живата материја има свои специфични карактеристики, затоа, во секое биолошко истражување, одредено ниво е водечки.

Прикажи ги сите слајдови