Билеты по біології за курс 10-11 классов

Эту роботу 1,5 тижня робили Митюшкин Олексій і Грачов Максін Щоб ви так і не мучилися беріть є може допоможе Іспит здавався в ЦО № 1828 «Сабурово» Толмачевой Ользі Зиновьевне.

КВИТОК № 1 ПИТАННЯ 1.

Рівні організації живої материи.

Молекулярний. Будь-яка жива система, хіба що складно вона була організована, складається з біологічних макромолекул: нуклеїнових кислот, білків, полісахаридів, і навіть інших важливих органічних речовин. З цієї рівня починаються різноманітні процеси життєдіяльності організму: обмін речовин і перетворення енергії, передача спадкової інформації та др.

Клітинний. Клітина — структурна функціональний одиниця, і навіть одиниця розвитку всіх живих організмів, які живуть Землі. На клітинному рівні сполучаються передача інформації та перетворення речовин і энергии.

Организменный. Елементарного одиницею организменного рівня служить особина, яка у розвитку — від часу зародження до припинення існування — як жива система. У цьому рівні виникають системи органів, спеціалізованих до виконання різних функций.

Популяционно-видовой. Сукупність організмів однієї й тієї ж виду, об'єднана звичним проживання, у якій створюється популяція — надорганизменная система. У цьому системі здійснюються елементарні еволюційні перетворення — процес микроэволгоции.

Биогеоценотический. Біогеоценоз — сукупність організмів різних видів «і різної складності організації з чинниками середовища їхнього життя. У процесі спільного історичного поступу організмів різних систематичних груп утворюються динамічні, стійкі сообщества.

Біосферний. Біосфера — сукупність всіх біогеоценозів, система, яка охоплює всі явища життя на планеті. У цьому здійснюється круговорот речовин і перетворення енергії, пов’язані з життєдіяльністю всіх живих организмов.

Основные становища клітинної теории.

Створення клітинної теории.

Попри надзвичайно важливі відкриття XVII-XVIII ст., питання, чи клітини у складі всіх частин рослин, і навіть побудовано чи їх як рослинні, а й тварини організми, залишався відкритим. Лише 1838−1839 рр. питання це остаточно вирішили німецькі вчені ботанік Матіас Шлейден і фізіолог Теодор Шванн. Вони створили так звану клітинну теорію. Суть її полягає полягала у остаточному визнання того факту, що це організми, як рослинні, і тварини, починаючи з нижчих і закінчуючи найбільш високоорганізованими, складаються з найпростіших елементів — клеток.

М. Шлейден і Т. Шванн помилково вважали, що різні клітини в організмі виникають шляхом новоутворення з первинного неклеточного речовини. Це уявлення було заперечений видатним німецьким ученим Рудольфом Вирховом. Він сформулював (в 1859 р.) одне з найважливіших положень клітинної теорії: «Будь-яка клітина відбувається з іншої клітини… Там, де виникає клітина, їй має клітина, аналогічно, як тварина відбувається від тварини, рослина — тільки від рослини». Основні становища клітинної теорії: 1. Усі організми складаються з однакових частин — клітин; вони утворюються і зростають з одних і тим самим законам. 2. Загальний принцип розвитку для елементарних частин організму — освіту клітин. 3. Кожна клітина у певних межах є індивідуум, якесь самостійне ціле. Але це індивідууми діють спільно, отже виникає гармонійне ціле тканину. Усі тканини складаються з клітин. 4. Процеси, які у клітинах рослин, зводяться до наступним: виникнення нових клітин :підвищення розміру клітин: зміна клітинного вмісту і потовщення клітинної стінки. Завдяки створенню клітинної теорії з’ясувалося, що клітина — це найважливіша зі складових частина всіх живих організмів. З клітин складаються тканини і органи. Розвиток завжди починається з одного клітини, і тому треба сказати, що вона становить собою попередник багатоклітинного организма.

ПИТАННЯ 2.

Докази еволюції органічного мира.

Біологічні науки нагромадили величезний матеріал, доводить єдність походження і історичне розвиток органічного мира.

Порівняльна анатомія — наука про порівняльному будову живих організмів — показує спільність будівлі та походження живих організмів. Так, хребетні мають двосторонню симетрію, загальний план будівлі скелета черепа, передніх і задніх кінцівок, мозку і розвитком усіх основних систем (нервової, травної, кровоносної та інших.). Єдність походження підтверджується будовою гомологичных органів, наявністю рудиментів, атавізмів і перехідних форм. Гомологичные органи подібні по будовою і походженню незалежно від виконуваної функції (кістки кінцівок земноводних, плазунів, птахів та ссавців). Рудименти (залишок) — недорозвинуті органи, втратили під час еволюції своє значення і перебувають у стадії зникнення (колючки кактусів, лусочки на кореневища папороті — рудиментарні листя; у коня — грифельные кісточки; у гірських гусаків — перетинки на лапах та інших.). Атавізм — повернення до ознаками предків (в людини наявність хвоста, волосатість). Перехідні форми — що займають проміжне становище між великими систематичними групами (нижчі ссавці качкодзьоб і єхидна, подібно плазуючим, відкладають яйця і мають клоаку).

Доказом еволюції органічного світу служать аналогічні органи у представників не родинних таксонов. Вони різняться за будовою і походженню, але виконують однакову функцію. Наприклад, в деяких кімнатних рослин функцію опори виконують присоски (у плюща це видозмінені повітряні коріння) і вусики циссуса (це видозмінені листя). Аналогічних органам ставляться крило птахів та метеликів, зябра раків і риб, роющие кінцівки кротів і медведок. Аналогічні органи виникають у далеких в систематичному відношенні організмів у результаті конвергенції — сходження ознак внаслідок пристосованості цих організмів до подібному образу жизни.

Ембріологія — наука, вивчає зародкове розвиток організмів, — доводить, що освіти статевих клітин (гаметогенез) подібний у всіх багатоклітинних: усі вони починають розвиток з однієї клітини — зиготи. У всіх хребетних зародки схожі між собою на ран них стадіях розвитку. Вона має зяброві щілини і однакові відділи тіла (головний, туловищный, хвостовій). З розвитком у зародків з’являються відмінності. Спочатку вони набувають риси, що характеризують їхнього класу, потім загін, рід і пізніх стадіях — вид. Усе це свідчить про спільності їх походження і послідовності розбіжності вони признаков.

Зв’язок між індивідуальним й історичним розвитком організмів Ф. Мюллер (1864) і Еге. Геккель (1866) висловили в біогенетичному законі, який говорить: кожна особина в індивідуальному розвитку (онтогенезі) повторює історичне розвиток своєї виду (філогенез). Пізніше Олексій Миколайович Северцов (1866—1936) уточнив і доповнив становища биогенетического закону. Він довів, у процесі онтогенезу відбувається випадання окремих етапів історичного поступу, повторення зародкових стадій предків, а чи не дорослих форм, виникнення змін, мутацій, яких в предків. Корисні мутації передаються у спадок (наприклад, зменшення кількості хребців у безхвостих земноводних), шкідливі — ведуть загибель зародка. Отже, онтогенез як повторює філогенез, а є джерелом нових напрямів филогенеза.

Палеонтологія. Палеонтологічний матеріал дозволяє констатувати, що зміна форм тварин і звинувачують рослин ввозяться порядку зміни попередньої організації та перетворення їх у нову. Розвиток хордовых, наприклад, здійснювалося поетапно. Спочатку виникли нижчі хордові, потім послідовно у часі виникають риби, амфібії, рептилії. Рептилії, в своє чергу, дають початок ссавцям і птахам. Якось на зорі свого еволюційного розвитку ссавці було винесено невеликим числом видів, тоді процвітали рептилії. Пізніше різко зростає число видів ссавців і птахів та зникає більшість видів рептилій. Таким чином, палеонтологічні дані свідчить про зміну форм тварин і звинувачують рослин у времени.

КВИТОК № 2 ПИТАННЯ 1.

Химический склад клетки Сходство у структурі і хімічний склад в різних клітин свідчить про єдності їх походження. За змістом елементи, що входять до склад клітини, можна розділити на 3 групи: 1. Макроэлементы. Вони становлять основну масу речовини клітини. На частку припадає близько 99% всієї маси клітини. Особливо висока концентрація чотирьох елементів: кисню, вуглецю, азоту NO та водню (98% всіх макроэлементов). До макроэлементам відносять також елементи, зміст що у клітині обчислюється десятими і сотими частками відсотка. Це, наприклад, такі елементи, як калій, магній, натрій, кальцій, залізо, сірка, фосфор, хлор. 2. Мікроелементи. До них належать переважно іони важких металів, що входять до склад ферментів, гормонів та інших життєво важливих речовин. У організмі ці елементи зберігають у дуже невеликих кількостях: від 0,001 до 0,1%; серед таких елементів бір, кобальт, мідь, молібден, цинк, ванадій, йод, бром та інших. 3. Ультра мікроелементи. Концентрація їх перевищує 0,1%. До них належать уран, радій, золото, ртуть, берилій, цезій, селен та інші рідкісні елементи. Роль низки ультра мікроелементів в організмі ще уточнена і навіть невідома (миш'як). Коли цих елементів можуть порушуватися обмінні процеси. Молекулярний склад клітини складний і різнорідний. Неорганічні сполуки — вода і мінеральні речовини — зустрічаються й у неживої природі; інші — органічні сполуки (вуглеводи, жири, білки, нуклеїнові кислоти та інших.) — характерні лише живих організмів. Мінеральні соли.

Більшість неорганічних речовин, у клітині перебуває у вигляді солей — або диссоциированных на іони, або у твердому стані. З катионів важливі До+, Na+, Са2-, Mg2+, та якщо з аніонів H2PO4-, Cl-, НС03-.

Концентрація різних іонів неоднакова у різних частинах клітини, і особливо у клітині й навколишньому середовищу. Так, концентрація іонів натрію завжди в багато разів вище у внеклеточной середовищі, ніж у клітині, а іони калію і магнію концентруються значно більшій кількості всередині клітини. Від концентрації солей всередині клітини залежать буферні властивості цитоплазми, тобто. здатність клітини зберігати певну концентрацію водневих іонів. Роль води на живу системі — клітині За дуже деякими винятками (кістку і емаль зуба), вода є переважним компонентом клітини. Вода необхідна для метаболізму (обміну) клітини, оскільки фізіологічні процеси відбуваються винятково в водної середовищі. Молекули води беруть участь у багатьох ферментативних реакціях клітини. Наприклад, розщеплення білків, вуглеводів та інших речовин відбувається у результаті катализируемого ферментами взаємодії навчальних із жовтою водою. Такі реакції називаються реакціями гидролиза.

Вода є джерелом іонів водню при фотосинтезі. Вода у клітині перебуває у двох формах: вільної громадської та пов’язаної. Вільна вода становить 95% всієї води у клітині і використовується переважно як розчинник і як дисперсійна середовище колоїдної системи протоплазми. Пов’язана вода, на частку якої припадає лише чотири% всієї води клітини, неміцно з'єднана з білками водневими зв’язками. Через асиметричного розподілу зарядів молекула води діє і як диполь і тому вочевидь пов’язана як позитивно, і негативно зарядженими групами білка. Дипольным властивістю молекули води пояснюється здатність її орієнтуватися у електричному полі, приєднуватися до різним молекулам і ділянкам молекул, несучим заряд. Внаслідок цього утворюються гідрати. Завдяки своїй високій теплоємності вода поглинає тепла і цим запобігає різким коливанням температури у клітині. Зміст води в організмі залежить з його віку і її метаболической активності. Воно найвище в ембріоні (90%) і із віком поступово зменшується. Зміст води у різних тканинах варіюється залежно від своїх метаболической активності. Наприклад, у сірому речовині мозку води до 80%, а кістках до 20%. Вода — основне засіб переміщення речовин, у організмі (струм крові, лімфи, висхідні і спадні струми розчинів по судинах рослин) й у клітині. Вода служить «мастильним» матеріалом, необхідним скрізь, де є тертьові поверхні (наприклад, в суглобах). Вода має максимальну щільність при 4 °C. Тому лід, у якого меншою щільністю, легше води та плаває їхньому поверхні, що захищає водойму від промерзання. Це властивість води рятує життя багатьом водним організмам. ПИТАННЯ 2. Критерії вида.

Посвідкою вважають сукупність особин, які мають спадковим подібністю морфологічних, фізіологічних і біохімічних особливостей, вільно перехресних і дають плодючого нащадка, пристосованих до певним умов життя і які у природі певну область — ареал… Конкретні становища — критерії дозволяють відрізнити одна частка від другого.

У основі морфологічного критерію лежить подібність зовнішнього й внутрішнього будівлі особин жодного виду. Але особини не більше виду іноді настільки мінливі, що лише за морфологическому критерію який завжди вдається визначити вид. Разом про те існують види, морфологічно подібні, проте особини таких видів не схрещуються між собою. Це — виды-двойники, які дослідники відкривають переважають у всіх систематичних групах. Наприклад, у чорних пацюків два вида-двойника —з 38 і 42 хромосомами. Відкрили 6 видівдвійників малярійного комара, раніше вважалися одним виглядом. Таким чином, одні морфологічні ознаки не забезпечують виділення вида.

Для визначення виду важливе значення має генетичний критерій ", мають на увазі набір хромосом, властивий конкретному виду. Види зазвичай відрізняються за кількістю хромосом чи з особливостей їхнього будівлі, тому генетичний критерій досить надійний. Однак він не абсолютний. Зустрічаються випадки, коли види мають практично нерозрізнені за будовою хромосоми. З іншого боку, не більше виду може бути поширені хромосомні мутації, що перешкоджає її точний определение.

У основі фізіологічного критерію лежить подібність всіх процесів життєдіяльності особин жодного виду, передусім подібність розмноження. Представники різних видів, зазвичай, не схрещуються, чи потомство їх безплідно. Не скрещиваемость видів пояснюється відмінностями у структурі статевого апарату, термінах розмноження та інших. Однак у природі є види, які схрещуються і 26 дають плодючого нащадка (деяких видів канарок, зябликів, тополь, верб). Отже, фізіологічний критерій недостатній визначення видовий приналежності особей.

Географічний критерій — певний ареал, яку він обіймав виглядом в природі. Він то, можливо перемінним, переривчастим чи суцільним. Є види, поширені які повсюдно та нерідко тримають у зв’язку з людини (багатьох видів бур’янистих рослин, насекомых-вредителей). Географічний критерій теж то, можливо решающим.

Основа екологічного критерію — сукупність чинників довкілля, в якої існує вид. Наприклад, жовтець їдкий поширений на луках і полях; на більш сирих місцях зростає жовтець повзуче; на берегах рік і ставків, на болотистих місцях зустрічається жовтець пекучий (прыщинец).

Нині вчені розробили та інші критерії виду, які дозволяють точніше визначити місце виду у системі органічного світу (по розбіжності білків і нуклеїнових кислот).

Для встановлення видовий приналежності недостатньо використовувати якийнибудь один критерій; лише сукупність їх, підтвердження правильно характеризує вид. Популяція — одиниця виду та еволюції Кожен вид характеризується певним ареалом — територією проживання. Усередині ареалу можуть бути різноманітні перепони (річки, гори, пустелі тощо.), які перешкоджають вільному схрещуванню між групами особин однієї й тієї ж виду, отже воно здійснюється значно реже.

Сукупність вільно перехресних особин жодного виду, яка довго існує у певній його частині ареалу щодо осторонь з інших сукупностей тієї самої виду, називають популяцией.

Отже, вид складається з популяцій. Кожна популяція займає певну територію (частина ареалу виду). Упродовж багатьох поколінь, за тривалий час популяція встигає нагромадити ті аллели, які забезпечують високу пристосованість особин до місцевих умов даної місцевості. Оскільки через різницю умов природному добору піддаються різні комплекси генів (алелів), популяції жодного виду генетично неоднорідні. Вони відрізняються одна від друга частотою народження тих чи інших алелів. Через це у різних популяціях жодного виду і той ж ознака може виявлятися по-різному. Наприклад, північні популяції ссавців мають більш густим хутром, а південні частіше темно-окрашенные. У зонах ареалу, де межують різні популяції жодного виду, зустрічаються як особини контактуючих популяцій, і гібриди. Отже здійснюється обмін генами між популяціями і як реалізуються зв’язку, щоб забезпечити генетичне єдність виду. Обмін генами між популяціями сприяє більшої мінливості організмів, що забезпечує вищу пристосованість виду загалом до умовам проживання. Іноді ізольована популяція з різних випадкових причин (повінь, пожежа, масове захворювання) і недостатньою чисельності може цілком погибнуть.

Отже, кожна популяція еволюціонує незалежно з інших популяцій тієї самої виду, має власної еволюційної долею. Популяція — найменше підрозділ виду, змінюється у часі. Ось чому популяція є елементарну одиницю еволюції. Початковий етап еволюційних перетворень популяції — від виникнення спадкових змін до формування адаптацій і нових видів — називають мікро эволюцией.

КВИТОК № 3 ПИТАННЯ 1. Органічні сполуки. Бєлки. Бєлки — обов’язкова складова частина всіх клітин. У житті всіх організмів білки мають першочергового значення. До складу білка входять вуглець, водень, азот, деякі білки містять що й сірку. Роль мономерів в білках грають амінокислоти. Біля кожної амінокислоти є карбоксильная група (- СООН) і аминогруппа (-NH2). Наявність у однієї молекулі кислотною і основний груп обумовлює їхню високу реактивність. Між які об'єднались амінокислотами виникає зв’язок звана пептидной, а утворене з'єднання кількох амінокислот називають пептидом. Поєднання із великої числа амінокислот називають полипептидом. У білках зустрічаються 20 амінокислот, які один від друга своїм будовою. Різні білки утворюються у результаті сполуки амінокислот на підприємства різної послідовності. Величезне розмаїтість живих істот значною мірою визначається відмінностями у складі наявних проблем них белков.

У будову молекул білків розрізняють чотири рівні организации:

Первинна структура — полипептидная ланцюг з амінокислот, пов’язаних в певної послідовності ковалентными (міцними) пептидными связями.

Вторинна структура — полипептидная ланцюг, закручена як спіралі. У ній між сусідніми витками виникають мало міцні водневі зв’язку. У комплексі вони забезпечують досить міцну структуру.

Третинна структура є вигадливу, але кожному за білка специфічну конфігурацію — глобулу. Вона утримується мало міцними гидрофобными зв’язками чи силами зчеплення між неполярными радикалами, що зустрічаються в багатьох амінокислот. Завдяки їхньому численності вони забезпечують достатню стійкість білкової макромолекули і його рухливість. Третинна структура білків підтримується також ковалентными P. SS-связями виникаючими між віддаленими друг від друга радикалами серосодержащей амінокислоти — цистеина.

Завдяки з'єднанню кількох молекул білків між собою вийде четвертичная структура. Якщо пептидные ланцюга покладені як клубка, то такі білки називаються глобулярными. Якщо полипептидные ланцюга покладені в пучки ниток, вони мають назва фибриллярных белков.

Порушення природної структури білка називають денатурацією. Вона може виникати під впливом високої температури, хімічних речовин, радіації і т.д. Денатурація то, можливо оборотного (часткове порушення четвертичной структури) і незворотної (руйнація всіх структур). ФУНКЦІЇ: Біологічні функції білків у клітині надзвичайно різноманітні. Вони значною мірою обумовлені складністю і розмаїттям форм і складу самих білків. 1 Будівельна функціяпобудовано оргонойды. 2 Каталитическаябілки ферменти.(амилаза, перетворює крохмаль в глюкозу) 3 Енергетичнабілки можуть бути джерелом енергії для клітини. При нестачі вуглеводів чи жирів окислюються молекули амінокислот. Звільнена у своїй енергія використовується для підтримки процесів життєдіяльності організму. 4 Транспортна — гемоглобін (переносить кисень) 5 Сигнальна -рецепторні білки беруть участь у обрзовании нервового імпульсу 6 Захисна — антитіла білки 7 Отрути, гормонице теж білки (інсулін, регулює споживання глюкози) ПИТАННЯ 2.

Перші системи, створені ботаніків і зоологами XVI-XVIII ст. були штучними, оскільки рослин та тварини групувалися за ознаками, обраним довільно (наприклад, формою плоду, забарвленні вінця тощо.). Такі системи вносили деяку упорядкованість, але з відбивали родинних перетинів поміж організмами. Вершиною штучної систематики стала система, розроблена шведським натуралістом Карлом Линнеем (1707−1778 Його основні праці присвячені проблемам систематики рослин. У цьому До. Линнеем системі класифікації було винесено розподіл рослин та тварин на кілька супідрядних груп: класи, загони, пологи, види й різновиду. Їм було узаконено бінарна, чи подвійна, номенклатура видових назв. Відповідно до бінарною номенклатурі, найменування виду складається з родового назви і видового епітета: пшениця м’яка, пшениця стати рішуча й т.д. Недоліки системи Ліннея листувалися тому, що з класифікації він враховував лише 1−2 ознаки (рослин число тичинок, у тварин будова дихальної і кровоносної систем), не що відбивають справжнього кревності, тому далекі пологи опинялись у одному класі, а близькі — у різних. Роботи До. Ліннея зіграли значної ролі у розвитку біології і сприяли формуванню історичного погляду природу. Справді, застосування бінарною номенклатури сприяє формуванню поглядів на родинному зв’язку форм не більше роду, а підпорядкованість таксономических одиниць на кінці кінців наводять на думку про спільність походження органічних форм.

Французький біолог Жан-Батіст Ламарк в 1809 року висунув гіпотезу про механізмі еволюції, основу якої лежали дві передумови: вправу і не вправу частин організму, що успадкування придбаних ознак. Зміни середовища, на його думку, можуть провадити до зміни форм поведінки, що викликає необхідність використовувати деякі органи, чи структури по-новому чи більше інтенсивно (чи, навпаки, перестати ними користуватися). Що стосується інтенсивного використання ефективність яких і (чи) величина органу буде зростати, а при не використанні може настати дегенерація і атрофія. Ці ознаки, придбані індивідуумом протягом його життя, відповідно до Ламарку, успадковуються, тобто передаються нащадкам. З погляду ламаркизма, довга шия і ноги жирафа — результат те, що багато покоління його колись коротконогих і короткошеих предків харчувалися листям дерев, що їх вони мусили тягнутися усі наведені вище і від. Незначне подовження шиї і ніг, те що у кожному поколінь, передавалося в наступному поколінні, наразі ці частини тіла не досягли своєї нинішньої довжини. Хоча теорія Ламарка сприяла підготовці грунту для прийняття еволюційної концепції, його на механізм зміни ніколи не отримували широке пошанування. Проте Ламарк мав рацію, підкреслюючи роль умов життя жінок у виникненні фенотипических змін в даної особини. Наприклад, фізкультурні вправи збільшують обсяг м’язів, але, хоч ці придбані ознаки зачіпають фенотип, вони є генетичними і надаючи впливом геть генотип, що неспроможні передаватися нащадку. Розробляючи систематику тварин, Ламарк цілком правильно помітив основний напрям еволюційного процесу — поступове ускладнення організації від нижчих форм до вищим (градація). Але причиною градації Ламарк вважав закладене всевишнім прагнення організмів до вдосконалення, що стовідсотково помилкова. Видатна заслуга Ламарка полягає у створенні першого еволюційного вчення. Він відкинув ідею сталості видів, протиставивши їй уявлення про змінності видів. Його вчення стверджувало існування еволюції як історичного поступу від простого до складного. Вперше був порушено питання чинниках еволюції. Ламарк цілком правильно вважав, що умови середовища мають неабиякий вплив перебіг еволюційного процесу. Він був однією з перших, хто вірно оцінив непересічне значення часу у процесі еволюції і зазначив надзвичайну тривалість розвитку життя Землі. Проте Ламарк допустив серйозних помилок насамперед у розумінні чинників еволюційного процесу, виводячи їх із нібито властивого всьому живому прагнення досконалості. Він також не так розумів причини виникнення пристосованості, прямо пов’язував його з впливом умов довкілля. Це викликало дуже поширені, але науково не обгрунтовані ставлення до успадкування ознак, придбаних організмами під безпосереднім впливом среды.

Основные становища еволюційного вчення Ч. Дарвина.

Вирізняють такі чинники еволюційного процесу: спадкова мінливість, природний відбір, дрейф генів, ізоляція, міграція особин і др.

Основні засади еволюційного вчення Ч. Дарвіна зводяться до наступним положенням: 1. Кожен вид здатний до необмеженому розмноженню. 2. Обмеженість життєвих ресурсів перешкоджає реалізації потенційної можливості безмежного розмноження. Більшість особин гине у боротьбі існування й немає потомства. 3. Загибель чи успіх у боротьбі існування носять вибіркового характеру. Організми жодного виду відрізняються одна від друга сукупністю ознак. У природі переважно виживають і вони залишають потомство ті особини, які мають найвдаліше для даних умов поєднання ознак, тобто від пристосовані. Виборче виживання розмноження найбільш пристосованих організмів Ч. Дарвін назвав природним відбором. 4. Під впливом природного відбору перебувають у різних умовах групи особин жодного виду з покоління до покоління накопичують різні пристосувальні ознаки. Вони набувають настільки суттєві відмінності, що перетворюються на нові види (принцип розбіжності признаков).

Еволюційна теорії Дарвіна зробила переворот в біологічної науці. На основі вивчення гігантського матеріалу, зібраного під час подорожі на кораблі «Бигл», Дарвінові вдається розкрити причини зміни видів. Вивчивши геологію Південної Америки, Дарвін переконався в неспроможності теорії катастроф і підкреслив значення природних чинників історія земної кори і його тварини рослинного населення. Завдяки палеонтологічним знахідкам він зазначає подібність між мертвими і сучасними тваринами Південної Америки. Він знаходить звані перехідні форми, які поєднують ознаки кількох сучасних загонів. Отже був встановлено факт наступності між сучасними і мертвими формами. На Галапагосских островах знайшла ніде більше які види ящірок, черепах, птахів. Вони близькі до південноамериканським. Галапагоські острова мають вулканічне походження, і тому Ч. Дарвін припустив, що види потрапили них з материка та поступово змінилися. У Австралії його зацікавили сумчасті і яйцекладущие, які вимерли деінде земної кулі. Австралія як материк відокремилася, коли ще виникли вищі ссавці. Сумчасті і яйцекладущие розвивалися тут незалежно від еволюції ссавців інших материках. Так поступово міцнішала переконання в змінності видів тварин і походження одних від других.

Однак у природних умовах чисельність дорослих особин кожного виду довго зберігається на рівні, отже, більшість з’являються світ особин гине у боротьбі існування — внутрішньовидовий, міжвидовий й у боротьби з несприятливими абиотическими чинниками (умовами неживої природи). Зіставивши два виведення — про надвиробництві потомства і загальної мінливості, Дарвін дійшов головному висновку: більше шансів вижити й заробити досягти стану мають особини, які від багатьох інших певними корисними властивостями. Так відкрили принцип природного відбору як головною рушійної сили эволюции.

Хоча еволюція протікає як процес, зазвичай виділяють два рівня — микроэволюционный і макроэволюционный. Процеси, які відбуваються на популяційному і внутривидовом рівні, називають мікро еволюцією, лише на рівні вище видового — макро эволюцией.

БИЛЕТ№ 4 ПИТАННЯ 1. Біополімерибілки. Полімеривысокомалекулярные сполуки які з молекул мономерів. Мономеринизкомалеккулярные сполуки. Регулярні полімеримолекула складається з мономерів жодного виду. Нерегулярні полімеримолекула складається з мономерів кількох видів. Бєлкице нерегулярні полімери, мономерами яких є амінокислоти. Амінокислот — 20 видів їх 8 незамінні, не синтезуються в людини, а вступають у нього разом із пищей.

Нуклеиновые кислоти. Розрізняють два типу нуклеїнових кислот — дезоксирибонуклеиновые (ДНК) і рибонуклеиновые (РНК). Ці біополімери складаються з мономерів, званих нуклеотидами. Мономеры-нуклеотиды ДНК і РНК подібні в основних рисах будівлі. Кожен нуклеотид складається з трьох компонентів, з'єднаних міцними хімічними связями.

Нуклеотиди, що входять до склад РНК, містять пяти-углеродный цукор — рибозу, одна з чотирьох органічних сполук, котрі називають азотистими підставами: аденін, гуанін, цитозин, урацил (А, Р, Ц, У) — і залишок фосфорної кислоты.

Нуклеотиди, що входять до склад ДНК, містять пяти-углеродный цукор — дезоксирибозу, одна з чотирьох азотистих підстав: аденін, гуанін, цитозин, тимин (А, Р, Ц, Т)—и залишок фосфорної кислоты.

У складі нуклеотидів до молекули рибозы (чи дезокси-рибозы) з одного боку долучено азотисте підставу, з другого — залишок фосфорної кислоти. Нуклеотиди з'єднуються між собою у довгі ланцюга. Остов такий ланцюга утворюють регулярно що чергуються залишки цукру й органічних фосфатів, а бічні групи цьому ланцюзі — чотири типи нерегулярно які чергуються азотистих оснований.

Молекула ДНК є структуру, що складається з цих двох ниток, котрі за всієї довжині з'єднані друг з одним водневими зв’язками. Таку структуру, властиву лише молекулам ДНК, називають подвійний спіраллю. Особливістю структури ДНК і те, що проти азотистого підстави На ланцюжка лежить азотисте підставу Т на другий ланцюга, а проти азотистого підстави Р завжди розміщено азотисте основаниеЦ. А (аденін) — Т (тимин) Т (тимин) — А (аденін) Р (гуанін) — Ц (цитозин) Ц (цитозин) -Р (гуанин).

Ці пари підстав називають комплиментарными підставами (дополняющими одне одного). Нитки ДНК, у яких підстави розташовані комплементарно друг другу" називають комплиментарными нитями.

Розташування чотирьох типів нуклеотидів в ланцюгах ДНК несе важливу інформацію. Порядок розташування нуклеотидів в молекулах ДНК визначає порядок розташування амінокислот в лінійних молекулах білків, тобто. їх первинну структуру. Набір білків (ферментів, гормонів та інших.) визначає властивості клітини, і організму. Молекули ДНК зберігають відомостей про цих властивості і передають в покоління нащадків. Інакше кажучи, ДНК є носієм спадкової інформації. Молекули ДНК переважно перебувають у ядрах клітин. Проте невеличке їх кількість міститься у мітохондріях і хлоропластах.

Основні види РНК. Спадкова інформація, що зберігається у молекулах ДНК, реалізується через молекули білків. Інформації про будову білка зчитується з ДНК і передається особливими молекулами РНК, які називаються інформаційними (и-РНК). Інформаційна РНК переноситься цитоплазму, де з допомогою спеціальних органоидов — рибосом — йде синтез білка. Саме інформаційна РНК, побудована комплементарно одній з ниток ДНК, визначає порядок розташування амінокислот в білкових молекулах. У синтезі білка бере участь інший вигляд РНК — транспортна (т-РНК), яка підносить амінокислоти до рибосомам. До складу рибосом входить третій вид РНК, так звана рибосомная РНК (р-РНК), що визначає структуру рибосом. Молекула РНК на відміну молекули ДНК представлена однієї ниткою; замість дезоксирибозы — рибоза і тоді замість тиміну — урацил. Значення РНК залежить від того, що вони забезпечують синтез у клітині специфічних для неї белков.

Подвоєння ДНК. Перед кожним клітинним розподілом при абсолютно точному дотриманні нуклеотидної послідовності відбувається самоудвоение (редуплікація) молекули ДНК. Редуплікація починається сіло, що подвійна спіраль ДНК тимчасово розкручується. Це відбувається під впливом ферменту ДНК-полимеразы серед, де є вільні нуклеотиди. Кожна одинарна ланцюг за принципом хімічного спорідненості (А-Т, Г-Ц) притягує до своїм нуклеотидным залишкам і закріплює водневими зв’язками вільні нуклеотиди, перебувають у клітині. Отже, кожна полинуклеотидная ланцюг виконує роль матриці для нової компліментарною ланцюга. Через війну виходять дві молекули ДНК, кожна з них одна половина походить від батьківської молекули, іншу є знову синтезованою, тобто. дві нові молекули ДНК є на точну копію вихідної молекулы.

ВОПРОС 2.

Невідповідність між можливістю видів до безмежному розмноження обмеженістю ресурсів — таки головною причиною боротьби за існування. Види боротьби за існування. Внутрішньовидова боротьба. Ч. Дарвін вказував, що боротьба про життя особливо завзята між організмами у межах виду, і обгрунтовував своє твердження тим, що вони мають подібними ознаками й відчувають однакові потреби. Широке поширення природі конкуренції організмів за обмежені — типовий спосіб природного відбору, благоприятствующего переможцям у конкуренції. З іншого боку, природний відбір може здійснюватись і без безпосередньої конкуренції, наприклад внаслідок дії несприятливих чинників середовища. Здатність переносити низькі і високих температур, вплив інших, параметрів середовища також призводить до виживання більш пристосованих або до їх понад успішному розмноженню. Іноді непрямі форми боротьби за існування доповнюються прямий боротьбою. Прикладом можуть бути турнірні бої самців за право мати гаремом. Взаємини особин не більше виду не обмежуються боротьбою та, існує і взаимопомощь.

Межвидовая боротьба. Під міжвидовий боротьбою слід розуміти конкуренцію особин різних видів. Особливою гостроти межвидовая боротьба сягає у його випадках, коли протиборствують види, котрі живуть в подібних екологічних умовах і використовують однакові джерела харчування. Через війну міжвидовий конкуренції відбувається або витіснення однієї з протиборчих видів, або пристосування видів до найрізноманітніших умовам в межах єдиної ареалу, або, нарешті, їх територіальне роз'єднання. Межвидовая боротьба веде до екологічному і географічному роз'єднання видів. Намагаючись переселення нові зони проживання більшість не витримує впливу інших напрямів і внутрішніх чинників довкілля, лише ті здатні закріпитися і витримати конкуренцію. Складні взаємовідносини хижака і жертви, господаря і паразита — теж приклади міжвидовий борьбы.

Боротьба несприятливими умовами середовища. У результаті природного відбору основне значення має тут фенотип організму: забарвлення, здатність швидко переміщатися, опірність дії високих чи низьких температур і багато іншого. Тому слушне твердження, що природний відбір оцінює передусім фенотип особини. Оскільки за однаковими фенотипами можуть приховуватися різні генотипи (наприклад, АА і Аа за повної домінуванні), то подібні фенотипы, найбільш пристосовані до конкретної історичної ситуації, можуть формуватися на різної генетичної основі. Широке поширення інсектицидів призвело до виникнення в багатьох видів комах стійкості до них. Проте генетичні механізми стійкості виявилися неоднаковими в різних популяціях. У одних випадках стійкість визначалася домінантним геном, за іншими — рецессивным, зазначено як аутосомное успадкування, а й успадкування, зчеплене зі статтю. Виявлено, ще, випадки полигенного і цитоплазматического наслідування. Відповідно й фізіологічні механізми опірності інсектицидам виявилися різними. У тому числі накопичення отрути кутикулой; підвищений вміст ліпідів, сприяють розчинення инсектицида; підвищення стійкості нервової системи до дії отрут; зниження рухової активності і др.

Напрям, у якому діє природний відбір, та її інтенсивність у природних популяціях є суворо фіксованим, незмінним показником. Вони істотно змінюються як у часі, і у просторі. У звичайного хом’яка виявляються дві основні форми забарвлення — бура і чорна. Їх поширення від України до Уралу показує, що є як велика різноманітність в сезонної мінливості чорних і бурих форм, і значні розбіжності у їх концентрації на видовій ареалі. Отже, природний відбір — єдиний чинник еволюції, здійснює спрямоване зміна фенотипического образу популяції і його генотипического складу внаслідок виборчого розмноження організмів з різними генотипами.

КВИТОК№ 5 ПИТАННЯ 1.

Аденозинфосфорные кислоти. Особливо значної ролі в біоенергетиці клітини грає адениловый нуклеотид, якого приєднано два залишку фосфорної кислоти. Таке речовина називають аденозинтрифосфорної кислотою (АТФ). У хімічних зв’язках між залишками фосфорної кислоти молекули АТФ запасена енергія, що звільняється при отщеплении органічного фосфату: АТФ = АДФ +Ф+Е, де Ф — фермент, Є — вивільнювана энергия.

У цьому реакції утворюється аденозиндифосфорная кислота (АДФ) — залишок молекули АТФ і органічний фосфат. Енергію АТФ усі клітини використовують із процесів біосинтезу, руху, виробництва тепла, нервових імпульсів, свечений (наприклад, у люмінесцентних бактерій), тобто. всім процесів жизнедеятельности.

АТФ — універсальний біологічний акумулятор енергії. Світлова енергія Сонця і енергія, ув’язнена в споживаної їжі, запасається в молекулах АТФ. Запас АТФ у клітині невеликий. Так було в м’язі запасу АТФ вистачає на 20—30 скорочень. При посиленою, але короткочасною роботі м’язи працюють виключно з допомогою розщеплення котра міститься у яких АТФ. Після закінчення роботи людина посилено дихає — у період відбувається розщеплення вуглеводів та інших речовин (відбувається накопичення енергії) і запас АТФ в клітинах восстанавливается.

Мітохондрії оточені зовнішньої мембраною і, отже, вже є компартментом, будучи відокремленими від оточуючої цитоплазми; ще, внутрішнє простір мітохондрій також подразделено на два компартмента з допомогою внутрішньої мембрани. Зовнішня мембрана мітохондрій дуже схожа за складом на мембрани эндоплазматической мережі; внутрішня мембрана мітохондрій, утворює складки (кристы), дуже багата білками — мабуть, ця один із найбільш насичених білками мембран у клітині; у тому числі білки «дихальної ланцюга», відповідальні за перенесення електронів; белки-переносчики для АДФ, АТФ, кисню, ЗІ в деяких органічних молекул і іонів. Продукти гликолиза, які у мітохондрії з цитоплазми, окисляються у внутрішньому відсіку мітохондрій. Бєлки, відповідальні за перенесення електронів, перебувають у мембрані отже у процесі перенесення електронів протони викидаються з одного боку мембрани — вони потрапляють у простір між зовнішньої і внутрішньої мембраною і нагромаджуються там. Це спричиняє виникненню електрохімічного потенціалу (внаслідок різниці у незначній концентрації і зарядах). Ця різниця підтримується завдяки найважливішим властивості внутрішньої мембрани мітохондрії - вона непроникна для протонів. Тобто при умовах власними силами протони пройти крізь цю мембрану не можуть. Однак у ній є особливі білки, точніше білкові комплекси, котрі перебувають із багатьох білків і формують канал для протонів. Протони проходять через цей канал під впливом рушійної сили електрохімічного градієнта. Енергія цього процесу використовується ферментом, які мають тих самих білкових комплексах і здатним приєднати фосфатную групу до аденозиндифосфату (АДФ), що призводить до синтезу АТФ.

Митохондрия, в такий спосіб, виконує у клітині роль «енергетичної станції». Принцип освіти АТФ в хлоропластах клітин рослин, у загальному хоча б — використання протонного градієнта і перетворення енергії електрохімічного градієнта в енергію хімічних связей.

ВОПРОС 2. Напрями эволюции.

На макроэволюционном рівні можна простежити головних напрямків органічної еволюції: біологічний і морфофизиологический прогреси. Оскільки напрям еволюції визначається природним відбором, то шляху еволюції збігаються з шляхами формування пристосувань, визначальних ті чи інші переваги одних груп над іншими. Поява таких ознак обумовлює прогресивність даної группы.

Біологічний прогрес, тобто розширення ареалу, збільшення кількості особин цього виду і кількість нових систематичних одиниць всередині виду чи більше великої систематичної одиниці, досягається різними шляхами. Можна виділити декілька шляхів еволюції : — арогенез (ароморфоз чи морфофизиологический прогрес). аллогенез (идиоадаптацию). катогенез (катоморфоз чи дегенерацію) — гипергенез.

Арогенез — цей шлях еволюції, що характеризується підвищенням організації, розвитком пристосувань широкого значення, розширенням середовища проживання цієї групи організмів. На арогенный шлях розвитку група організмів вступає, виробляючи певні пристосування, звані в цьому випадку ароморфозами. Прикладом ароморфоза у ссавців є поділ серця на ліву праву половини з недостатнім розвитком 2 кіл кровообігу, що призвело до підвищення легень і поліпшенню постачання киснем органів. Диференціювання органів травлення, ускладнення зубної системи, поява тепло кровности — усе це зменшує залежність організму від довкілля. У ссавців і птахів з’явилася можливість переносити зниження температури середовища значна полегкість, ніж, наприклад, у рептилій, які втрачають активність із настанням холодної ночі й холодного пори року. У зв’язку з цим нічна активність рептилій загалом нижче, ніж денна. Теплокровность ссавців і птахів дозволила їм опанувати поверхнею усієї земної кулі. Диференціювання зубного апарату у ссавців, пристосування його до жувальної функції, чого було і не одного з попередніх класів хордовых, забезпечили велику зокрема можливість використання їжі. Але вони добре розвинені великі півкулі мозку, що забезпечують поведінка «розумного типу», дозволяють організмам пристосовуватися до змін середовища без зміни своєї морфологічній организации.

Ароморфозы зіграли значної ролі в еволюції всіх класів тварин. Наприклад, в еволюції комах велике значення мало поява трахейной системи подиху і перетворення ротового апарату. Трахейная система забезпечила різке зростання активності окисних процесів в організмі, разом із появою крил забезпечило їм вихід на суходіл. Завдяки надзвичайному розмаїттям ротового апарату у комах (сисний, колючий, гризучий) вони пристосувалися до харчування найрізноманітнішої їжею Чималу роль зіграло у тому еволюції та розвитку складної нервової системи, і навіть органів нюху, зору, осязания.

Аллогенез — шлях еволюції без підвищення рівня організації. Організми еволюціонують шляхом приватних пристосувань до умов середовища. Такий тип еволюції веде швидкого підвищенню чисельності та різноманіттю видового складу. Усі розмаїття будь-якої великої систематичної групи є наслідком аллогенеза. Досить згадати розмаїття ссавців, аби побачити, наскільки різноманітні шляху їхнього пристосування до різним чинникам середовища. Аллогенезы здійснюються завдяки дрібним еволюційним змін, що підвищує пристосування організмів до умов проживання. Ці зміни називаються идиоадаптацией. Гарним прикладом идиоадаптаций служать захисна забарвлення у тварин, різноманітні пристрої до перехресному запиленню вітром і комахами, пристосування плодів і насіння до розвіювання, пристосування до придонному способу життя (сплощення тіла) в багатьох риб. Аллогенез часто призводить до вузької спеціальності окремих групп.

Загальна дегенерація (катагенез). У багатьох еволюційних ситуацій, коли довкілля стабільна, спостерігається явище загальної дегенерації, тобто різкого спрощення організації, пов’язаного зі зникненням цілих систем органів прокуратури та функцій. Найчастіше загальна дегенерація спостерігається під час переходу видів до паразитичному образу існування. У крабів відомий паразит саккулина, має вид мішка, набитого статевими продуктами, і що має хіба що кореневої системою, пронизує тіло хазяїна. Еволюція цього організму така. Родоначальная форма належала до усоногим ракам і прикріплювалася немає водним камінню, а до крабам та поступово перейшла до паразитичному способу існування, втративши в дорослому віці майже всіх адміністративних органів. Попри те що, що це загальна дегенерація призводить до значному спрощення організації види, які йдуть за цьому шляху, можуть збільшувати чисельність і ареал, тобто рухатися шляхом біологічного прогресса.

Гипергенез — шлях еволюції, пов’язані з збільшенням розмірів тіла, і непропорційним пере розвитком органів. У різні періоди у різних класах організмів з’являлися гігантські форми. Але, зазвичай, вони досить швидко вимирали і наставало панування дрібніших форм. Вимирання гігантських форм найчастіше пояснюється нестачею їжі, хоча кілька днів такі організми може мати перевагу внаслідок своєї величезної сили та відсутності через це врагов.

Співвідношення напрямів еволюції. Шляхи еволюції органічного світу поєднуються одна з одним або змінюють одне одного, причому ароморфозы відбуваються значно рідше идиоадаптаций. Але саме ароморфозы визначають нові етапи у розвитку органічного світу. З’явившись 1905 року шляхом ароморфоза, нові, вищі з організації групи організмів займають іншу середу проживання. Далі еволюція рухається шляхом идиоадаптаций, часом і дегенерації, що забезпечує організмам впорядкування нової їм середовища обитания.

КВИТОК№ 6 ПИТАННЯ 1.

Клітина — елементарна одиниця живої системи. Елементарного одиницею вона можна назвати оскільки у природі немає більше дрібних систем, яким було б притаманні все без винятку ознаки (властивості) живого. Відомо, що організми бувають одноклеточными (наприклад, бактерії, найпростіші, водорості) чи многоклеточными. Клітина має усіма властивостями живої системи: вона здійснює обмін речовин і, зростає, розмножується і передає у спадок свої ознаки, реагує на зовнішні подразники і здатна рухатися. вона є нижчою щаблем організації, яка має цими властивостями. Клітина, сутнісно, є самовоспроизводящуюся хімічну систему. А, щоб підтримувати в собі необхідну концентрацію хімічних речовин, цю систему мусить бути фізично відділена свого оточення, разом із тим вона повинна переважно мати здатність до обміну з цим оточенням, тобто. здатністю поглинати ті речовини, потрібних їй у ролі «сировини «, і виводити назовні накапливающиеся «відходи «. Роль бар'єра між даної хімічної системою та її оточенням грає плазматична мембрана. Вона допомагає регулювати обмін між внутрішньої і довкіллям отже, служить кордоном клетки.

Функції у клітині розподілені між різними органоидами, такі як клітинне ядро, мітохондрії тощо. У багатоклітинних організмів різні клітини (наприклад, нервові, м’язові, клітини крові у тварин чи клітини стебла, листя, кореня рослин) виконують різні функції і тому різняться структурою. Попри розмаїття форм, клітини різних типів мають разючою подібністю головних на структурні особливості. У ролі єдиної цілого клітина реагує на вплив зовнішнього середовища. У цьому одне з її особливостей як цілісної системи — оборотність деяких які у ній процесів. Наприклад, коли клітина відреагувала на зовнішні впливи, вона повертається до вихідному стану. У ньому зосереджена спадкова інформація, забезпечує схоронність виду та розмаїтість особин. Будова рослинної клітини: целлюлозная оболонка, мембрана, цитоплазма з органоидами, ядро, вакуолі з клітинним соком. Наявність пластид — головна особливість рослинної клітини. Функції клітинної оболонки — визначає форму клітини, захищає від чинників довкілля. Плазматична мембрана — тонка плівка, складається з взаємодіючих молекул ліпідів і білків, відмежовує внутрішнє вміст від зовнішньої середовища, забезпечує транспорт у клітину води, мінеральних і органічних речовин шляхом осмосу і активної перенесення, і навіть видаляє продукти життєдіяльності. Цитоплазма — внутрішня напіврідка середовище клітини, у якій розміщено ядро і органоиды, забезпечує зв’язок між ними, бере участь у основних процесах життєдіяльності. Эндоплазматическая мережу — мережу ветвящихся каналів в цитоплазмі. Вона бере участь у синтезі білків, ліпідів і вуглеводів, у сфері транспорту речовин. Рибосоми — тільця, розташовані на ЭПС чи цитоплазмі, складаються з РНК і білка, беруть участь у синтезі білка. ЭПС і рибосоми — єдиний апарат синтезу і транспорту білків. Мітохондрії — органоиды, отграниченные від цитоплазми двома мембранами. У них окисляються органічні речовини і синтезуються молекули АТФ з участю ферментів. Збільшення поверхні внутрішньої мембрани, де розташовані ферменти з допомогою кріст. АТФ — багате енергією органічне речовина. Пластиды (хлоропласти, лейкопласты, хромопласты), уміст їх у клітині — головна особливість рослинного організму. Хлоропласти — пластиды, містять зелений пігмент хлорофіл, який поглинає енергію світла, і використовує в синтез органічних речовин з вуглекислого газу й води. Отграничение хлоропластів від цитоплазми двома мембранами, численні вирости — граны внутрішній мембрані, де розташовано молекули хлорофілу і ферменти. Комплекс Гольджи — система порожнин, відмежованих від цитоплазми мембраною. Накопичення світовим співтовариством у яких білків, жирів і вуглеводів. Здійснення на мембранах синтезу жирів і вуглеводів. Лизосомы — тільця, отграниченные від цитоплазми однієї мембраною. Вміщені у яких ферменти прискорюють реакцію розщеплення складних молекул до простих: білків до амінокислот, складних вуглеводів до простих, ліпідів до гліцерину і жирних кислот, і навіть руйнують відмерлі частини клітини, цілі клітини. Вакуолі — порожнини в цитоплазмі, заповнені клітинним соком, місце накопичення запасних поживних речовин, шкідливі речовини; вони регулюють зміст води у клітині. Ядро — головна частина клітини, покрита зовні двох мембранної, пронизаної порами ядерної оболонкою. Речовини вступають у ядро і видаляються потім із нього через пори. Хромосоми — носії спадкової інформації ознаки організму, основні структури ядра, кожна з яких складається з однієї молекули ДНК у поєднанні з білками. Ядро — місце синтезу ДНЯ, иРНК, рРНК. Будова тваринної клітини — наявність зовнішньої мембрани, цитоплазми з органоидами, ядра з хромосомами. Зовнішня, чи плазматична, мембрана — відмежовує вміст клітини від довкілля (інших клітин, міжклітинного речовини), складається з молекул ліпідів й білків, забезпечує зв’язок між клітинами, транспорт речовин, у клітину (пиноцитоз, фагоцитоз) і з клітки. Цитоплазма — внутрішня напіврідка середовище клітини, що забезпечує зв’язок між розташованими у ній ядром і органоидами. У цитоплазмі протікають основні процеси життєдіяльності. Органоиды клітини: 1) эндоплазматическая мережу (ЭПС) — система ветвящихся канальцев, бере участь у синтезі білків, ли-пидов і вуглеводів, у сфері транспорту речовин, у клітині; 2) рибосоми — тільця, містять рРНК, розташовані на півметровій ЭПС й у цитоплазмі, беруть участь у синтезі білка. ЭПС і рибосоми — єдиний апарат синтезу і транспорту білка; 3) мітохондрії — «силові станції» клітини, відмежовані від цитоплазми двома мембранами. Внутрішня утворює кристы (складки), які збільшують поверхню. Ферменти на кристах прискорюють реакції окислення органічних речовин і синтезу молекул АТФ, багатих енергією; 4) комплекс Гольджи — група порожнин, відмежованих мембраною від цитоплазми, заповнених білками, жирами і вуглеводами, що або використовують у процесах життєдіяльності, або видаляються з клітки. На мембранах комплексу здійснюється синтез жирів і вуглеводів; 5) лизосомы — тільця, заповнені ферментами, прискорюють реакції розщеплення білків до амінокислот, ліпідів до гліцерину і жирних -.кислот, полісахаридів до моносахаридов. У лизосомах руйнуються відмерлі частини клітини, цілі і клітини. Клітинні включення — скупчення запасінших поживних речовин: білків, жирів і вуглеводів. Ядро — найважливіша частина клітини. Воно покрито двухмембранной оболонкою з порами, якими одні речовини пробираються у ядро, а Інші надходять в цитоплазму. Хромосоми — основні структури ядра, носії спадкової інформації ознаки організму. Вона передається у процесі розподілу материнської клітини дочірнім клітинам, і з статевими клітинами — дочірнім організмам. Ядро — місце синтезу ДНК. иРНК, рРНК.

ВОПРОС 2.

Формы природного отбора.

У природі природний відбір, безперечно, постає як єдиний чинник, який діє у межах популяцій. Однак у залежність від змін умов середовища проживання і взаємодії популяцій і деяких видів як його напрям, а й форми можуть змінюватися. Механізм дії природного відбору у своїй залишається незмінною — виживання й ефективніше розмноження індивідуумів, найбільш пристосованих до конкретних умов існування. Вирізняють кілька форм відбору: — рушійний — стабілізуючий — розрив. Рушійна форма отбора.

Сприяє зрушенню середнього значення ознак і появу нових форм. Популяції, які перебувають тривалий час в стабільних, мало мінливих умовах, досягають високого рівня пристосованості і може тривале час мати равновесном стані, не відчуваючи значних змін генотипического складу. Проте зміна зовнішніх умов може швидко призвести до значним зрушень в генотипической структурі популяцій. Величезний запас генотипического розмаїття дає дуже широкі змогу зміни більшості морфологічних, фізіологічних, біохімічних і школярів поведінкових ознак. Яскравим прикладом, доводить існування рушійною форми природного відбору, — так званий індустріальний меланизм. Причина зростання частоти народження чорних метеликів з промисловою районах у тому, що у потемнілих стовбурах дерев білі метелики стали б легкою здобиччю птахів, а чорні метелики, навпаки, менш заметными.

Рушійна форма природного добору приводить до закріплення нової норми реакції організму, що відповідає нових умов оточуючої середовища. Відбір завжди йде з фенотипам, але з фенотипом відбираються і генотипи, їх що зумовлюють. Будь-яка адаптація (пристосування) будь-коли буває абсолютної. Пристосування завжди щодо у зв’язку з постійної мінливістю організмів і умов среды.

Стабилизирующая форма отбора.

Стабілізуюча форма відбору спрямовано збереження встановленого в популяції середнього значення ознаки. Пристосованість до визначених умовам середовища значить припинення дії добору у популяції. Бо у будь-який популяції завжди існує мутационная мінливість, то постійно виникають особини з істотно отклоняющимися від середнього значення, типового для популяції чи виду, ознаками. При стабилизирующем відборі усуваються такі особини. Під час бурі переважно гинуть птахи з довгими і короткими крилами, тоді як птахи із середнім розміром крил частіше виживають; найбільша загибель дитинчат ссавців зокрема у сім'ях, розмір яких набагато більше і від середнього значення, оскільки це за умов годівлі і здібності захищатися від врагов.

В багатьох випадках здійснюється відбір організмів із найбільшою виразністю гомеостазу індивідуального розвитку, що у значної ступеня перешкоджає прояву в фенотипе мутацій і несприятливих поєднань алелів, як і і шкідливими впливами середовища. Через війну стабілізуючого відбору відбираються організми з цими генотипами, які забезпечують сталий розвиток ознак, мають середнє для даної популяции.

Разрывающий отбор

Відбір, благоприятствующий більш як одному фенотипическому оптимуму і діючий проти проміжних форм, називається дизруптивным, чи котрі розривають. Його можна пояснити з прикладу появи распогремка — раннецветущего і поздноцветущего. Їх виникнення — результат косовиць, здійснюваних цього літа, які знищують рослини з проміжними термінами цвітіння. У результаті єдина популяція поділяється на дві не перекрывающиеся субпопуляции. Гібриди, виникаючі між на різні форми, що немає достатнім подібністю з неїстівними краєвидами та активно споживаються птицами.

Творча роль природного отбора:

У найрізноманітніших обставинах природний відбір може бути з різноманітною інтенсивністю. Дарвін зазначає обставини, сприятливі природному добору: — досить висока частота прояви невизначених спадкових змін;. численність особин виду, що підвищує ймовірність прояви корисних змін; — не родинне схрещування, збільшує розмах мінливості в прийдешнім. Дарвін зазначає, що перехресне запилення зустрічається зрідка навіть серед растений-самоопылителей;. ізоляція групи особин, перешкоджає їх схрещуванню з іншою масою організмів даної популяции;

— стала вельми поширеною виду, бо за цьому різних межах ареалу особини зустрічаються з різними умовами і природний відбір буде у різних напрямках і внутривидовое разнообразие.

КВИТОК№ 7 ПИТАННЯ 1.

Обмен речовин і в клетке.

Головною умовою життя, як організму загалом, і окремої клітини є обмін речовин і з довкіллям. Задля підтримки складної динамічної структури живою клітиною потрібно безперервна витрата енергії. З іншого боку, енергія необхідна, і реалізації більшості функцій клітини (поглинання речовин, рухові реакції, біосинтез життєво найважливіших з'єднань). Джерелом енергії у випадках служить розщеплення органічних речовин, у клітині. Сукупність реакцій розщеплення високомолекулярних сполук називається енергетичним обміном, чи диссимиляцией. Запас органічних речовин, витрачених у процесі диссимиляции, повинен безупинно поповнюватися або з допомогою їжі, як і відбувається в тварин, або шляхом синтезу з неорганічних речовин при використанні енергії світла (рослин). Притік органічних речовин необхідний також і побудови органоидов клітини, і до створення нових клітин під час ділення. Сукупність усіх процесів біосинтезу називається пластичним обміном, чи ассимиляцией.

Обмін речовин клітини включає численні фізичні і хімічні реакції, об'єднані у просторі і часу у єдине упорядкований ціле. У такій складній системі упорядкованість можна забезпечити лише за участі ефективних механізмів регуляції. Провідну роль регуляції грають ферменти, що визначають швидкість біохімічної реакції. Основна роль обміні речовин належить плазматичної мембрані, яка через виборчої проникності обумовлює осмотические властивості клетки.

Энергетический обмін в клетке Первичным джерелом енергії живими організмах є Сонце. Енергія, принесена світловими квантами (фотонами), поглинається пігментом хлорофілом, які мають хлоропластах зеленого листя, і накопичується в вигляді хімічної енергії у різних поживних веществах.

Усі клітини, і організми можна розділити на дві основні класу в залежність від того, яким джерелом енергії вони користуються. Перші, званих аутотрофными (зелені рослини), СО2 і Н2О перетворюються на процесі фотосинтезу в елементарні органічні молекули глюкози, з яких і було будуються потім складніші молекулы.

Клітини другого класу, звані гетеротрофными (тварини клітини), отримують енергію із різних поживних речовин (вуглеводів, жирів і білків), синтезованих аутотрофными організмами. Енергія, у цих органічних молекулах, звільняється головним чином результаті сполуки його з киснем повітря (тобто. окислення) у процесі, званому аэробным диханням. Ця енергетична цикл у гетеротрофных організмів завершується виділенням СО2 і Н2О.

Клітинне подих — це окислювання органічних речовин, що веде до отриманню хімічної енергії (АТФ). Більшість клітин використовують у першу чергу вуглеводи. Полісахариди втягуються у процес дихання лише після того, як вони гидролизованы до моносхаридов: Крохмаль, Глюкоза (у рослин) Глікоген (у тварин) .

Жири становлять «перший резерв» і пускаються до справи переважно тоді, коли запас вуглеводів вичерпаний. Однак у клітинах кістякових м’язів за наявності глюкози і жирних кислот перевагу надають жирним кислотам. Оскільки білки виконують низку інших важливих функцій, їх використовують лише після того, як буде витрачено все запаси вуглеводів і жирів, наприклад, при тривалому голодуванні. Етапи енергетичного обміну: Єдиний процес енергетичного обміну можна умовно розділити втричі послідовних этапа:

Перший — підготовчий. Аналізуючи цей етап високомолекулярні органічні речовини в цитоплазмі під впливом відповідних ферментів розщеплюються на дрібні молекули: білки — на амінокислоти, полісахариди (крохмаль, глікоген) — на моносахариды (глюкозу), жири — на гліцерин і жирні кислоти, нуклеїнові кислоти — на нуклеотиди тощо. Аналізуючи цей етап виділяється небагато енергії, яка розсіюється як тепла.

Другий етап — бескислородный, чи неповний. Виниклі на підготовчому етапі речовини — глюкоза, амінокислоти та інших. — піддаються подальшому ферментативному розпаду без доступу кисню. Прикладом може бути ферментативное окислювання глюкози (гліколіз), яка одна із основні джерела енергії всім живих клітин. Гліколіз — багатоступінчастий процес розщеплення глюкози в анаеробних (бескислородных) умовах до пировиноградной кислоти (ПВК), та був до молочної, оцтової, олійною кислот чи етилового спирту, яке у цитоплазмі клітини. Переносником електронів і протонів у тих окислительновідбудовних реакціях служить никотинамидаденин-динуклеотид (НАД) та її відновлена форма НАД *М. Продуктами гликолиза є пировиноградная кислота, водень у вигляді НАД • М і енергія у вигляді АТФ.

При різних видах бродіння подальшу долю цих продуктів гликолиза різна. У клітинах тварин і звинувачують численних бактерій ПВК відновлюється до молочної кислоти. Відому всім молочнокисле бродіння (при списання молока, освіті сметани, кефіру тощо.) викликається молочнокислыми грибки і бактериями.

При спиртовому бродінні продуктами гликолиза є етиловий спирт і СО2. В інших мікроорганізмів продуктами бродіння може бути бутиловый спирт, ацетон, оцтової кислоти і т.д.

У результаті бескислородного розщеплення частина виділеної енергії розсіюється як тепла, а частина акумулюється в молекулах АТФ.

Третій етап енергетичного обміну — стадія кисневого розщеплення, чи аэробного дихання, відбувається у мітохондріях. Аналізуючи цей етап у процесі окислення важливе значення мають ферменти, здатні переносити електрони. Структури, щоб забезпечити проходження третього етапу, називають ланцюгом перенесення електронів. У ланцюг перенесення електронів надходять молекули — носії енергії, які отримали енергетичний заряд другого етапу окислення глюкози. Електрони від молекул — носіїв енергії, як у східцях, переміщаються по ланкам ланцюга з вищого енергетичного рівня на менш високий. Вивільнювана енергія витрачається зарядку молекул АТФ. Електрони молекул — носіїв енергії, віддали енергію на «зарядку» АТФ, з'єднуються зрештою з киснем. Через війну цього утворюється вода. У ланцюзі перенесення електронів кисень — кінцевий приймач електронів. Отже, кисень потрібен всім живих істот в ролі кінцевого приймача електронів. Кисень забезпечує різницю потенціалів у подальшому ланцюгу перенесення електронів і як притягує електрони з високих енергетичних рівнів молекул — носіїв енергії на низкоэнергетический рівень. Дорогою відбувається синтез багатих енергією молекул АТФ.

Пластический обмін. Ассимиляция.

На кшталт асиміляції усі клітини діляться на дві групи — автотрофные і гетеротрофные.

Автотрофные клітини здатні до синтезу необхідні них органічних сполук з допомогою СО2, води та енергії світла (фотосинтез) чи енергії, выделившейся при окислюванні неорганічних сполук (хемосинтез). До автотрофам належать все зелені рослин та деякі бактерії. Гетеротрофные клітини неспроможні синтезувати органічні речовини з неорганічних. Ці клітини для життєдіяльності потребують вступі органічних сполук: вуглеводів, білків, жирів. Гетеротрофами є всі тварини, більшість бактерій, гриби, деякі вищі рослини — сапрофиты і паразити, і навіть клітини рослин, які містять хлорофилл.

Фотосинтез — синтез органічних сполук, що йде з допомогою енергії сонячного излучения.

СВІТЛОВА ФАЗА: Під час світловий фази енергія сонячного світла (чи енергія штучних джерел кольору) вловлюється зеленими рослинами і перетворюється на хімічну енергію, закладену в органічних речовинах, багатих енергією (багатих енергією АТФ, НАДФ тощо.). Після цього енергія цих багатих енергією сполук використовують у клітині для процесів біосинтезу, що відбуватимуться як у світу, і у темноте.

Під час світловий фази фотосинтезу кванти світла поглинаються електроном в молекулі хлорофілу. У результаті лише з електронів набуває великий запас енергії і залишає хлорофіл. Ця енергія використовується для синтезу АТФ і відновлення НАДФ, що зумовлює освіті відновленого никотинамйдадениндинук-леотидфосфата НАДФ М. Разом про те сонячне світло призводить до фотолизу води — розкладанню води на іон водню М+ і іон гидроксила ВІН-. Водночас іон гидроксила віддає свій електрон е. хлорофиллу, а виникаючі радикали ВІН утворюють води і кисень Утворений в такий спосіб кисень виділяється зеленими рослинами, що протягом багатьох мільйонів років створило кисневою атмосфери Землі. У час зелені рослини продовжують безупинно збагачувати киснем атмосферу нашої планеты.

Темновая фаза: фотосинтезу пов’язані з використанням макроэргических речовин (АТФ, НАДФ • М та інших) для синтезу різних органічних сполук (переважно углеводов).

Мета: синтез органічних речовин, в строме (в порожнини хлоропластів).

СО2 пов’язують із похідними рибозы із заснуванням глюкози: 6 СО2 +18АТФ+ 12НАДФ*Н= С6Н12О6 .

Крім фотосинтезу є ще одна форма автотрофной асиміляції — хемосинтез.

Хемосинтез. Здатність синтезувати органічні речовини з неорганічних властива також деяких видах бактерій, які мають хлорофілу. Спосіб, з допомогою яку вони мобілізують енергію для синтетичних реакцій, принципово інший, ніж в рослинних клітин. Бактерії використовують із синтезу енергію хімічних реакцій. Вони мають спеціальним ферментным апаратом, що дозволяє їм перетворювати енергію хімічних реакцій, зокрема енергію окислення неорганічних речовин, в хімічну енергію синтезованих органічних сполук. Цей процес відбувається називають хемосинтезом. З хемосинтетиков важливі азотфиксирующие і нитрифицирующие бактерії. Джерелом енергії в однієї групи цих бактерій служить реакція окислення аміаку в азотисту кислоту; інша група використовує енергію, выделяющуюся при окислюванні азотистої кислоти в азотну. Хемосинтетиками є железобактерии і серобактерии. Перші їх використовують енергію, звільнену при окислюванні двухвалентного заліза в трехвалентное; другі окисляют сірководень до сірчаної кислоти. Роль хемосинтетиков дуже великий, особливо азотфиксирующих бактерій. Вона має важливого значення підвищення врожайності, позаяк у результаті життєдіяльності цих бактерій азот, що у повітрі, недоступний для засвоєння рослинами, перетворюється на аміак, який добре ними засвоюється. ПИТАННЯ 2.

Приспособленность організмів і його относительность.

Дарвін звернув увагу до одну риску еволюційного процесу — пристосувальний характер. Унаслідок природного відбору зберігаються особини з корисними їхнього процвітання ознаками. Вони зумовлюють хорошу, але з абсолютну, пристосованість організмів до тих умовам, у яких живут.

Пристосованість до місцевих умов середовища може бути досконалої, що підвищує шанси організмів на виживання і залишення значної частини нащадків. У той поняття входять як зовнішніх ознак, а й відповідність будівлі внутрішніх органів тих функцій. Наприклад, досконалі пристосування стрижа до польоту, а дятла — до життя жінок у лісі. Характер їх пристосувань до життя жінок у своєрідною середовищі різний. Стриж на льоту ловить дрібних комах: в нього широкий рота і короткий дзьоб. Дятел видобуває з-під кори личинок комах: в нього міцний довгий дзьоб і довгий мову. Про пристосованості організмів до навколишньому середовищі свідчить масу різноманітних прикладів. Приспособительное розмаїття — доказ изменчивости.

Покровительственная забарвлення розвинена у видів, які живуть відкритий і може стати доступними для ворогів. Така забарвлення робить організми менш помітними і натомість оточуючої місцевості. Деякі тварини наділені яскравим візерунком (забарвлення у зебри, тигра, жирафа, змій тощо.) — чергуванням світлих і темних смуг річок і плям. Ця расчленяющая забарвлення хіба що імітує чергування плям світла, і тіні й боротися теж робить тварин менш заметными.

Маскування. Маскування — пристосування, у якому форма тіла, і забарвлення тварин зливаються з оточуючими предметами. Наприклад, гусениці деяких метеликів формою тіла, і забарвленні нагадують сучки. Комах, які живуть на корі дерева (жуки, вусані та інших.), можна взяти за лишайники.

Мімікрія. Мімікрія — наслідування менш захищеного організму жодного виду більш захищеному організму іншого виду (чи предметів середовища). Це наслідування може виявлятися у вигляді тіла, забарвленні тощо. Так, деякі види неотруйних змій і комах нагадують отруйних. Мімікрія — результат відбору подібних мутацій в різних видів. Вона допомагає незахищеним тваринам вижити, сприяє збереженню організму у боротьбі существование.

Застережна (загрозлива) забарвлення. Деякі види нерідко мають яскравою, що запам’ятовується забарвленням. Якщо спробувавши покуштувати неїстівну Божу корівку, жалючу осу, птах протягом усього життя запам’ятає їх яскраву забарвлення. Деякі тварини демонструють загрозливу забарвлення лише за нападі на них хищников.

Пристосування до екстремальних умов існування. Рослини, живуть в напівпустельних і пустельних районах, мають численні скарги й різноманітні адаптації. І це минаючий упродовж десятків метрів вглиб землі корінь, який видобуває воду, і різке зменшення випаровування води завдяки особливому будовою кутікули на листі, і повна втрата листя і др.

Чим більше жорсткі урбаністи і конкретніші вимоги пред’являє середовище, тим більш подібні адаптації (конвергенція) розвиваються у організмів, найчастіше дуже далеких друг від друга. Генотипи організмів, мають багато спільного в будову, у своїй дуже відрізняються. Наприклад, пересування в водної середовищі викликає подібність у структурі тіла у пінгвінів і тюленів, і навіть риб і дельфінів, які належать до різним класам позвоночных.

Широке поширення конвергентного подібності між не родинними формами прямий наслідок дивергентного розвитку більшості природних груп у межах подібних местообитаний.

Будь-яка пристосованість допомагає організмам вижити лише умовах, в яких вона сформувалася. Отже, пристосованість носить відносний характер. У яскравий сонячного дня взимку біла куріпка видає себе тінню на снегу.

В багатьох тварин є рудиментарні органи, тобто органи, втратили своє приспособительное значення. Зокрема, рудиментарны пальці у копитних і задньої кінцівки кити. Наявність рудиментів служить прикладом відносної целесообразности.

Відносність пристосованості забезпечує можливість подальшої перебудови і удосконалення наявних проблем цього виду адаптацій, тобто нескінченність еволюційного процесса.

КВИТОК№ 8 ПИТАННЯ 1.

Энергетический обмін в клетке.

Первинним джерелом енергії живими організмах є Сонце. Енергія, принесена світловими квантами (фотонами), поглинається пігментом хлорофілом, які мають хлоропластах зеленого листя, і накопичується в вигляді хімічної енергії у різних поживних веществах.

Усі клітини, і організми можна розділити на дві основні класу в залежність від того, яким джерелом енергії вони користуються. Перші, званих аутотрофными (зелені рослини), СО2 і Н2О перетворюються на процесі фотосинтезу в елементарні органічні молекули глюкози, з яких і було будуються потім складніші молекулы.

Клітини другого класу, звані гетеротрофными (тварини клітини), отримують енергію із різних поживних речовин (вуглеводів, жирів і білків), синтезованих аутотрофными організмами. Енергія, у цих органічних молекулах, звільняється головним чином результаті сполуки його з киснем повітря (тобто. окислення) у процесі, званому аэробным диханням. Ця енергетична цикл у гетеротрофных організмів завершується виділенням СО2 і Н2О.

Клітинне подих — це окислювання органічних речовин, що веде до отриманню хімічної енергії (АТФ). Більшість клітин використовують у першу чергу вуглеводи. Полісахариди втягуються у процес дихання лише після того, як вони гидролизованы до моносахаридов: Крохмаль (рослин), Глікоген (у тварин) .

Жири становлять «перший резерв» і пускаються до справи переважно тоді, коли запас вуглеводів вичерпаний. Однак у клітинах кістякових м’язів за наявності глюкози і жирних кислот перевагу надають жирним кислотам. Оскільки білки виконують низку інших важливих функцій, їх використовують лише після того, як буде витрачено все запаси вуглеводів і жиров.

Этапы енергетичного обмена.

Єдиний процес енергетичного обміну можна умовно розділити втричі послідовних этапа:

Перший етап: — розщеплення органічних вещ-в в травної системі до проміжних продуктів распада.(гидролиз).

Бєлки + Н2О=аминокислота + тепло (рассеивается).

Жири + Н2О = гліцерин + жирні кислоти + тепло.

Полісахариди + Н2О = глюкоза + тепло.

Другий етап: (у клітині, в цитоплазмі) — гліколіз — без кисневе розщеплення глюкозы. Глюкоза під впливом ферментів расщипляется до двох молекул С3Н6О3 З свыделением энергии.60% цієї енергії розсіюється як тепла, 40% як АТФ.

Третій етап: (кисневе розщеплення в мітохондріях) На кисневому етапі: з боку мембрани кріст перебувають молекули переносники. Електрон підхоплюється молекулами переносниками і перетаскивается з одного молекули в іншу (окислювання), цьому він втрачає енергію. Ця енергія на відновлення АТФ з АДФ. Цей процес відбувається називається окислительное фосфорилування. Наприкінці ланцюга переносників стоїть кисень якого є акцептором. Аніони накопичуються з боку мембрани, іони з зовнішньої боку. Коли різницю потенціалів з-поміж них досягне рівня іон через ферментативний канал проходить на внутреннею бік мембрани. У цьому виділяється енергія, йде на фосфолирирование (АДФ-АТФ). У підсумку проти кисневому етапі утворюється 36 АТФ.

ВОПРОС 2.

Багато прихильників вчення про сталості і неизменяемости видів вважали, кожна порода, кожен сорт походять від окремого дикого виду. У книгах «Походження видів» і «Зміни свійських тварин і культурних рослин» Дарвін докладно описав розмаїття порід свійських тварин і проаналізував їх походження. Він зазначає, що людина або сама створив розмаїття порід і сортів культурних рослин шляхом штучного відбору, тобто. зміни у різних напрямках однієї чи кількох родоначальных диких видів. Особливо докладно Дарвін досліджував походження порід домашнього голуба. Попри велика різниця, породи домашніх голубів мають дуже важливі спільні ознаки. Усі домашні голуби — громадські птахи, гніздяться на будинках, а чи не на деревах, як дикі. Голуби різних порід легко схрещуються і 26 дають плодючого нащадка. При схрещуванні особин, які належать до різним породам, Дарвін отримав потомство, з фарбування дивовижно схоже на диким (скелястим) голубом. Отже, засвідчили, у процесі одомашнення то вона може би досягти значних змін в рослин і тварин. Вчений дійшов висновку, що все породи домашніх голубів походять від жодного виду — дикого сизого (скелястого) голуба, живе на крутих бескидах Середземноморського узбережжя і північніше, до Англії й Норвегії. Звичайний сизий голуб схожий нею забарвленням оперения.

Дарвін розрізняє два виду штучного відбору — методичний (свідомий) і бессознательный.

Несвідомий відбір — це відбір, направлений замінити поліпшення породи чи сорти, коли поставлено завдання вивести зовсім нове сорт чи породу. Наприклад, господиня використовує на м’ясо поганих несучок, а яйценоских курей залишає, тобто йде часткова выбраковка.

Методичний відбір залежить від науковій розробці всієї селекційної роботи. Використовуючи його, селекціонер, як скульптор, ліпить нові органічні форми із заздалегідь продуманого плану.

Штучний відбір протікає успішніше, на думку Дарвіна, у крупних господарствах: серед великої кількості особин більше й спадкового матеріалу, отже, можливості добору, і вибраковки розширюються. Відбір особин із «потрібними людині спадковими змінами призводить до створенню абсолютно нових сортів і порід, тобто що раніше не існували органічних форм з ознаками і властивостями, сформованими самим людиною, й тому він є головним двигуном освіти нових порід тварин і звинувачують рослин, пристосованих до інтересів людини. Вчення про штучному відборі теоретично узагальнило тисячолітню практику людини зі створення порід свійських тварин і сортів культурних рослин i стала однією з основ сучасної селекції. Природний отбор

Велика заслуга Ч. Дарвіна полягає у відкритті ролі відбору як направляє та рушійного чинника еволюційного процесу. Завдяки мутационному процесу, колебанию чисельності та ізоляції виникає генетична неоднорідність всередині виду. Дарвін вважав, завдяки природному добору здійснюється процес збереження та переважного розмноження організмів, які мають ознаками, найбільш корисними в умовах оточуючої среды.

Природний відбір — результат боротьби за існування, під якої розуміють відхилення особин всередині видів, між видами, і навіть вплив природно-кліматичних факторов.

БИЛЕТ№ 9 ПИТАННЯ 1. Біосинтез белка.

Інформаційна РНК, несуча інформацію про первинної структурі білкових молекул, синтезується в ядрі. Пройшовши крізь пори ядерної оболонки, и-РНК іде до рибосомам, відбувається розшифровка генетичної інформації — переведення її з «мови» нуклеотидів на «мову» аминокислот.

Амінокислоти, у тому числі синтезуються білки, доставляються до рибосомам з допомогою спеціальних РНК, званих транспортними (т-РНК). У т-РНК послідовність трьох нуклеотидів комплементарна нуклеотидам кодона у іРНК. Така послідовність нуклеотидів у структурі т-РНК називається антикодоном. Кожна т-РНК приєднує певну, «свою» амінокислоту, з допомогою ферментів і з витратою АТФ. У цьому полягає перший етап синтеза.

Щоб амінокислота включилася в ланцюг білка, вона повинна переважно відірватися від т-РНК. З другого краю етапі синтезу білка т-РНК виконує функцію перекладача з «мови» нуклеотидів на «мову» амінокислот. Такий переклад відбувається на рибосоме. У ньому є дві ділянки: однією т-РНК отримує команду від и-РНК — антикодон дізнається кодон, іншою — виконується наказ — амінокислота відривається від т-РНК.

Третій етап синтезу білка у тому, що фермент синтетаза приєднує оторвавшуюся від т-РНК амінокислоту до зростання білкової молекулі. Інформаційна РНК безупинно ковзає по рибосоме, кожен триплет спочатку потрапляє у першу пускову дільницю, де впізнається антикодоном т-РНК, потім другого ділянку. Сюди переходить т-РНК з приєднаної до неї амінокислотою, тут амінокислоти відриваються від т-РНК і з'єднуються друг з іншому у тому послідовності, у якій триплеты ідуть одне за другим.

Коли на рибосоме у першому ділянці сам із трьох триплетов, є знаками препинания між генами, це, що синтез білка завершено. Готова ланцюг білка відступає від рибосоми. Процес синтезу білкової молекули вимагають великих витрат енергії. На з'єднання кожної амінокислоти з т-РНК витрачається енергія однієї молекули АТФ.

Для збільшення виробництва білків и-РНК часто одночасно проходить не через одну, а ще через кілька рибосом послідовно. Таку структуру, об'єднану однієї молекулою и-РНК, називають полисомой. В кожній рибосоме у тому, схожому на нитку бус, конвеєрі послідовно синтезуються кілька молекул однакових белков.

Синтез білка на рибосомах називається трансляції. Синтез білкових молекул відбувається безупинно і відбувається із швидкістю: до однієї хвилину утворюється від 50 до 60 тис. пептидних зв’язків. Синтез однієї молекули білка триває лише 3−4 секунди. Кожен етап біосинтезу каталізується відповідними ферментами і постачається енергією з допомогою розщеплення АТФ. Синтезовані білки вступають у канали эндоплазматической мережі, по яким транспортуються до визначених ділянкам клітини. ПИТАННЯ 2. Ізоляція — еволюційний фактор.

Ізоляція — виникнення будь-яких бар'єрів, що порушують вільне схрещування, що веде до підвищення і закріплення різниці між популяціями й окремими частинами від населення. Розрізняють географічну, екологічну, і навіть этологическую изоляцию.

Географічна (чи просторова) ізоляція пов’язані з розривом єдиного ареалу проживання виду на не сполучені між собою частини. У кожній ізольованій популяції можуть випадково виникати мутації. У результаті дрейфу генів і дії природного відбору генотипический склад ізольованих популяцій різниться дедалі більше. Причини, які ведуть виникненню географічної ізоляції, численні: це наявність крейдяних гір і річок, перешейков чи проток, винищування популяцій у певних районах і т.д.

У результаті неможливості схрещування особин із різних ізольованих популяцій у кожному їх виникає свій напрям еволюційного процесу. Це з часом призводить до значним відмінностям у тому генотипической структурі та ослаблення (і навіть повного припинення) обміну генами між популяциями.

Екологічна ізоляція пов’язані з перевагою конкретного місце проживання. Севанская форель — приклад такої ізоляції. Різні популяції форелі нерестяться в гирлах різних струмків і народу гірських річок, які впадають у озеро, тому вільне схрещування з-поміж них вкрай утруднено. Екологічна ізоляція, в такий спосіб, перешкоджає схрещуванню особин із різних популяцій і служить як і, як й географічна ізоляція, початковим етапом розбіжності популяций.

Важливе значення у збереженні виду має этологическая ізоляція — ускладнення спарювання, зумовлені особливостями поведінки. Этологическая ізоляція властива лише тваринам. Знаменитий тетеревиный струм — приклад этологической ізоляції. Чужинець неспроможна конкурувати через відмінності звуків і поз під час ухаживания.

Еволюційна різноманітних варіантів просторової й екологічної ізоляції однакова — розрив єдиного генофонду виду на два або більше число ізольованих друг від друга генофондов (припинення обміну з-поміж них генетичним матеріалом; незалежне перебіг в ізольованих частинах виду еволюційного процесу). Його кінцевим результатом, хоч і з низькою ймовірністю, стає освіту нових видів. Саме тому первинні форми ізоляції розглядають як пускові механізми видообразовательного процесса.

БИЛЕТ№ 10 ПИТАННЯ 1.

Фотосинтез.

Первинним джерелом енергії живими організмах є Сонце. Енергія, принесена світловими квантами (фотонами), поглинається пігментом хлорофілом, які мають хлоропластах зеленого листя, і накопичується в вигляді хімічної енергії у різних поживних речовинах. [pic].

Автотрофы — організми синтезирующие органічні речовини з неорганічних (Рослини, деякі бактерії) Гетеротрофы — організми споживають органічні речовини в готовому виде (животные, гриби). Молекули хлорофила можуть поглинати стане сонячне проміння різною довгі Перший етап (світловий) відбувається у тиланойдах, мета: освіту акумуляторів енергії: АТФ і НАДФ*Н (никатинамиддинуклеатидфосфат*Н) Молекула хлорофила 1, поглинає квант світла, у своїй з неї вибивається електрон, він переходить більш високий енергетичний рівень, та був підхоплюється молекулами переносниками. Електрон перескакує з однієї переносника в інший втрачаючи енергію, цю енергію йде фосфорилированиена (місці електрона утворюється дірка). Наприкінці переносників електрон підхоплюється НАДФ+. Молекула хлорофила 2 під впливом кванта світла втрачає електрон (дірка). Електрон підхоплюється молекулами переносниками, втрачає энергию (на синтез АТФ). Електрон іде у хлорофил 1 (закриває дірку). Під впливом кванта світла йде фотоліз води. Водень йде до НАДФ, а електрон в дірку 2. Результат: синтез АТФ, НАДФ*Н і молекулярний кисень. Другий етап (темновой). Мета: синтез органічних речовин. Де: строме (в порожнини хлоропластів.) Вуглекислий газ пов’язують із похідними рибозы з освітою глюкози 6CO2 18АТФ С6Н12О6 (ГЛЮКОЗА) 12НАДФ*Н Значення фотосинтезу: 1 Насичення атмосфери киснем 2 Поглиненна вуглекислого газу з атмосфери 3 Первинний джерело органічних речовин планети — рослини 4 Космічна роль зелених рослин: перетворять сонячної енергії, в енергію хімічних зв’язків органічних речовин (доступну всім живим організмам) ПИТАННЯ 2. Переважна більшість сьогодення організмів складається з клітин. Лише деякі примитивнейшие організми — віруси й фаги — немає клітинного будівлі. У цій найважливішим ознакою живе ділиться на дві імперії — доклеточных (віруси й фаги) і клітинних (сюди можна адресувати інші організми: бактерії і близькі до них групи; гриби; зелені рослин та животные).

Уявлення про те, що це живе ділиться на два царства — тварин і звинувачують рослин, — нині застаріло. Сучасна біологія визнає поділ п’ять царств, прокариот, чи дробянок, зелених рослин, грибів, тварин, окремо виділяється царство вірусів — доклеточных форм життя. Віруси і фаги. Імперія доклеточных складається з єдиного царства — вірусів. Це дрібні організми, їх розміри коливаються від 12 до 500 мкм. Дрібні віруси рівні великим молекулам білка. Віруси — паразити клітин. Віруси бактерій називають фагами чи бактеріофагами. Віруси принципово від від інших організмів. Ось найважливіші особливості доклеточных:

1. Вони можуть існувати як внутрішньоклітинні паразити не можуть розмножуватися поза клітин тих організмів, у яких паразитують. 2. Містять лише з типів нуклеїнових кислот — або РНК, або ДНК (все клітинні організми вміщують і ДНК, і РНК одночасно). 3. Мають дуже обмежену кількість ферментів, використовують обмін речовин хазяїна, його ферменти, енергію, отриману під час обміну речовин, у клітинах хозяина.

Безъядерные і ядерні. Організми з клітинним будовою об'єднують у імперію клітинних, чи кариот (від грецьк. «карион» — ядро). Типова структура клітини, властива більшості організмів, виникла не відразу. У клітині представників найдавніших із сучасних типів організмів (синозелені і бактерій) цитоплазма і ядерний матеріал з ДНК ще відділені друг від друга.

За наявністю чи відсутності ядра клітинні організми ділять на два надцарства: безъядерные (прокаріоти) і ядерні (еукаріоти) (від грецьк. «протос» — не перший і «еу» — власне, справжній). До першої групи відносять синьо-зелених і бактерії, до другої — всіх тварин, зелені рослин та грибы.

Прокаріоти (дробянки). До прокариотам відносять найбільш просто влаштовані форми клітинних організмів. Синьо-зелені. У клітинах синьо-зелених немає ядра, вакуолей, відсутня статевий розмноження, що різко відрізняє їхнього капіталу від нижчих рослин. Синьо-зелені чудові тим, які здатні засвоювати азот повітря і перетворювати їх у органічні форми азоту. При фотосинтезі вони використовують вуглекислий газ, виділяючи молекулярний кисень. Вони можуть використовувати як сонячної енергії (автотрофность), і енергію, выделяющуюся при розщепленні готових органічних речовин (гетеротрофность). Бактерії. Більшість бактерій отримує енергію, використовуючи органічні речовини, небагато здатна утилізувати сонячної енергії. Мікроорганізми грають величезну роль біологічному круговерті речовин, у природі й господарському житті людини. Виготовлення кисляку, кефіру, ацидофилина, сиру, сметани, сирів, оцту немислимо без дії бактерий.

Нині багато мікроорганізми йдуть на промислового отримання потрібних людині речовин. Мікробіологічна промисловість стала важливою галуззю виробництва. Сумну популярність отримали паразитичні бактерії — збудники найнебезпечніших захворювань людини: чуми, холери, туберкульозу, дизентерії і багатьох інших захворювань. Віруси і бактерії — основні збудники інфекційних захворювань. Еукаріоти. Решта організми належать до ядерним, чи эукариотам. Основні ознаки эукариот показані в таблиці. Еукаріоти діляться втричі царства: зелені рослини, гриби і животные.

Зелені рослини. Сюди відносять зелені рослини з автотрофным харчуванням. Дуже рідко зустрічається гетеротрофность (наприклад, у насекомоядного рослини росички і в паразитичного рослини омели). Завжди є пластиды. Клітини, зазвичай, мають зовнішню оболонку з целлюлозы.

Царство рослин підрозділяється втричі півцарства: справжні водорості, багрянковые (червоні водорості) та вищі растения.

Справжні водорості — це нижчі рослини. Серед типів цього півцарства зустрічаються одноклітинні і багатоклітинні, клітини яких за будовою і функцій різні. Чудово, що у різних типах водоростей простежуються тенденції переходу від одноклітинності до многоклеточности, до спеціалізації і поділу статевих клітин на чоловічі і жіночі. Таким чином, різні типи водоростей хіба що роблять спробу прорватися на наступний поверх — до рівня багатоклітинного організму, де різні клітини несуть різні функції. Перехід від од-ноклеточности до многоклеточности — приклад ароморфоза в еволюції зелених рослин. До вищим рослинам відносять групу рослин, тіло яких розчленована на корінь, стебла та листя. Ці частини рослин пов’язані одне з одним системою які проводять тканин, якими транспортуються вода та поживні речовини. Придбання такої системи було найважливішим ароморфозом в еволюції рослин. До вищим рослинам відносять споровые — мохообразные, папоротникообразные і насіннєві — голосеменные, покрытосеменные (квіткові). Споровые рослини — котрі з зелених рослин, які вийшли суходіл. Проте їх рухливі, забезпечені жгутиками гамети здатні пересуватися лише у воді. Тому такий вихід на суходіл не вважається повним. Перехід до насіннєвому розмноженню дозволив рослинам від берегів вглиб суші, що вважається ще однією найважливішим ароморфозом в еволюції растений.

Гриби. Серед грибів розрізняють розмаїття різноманітних форм: хлібну цвіль, плесневый грибок пенициллум, ржавчинные гриби, шляпочные гриби, трутовики. Загальною особливістю вельми різноманітних форм є освіту вегетативного тіла гриба з тонких ветвящихся ниток, їхнім виокремленням грибницю. Тварини Усі тварини — гетеротрофные організми. Вони активно видобувають органічні речовини, поїдаючи ті чи інші, зазвичай, живі організми. Видобуток такого корми вимагає рухливості. З цим і пов’язано розвиток різноманітних органів руху (наприклад, ложноножки амеби, реснички інфузорій, крила комах, плавники риб тощо. буд.,). Швидкі руху неможливі без наявності рухомого скелета, якого кріпиться мускулатура. Так виникає зовнішнє хітиновий скелет членистоногих, внутрішній кістковий скелет хребетних. З рухливістю пов’язана й інша важливо тварин: клітина тварин позбавлена щільною зовнішньої оболонки, зберігаючи лише внутрішню цитоплазматическую мембранную оболонку. Наявність у клітині тварин нерозчинних у питній воді твердих запасающих речовин (наприклад, крохмалю) перешкоджало б рухливості клітини. Саме тому основним запасающим речовиною у тварин є легкорастворимый полісахарид — гликоген.

БИЛЕТ№ 11 ПИТАННЯ 1.

Вирусы— це некліткова форма життя. Вони можуть функціонувати лише всередині однечи багатоклітинного організму. Віруси відкрили 1892 р. Д. И. Ивановским для дослідження мозаїчної хвороби листя тютюну. Віруси не мають цитоплазми, клітинних органоидов, власного обміну веществ.

Вирусы — інфекційні агенти Жоден з відомих вірусів неспроможний до самостійного життя. Лише потрапивши у клітину, генетичний матеріал вірусу відтворюється, переключаючи роботу клітинних біохімічних конвеєрів виробництва вірусних білків: як ферментів, необхідні реплікації вірусного геному — всієї сукупності його генів, і білків оболонки вірусу. У клітині само й складання з нуклеїнових кислот і білків численних нащадків одного що у неї вірусу. Залежно від тривалості перебування вірусу у клітині й правничого характеру зміни її функціонування розрізняють три типу вірусної інфекції. Якщо що утворюють віруси одночасно залишають клітину, вона розривається і гине. Українці, які з її віруси вражають нові клітини. Так розвивається литическая инфекция.

При вірусної інфекції іншого типу, званої персистентной (стійкою), нові віруси залишають клетку-хозяина поступово. Клітина продовжує жити і ділитися, виробляючи нові віруси, хоча її функціонування може изменяться.

Третій тип інфекції називається латентними (прихованим). Генетичний матеріал вірусу вбудовується в хромосоми клітини, і у її розподілі відтворюється і передається дочірнім клітинам. При певних умов деякі з заражених клітин латентний вірус активується, розмножується, та її нащадки залишають клітини. Інфекція розвивається за литическому чи персистентному типу. Будова вірусів Незалежно від типу інфекції й правничого характеру захворювання все віруси можна як генетичні елементи, одягнені в захисну білкову оболонку та найздібніші переходити з однієї клітини до іншої. Окремі вірусні частки — вирионы — є симетричні тіла, які з повторюваних елементів. У серцевині кожного вириона перебуває генетичний матеріал, представлений молекулами ДНК чи РНК. Велике різноманітні форми цих молекул: є, містять двох цепочечную ДНК в кільцевої чи лінійної формі; віруси з одно-цепочечной кільцевої ДНК; одно-цепочечной чи двох цепочечной РНК; містять дві ідентичні одно-цепочечные РНК. Генетичний матеріал вірусу (геном) оточений капсидом — білкової оболонкою, захищає його як від дії нуклеаз — ферментів, що руйнують нуклеїнові кислоти, і від впливу ультрафіолетового проміння. Капсиды складаються з багаторазово повторених полипептидных ланцюгів однієї чи кількох типів білків. У основі взаємодії вірусних білків друг з одним і з нуклеїнової кислотою лежить закон термодинаміки, який гласить, що сталість системи купується при досягненні рівня вільної енергії. До кожного вірусу є своя набір білків, який за складанні вириона дає оптимальну в енергетичному плані форму капсида. Більшість вірусів побудовано за одним з цих двох типів симетрії — спіральної чи кубічної. Проникнення вірусу у клітину Віруси рослин, клітини яких, крім мембрани захищені міцної оболонкою з клітковини, можуть поринути у них лише місцях механічних ушкоджень. Рознощиками цих вірусів можуть бути членистоногие — комахи на кшталт попелицею і кліщі з сисним ротовим апаратом. Вони переносять ририоны у своїх хоботках. І в людини переносниками вірусних хвороб може бути москіти (жовта лихоманка), комарі (японський енцефаліт) чи кліщі (тайгову енцефаліт). Безоболочечные клітини тварин, захищені однієї мембраною, уразливішими для вірусів у першу чергу через свою здатність до фагоі пиноцитозу. Захоплюючи живильні речовини, часто «ковтають» і вирионы. Якщо клітини з'єднані друг з одним, як клітини нервової системи, вірус може подорожувати за цими контактам, заражаючи одну клітину задругой. Зазвичай це повільний процес (відбувається зараження, наприклад, після укусу скаженого тваринного). Нарешті, в багатьох вірусів розвиваються спеціальні пристосування в просуванні у клітину. Клітини, що вистилають дихальні шляху, вкриті захисним шаром слизу. Але вірус грипу розріджує слиз і проникає до мембрани (саме тому часто перший симптом грипу — нежить). Певну групу представляють віруси бактерій — бактеріофаги, чи фаги, які можуть проникати у бактеріальну клітину. Спочатку бактеріофаг прикріплюється до клітини, і розчиняє тут оболонку бактерії. Далі у бактерії, зараженої бактериофагом, починає синтезуватися ДНК бактериофага, а чи не власна ДНК бактерії, й у остаточному підсумку бактерія гине. Поселяясь у клітинах живих організмів, віруси викликають багато небезпечні захворювання рослин (мозаїчна хвороба томатів, огірків; скручування листя та інших.) і свійських тварин (ящур, чума свиней і птахів та т.д.), що різко знижує врожайність культур і призводить до масової загибелі тварин. Віруси викликають небезпечні захворювання в людини (кір, віспа, поліомієліт та інших.). Останніми роками до них додалося ще одне захворювання — СНІД (синдромом набутого імунодефіциту). Хвороба вражає переважно імунну систему, яка здійснює захист організму від різних хвороботворних агентів. Збудник хвороби — вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ) — розмножується головним чином клітинах цією системою, у результаті організм стає беззахисним до мікробів, у звичайних обставинах яке викликає захворювання. ВІЛ має унікальної мінливістю, яка більше ніж у 100 разів перевищує мінливість вірусу грипу. Тому вакцина, приготовлений проти однієї форми ВІЛ, може бути неефективною проти другої. Передбачається, що ВІЛ може зберігатися в людини довічно. Це означає, що зможе повністю свого життя інфіковані люди можуть заражати інших. Можливі шляху зараження переливання крові, пересадці органів, статевих контактах.

Походження вірусів у процесі еволюції поки що невідомо. Передбачається, що віруси є сильно дегенерировавшие клітини чи його фрагменти, котрі під час пристосування до паразитизму втратили все, без чого можна обійтися, крім своєї спадкової інформації та захисної білкової оболонки. ПИТАННЯ 2.

Развитие поглядів на виникненні жизни.

Теорія виникнення життя Землі. З давнину і по нашого часу було висловлено незліченну кількість гіпотез про походження життя Землі. Усі їхні розмаїття зводиться до двох взаємовиключним точкам зору. Прибічники теорії біогенезу (від грецьк. «біо» — життя й «генезис» — походження) вважали, що це живе відбувається від живого. Їх противники захищали теорію абиогенеза («а» — латів. негативна приставка); вони вважали можливим походження живого з неживого.

Багато вчених середньовіччя допускали можливість самозародження життя. На думку, риби могли зароджуватися з мулу, хробаки з грунту, миші із грязі, мухи з м’яса і т.д.

Проти теорії самозародження XVII в. виступив флорентійський лікар Франческо Реди. Поклавши м’ясо в закритий горщик, Ф. Реди показав, що у гнилому м’ясі личинки м’ясної мухи саме зароджуються. Прибічники теорії самозародження не здавалися, вони стверджували, що самозародження личинок не відбулося за тією лише причини, що у закритий горщик не надходив повітря. Тоді Ф. Реди помістив шматочки м’яса на кілька глибоких судин. Дехто з них залишив відкритими, а частина прикрив серпанком. Невдовзі в відкритих посудинах м’ясо кишить личинками мух, тоді як і посудинах, прикритих серпанком, в гнилому м’ясі ніяких личинок не было.

У XVIII в. теорію самозародження життя продовжував захищати німецький математик і філософ Ляйбніц. Він його прибічники стверджували, що у живих організмах існує особлива «життєва сила». На думку виталистов (від латів. «віта» — життя), «життєва сила» присутній скрізь. Варто лише вдихнути її, і неживе стане живым.

Мікроскоп відкрив людям мікросвіт. Спостереження показували, що у щільно закритою колбі з м’ясним бульйоном чи сінним настоєм кілька днів виявляються мікроорганізми. Але було прокип’ятити юшка в протягом часу й запаяти шийку, як і запаяній колбі щось виникало. Виталисты висунули припущення, що тривалий кип’ятіння вбиває «життєву силу», вона може поринути у запаяну колбу.

Суперечки між прихильниками абиогенеза і біогенезу тривали й ХІХ ст. Навіть Ламарк в 1809 р. писав про можливість самозародження грибків. Експеримент Пастера. Французька Академія наук в 1859 р. призначила спеціальну премію за спробу висвітлити по-новому питання мимовільному зародження. Цю премію в 1862 року здобув знаменитий французький вчений Луї Пастер. Пастер провів експеримент, соперничавший за простотою зі знаменитим досвідом Реди. Він кип’ятив в колбі різні живильні середовища, в яких могли розвиватися мікроорганізми. При тривалому кип’ятінні в колбі гинули як мікроорганізми, а й їхні суперечки. Пам’ятаючи про затвердження виталистов, що міфічна «життєва сила» неспроможна поринути у запаяну колбу, Пастер приєднав до неї S-образную трубку з вільним кінцем. Суперечки мікроорганізмів осідали лежить на поверхні тонкої вигнутій трубки і могли поринути у сприятливе середовище. Добре прокип’ячена живильне середовище залишалася стерильною, у ній немає самозародження мікроорганізмів, хоча доступ повітря (і з цим і горезвісної «життєвої сили») забезпечене. Пастер своїми дослідами довів неможливість самовільного зародження життя. Уявленням про «життєвої силі» — витализму — був нанесений нищівний удар.

Абіогенний синтез органічних речовин. Експеримент Пастера продемонстрував неможливість самовільного зародження життя жінок у умовах. Питання виникненні життя на планеті довге ще залишався открытым.

У 1924 р. відомий біохімік академік А.І. Опарін висловив припущення, що з потужних електричних розрядах у атмосфері Землі, яка 4−4,5 млрд. років тому вони складалася з аміаку, метану, вуглекислого газу та водяної пари, могли виникнути найпростіші органічні сполуки, необхідних виникнення життя. Пророцтво А.І. Опаріна справдилися. У 1955 р. американський дослідник С. Миллер, пропускаючи електричні розряди напругою до 60 000 У через суміш СН4, NH3, H2 і парів H2O під тиском в кілька паскалів за нормальної температури +80°С, отримав найпростіші жирні кислоти, сечовину, оцтову і мурашину кислоти і кілька амінокислот, в тому числі гліцин і аланин. Амінокислоти — це «цеглинки», у тому числі побудовано молекули білків. Тому експериментальне доказ можливості освіти амінокислот і неорганічних сполук — надзвичайно важлива вказівку те що, що першим кроком по дорозі виникнення життя Землі був абіогенний (небиологический) синтез органічних веществ.

БИЛЕТ№ 12 ПИТАННЯ 1. Розподіл клітин. Митоз.

Здатність до поділу — найважливіше властивість клітин. Без розподілу неможливо уявити збільшити кількість одноклітинних істот, розвиток складного багатоклітинного організму з однієї заплідненої яйцеклітини, поновлення клітин, тканин та навіть органів, втрачених у процесі життєдіяльності организма.

Розподіл клітин здійснюється поетапно. На кожному з етапів розподілу відбуваються певні процеси. Вони призводять до подвоєнню генетичного матеріалу (синтезу ДНК) і його розподілу між дочірніми клітинами. Період життя клітини від однієї розподілу до наступного називається клітинним циклом.

Підготовка до поділу. Эукариотические організми, які з клітин, мають ядра, починають підготовку до поділу певному етапі клітинного циклу, в интерфазе. Саме період интерфазы у клітині відбувається процес біосинтезу білка, подвоюються все найважливіші структури клітини. Уздовж вихідної хромосоми з наявних у клітині хімічних сполук синтезується її точну копію, подвоюється кількість ДНК. Подвоєна хромосома і двох половинок — хроматид. Кожна з хроматид містить одну молекулу ДНК.

Интерфаза у клітинах рослин та тварин загалом триває 10−20 год. Потім настає процес розподілу клітини — митоз. Під час мітозу клітина проходить ряд послідовних фаз, у яких кожна дочірня клітина отримує той самий набір хромосом, який був у материнської клетке.

Розрізняють 4 фази мітозу: профаза, метафаза, анафаза і телофаза.

У профазе спирализируются і як наслідок утолщаются хромосоми, які з двох сестриних хроматид, які утримує разом центромерой. До кінцю профазы ядерна мембрана і ядерця зникають і хромосоми розосереджуються у всій клітині. У цитоплазмі до кінця профазы центриоли відходять до полюсів й утворять веретено деления.

У метафазе відбувається подальша спирализация хромосом. У цю фазу вони найбільш видно. Їх центромеры розташовуються по екватору. До них прикріплюються нитки веретена деления.

У анафазе центромеры діляться, сестрині хроматиды відокремлюються друг від одного й з допомогою скорочення ниток веретена відходять до протилежним полюсах клетки.

У телофазе цитоплазма ділиться, хромосоми розкручуються, знову утворюються ядерця і ядерні мембрани. У тварин клітинах цитоплазма перешнуровывается, в рослинних — у центрі материнської клітини утворюється перегородка. Так з однієї вихідної клітини (материнської) утворюються дві нові — дочірні, з диплоидным набором хромосом.

Амитоз, чи непряме розподіл, зустрічається у одноклітинних організмів, а й у деяких высокоспециализированных, з ослабленою фізіологічної активністю клітинах тканин рослин та тварин. Наприклад, амитоз можна поспостерігати на тканинах зростаючого бульби картоплі, ендоспермі. Такий тип розподілу уражає клітин печінки, рогівки ока. При амитозе відбувається проста перетяжка ядра на рівні чи нерівні частини, та був клітина ділиться. Компоненти клітини, зокрема і ДНК, розподіляються довільно. Амитоз на відміну мітозу і мейоза є економічним способом розподілу клітини, оскільки видатки на енергії у своїй незначні. ПИТАННЯ 2. Сучасні погляди виникнення життя, Гіпотеза А. И. Опарина. Найбільш істотна риса гіпотези А. И. Опарина — поступове ускладнення хімічної структури та морфологічного образу попередників життя (предбионтов) на шляху до живим организмам.

Багато даних свідчить, що середовищем виникнення життя були прибережні райони морів, і океанів. Тут, з кінця моря, суші та повітря, створювали сприятливі умови для освіти складних органічних сполук. Наприклад, розчини деяких органічних речовин (Сахаров, спиртів) мають великий сталістю і може існувати необмежено довгий час. У концентрованих розчинах білків, нуклеїнових кислот можуть утворюватися згустки подібно водним розчинів желатину. Такі згустки називають коацерватными краплями, чи коацерватами. Коацерваты здатні адсорбировать різні речовини. З розчину у яких надходять хімічні сполуки, які перетворюються на результаті реакцій, які відбуваються що коацерватных краплях, і виділяються в навколишню среду.

Коацерваты — це ще живі істоти. Вони виявляють лише зовнішня схожість із такими ознаками живих організмів, як зростання та обмін речовин з навколишнім середовищем. Тому виникнення коацерватов розглядають як стадію розвитку преджизни.

Коацерваты зазнали дуже тривалий відбір на стійкість структури. Стійкість було досягнуто внаслідок створення ферментів, контролюючих синтез тих чи інших сполук. Найважливішим етапом походження життя була поява механізму відтворення масі собі подібних і наслідування властивостей їхніх попередників. Це уможливилося завдяки освіті складних комплексів нуклеїнових кислот і білків. Нуклеїнові кислоти, здатні до самовідтворення, стали контролювати синтез білків, визначаючи у яких порядок амінокислот. А белки-ферменты здійснювали процес створення нових копій нуклеїнових кислот. Так виникло головне властивість, притаманне життя, — спроможність до відтворення подібних собі молекул.

Живі істоти є звані відкриті системи, то є системи, у яких енергія надходить ззовні. Без надходження енергії життя існувати неспроможна. Як вам відомо, зі способів споживання енергії організми діляться на великі групи: автотрофные і гетеротрофные. Автотрофные організми прямо використовують сонячної енергії в процесі фотосинтезу (зелені рослини), гетеротрофные використовують енергію, виділеної під час розпаду органічних веществ.

Вочевидь, перші організми були гетеротрофными, получающими енергію шляхом бескислородного розщеплення органічних сполук. Якось на зорі життя жінок у атмосфері Землі був вільного кисню. Виникнення атмосфери сучасного хімічного складу як найтісніше пов’язано із розвитком життя. Поява організмів, талановитими в фотосинтезу, призвело до виділенню в атмосферу і воду кисню. У його присутності можна було кисневе розщеплення органічних речовин, у якому виходить в багато разів більше енергії, аніж за бескислородном. У 1924 р. відомий біохімік академік А.І. Опарін висловив припущення, що з потужних електричних розрядах у атмосфері Землі, яка 4−4,5 млрд. років як розв’язано складалася з аміаку, метану, вуглекислого газу та водяної пари, могли виникнути найпростіші органічні сполуки, необхідних виникнення життя. Пророцтво А.І. Опаріна справдилися. У 1955 р. американський дослідник С. Миллер, пропускаючи електричні розряди напругою до 60 000 У через суміш СН4, NH3, H2 і парів H2O під тиском на кілька паскалів за нормальної температури +80°С, отримав найпростіші жирні кислоти, сечовину, оцтову і мурашину кислоти і кілька амінокислот, зокрема гліцин і аланин. Амінокислоти — це «цеглинки», у тому числі побудовано молекули білків. Тому експериментальне доказ можливості освіти амінокислот і неорганічних сполук — надзвичайно важлива вказівку те що, що першим кроком по дорозі виникнення життя Землі був абіогенний (небиологический) синтез органічних веществ.

БИЛЕТ№ 13 ПИТАННЯ 1.

Мейоз. Статеве розмноження тварин, рослин i грибів пов’язані з формуванням спеціалізованих статевих клітин. Особливий тип розподілу клітин, у результаті якого утворюються статеві клітини, називають мейозом. У на відміну від мітозу, у якому зберігається число хромосом, одержуваних дочірніми клітинами, при мейозе число хромосом в дочірніх клітинах зменшується вдвое.

Процес мейоза і двох послідовних клітинних ділень — мейоза 1 (перше розподіл) і мейоза 2 (друге розподіл). Подвоєння ДНК і хромосом відбувається перед мейозом 1.

Через війну першого розподілу мейоза утворюються клітини з зменшеним вдвічі числом хромосом. Друге розподіл мейоза закінчується освітою статевих клітин. Отже, все соматичні клітини організму містять подвійний, диплоидный (2п), набір хромосом, де кожна хромосома має парну, гомологичную хромосому. Зрілі статеві клітини мають лише одинарний, гаплоидный (п), набір хромосом і вдвічі менше ДНК.

Обидва розподілу мейоза включають самі фази, як і митоз: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

У профазе першого розподілу мейоза відбувається спирализация хромосом. У кінці профазы, коли спирализация закінчується, хромосоми набувають характерні їм форму й розміри. Хромосоми кожної пари, тобто. гомологичные, з'єднуються друг з одним у всій довжині і скручуються. Цей процес сполуки гомологичных хромосом називається кон’югації. У час кон’югації між деякими гомологичными хромосомами відбувається обмін ділянками — генами (кроссинговер), що означає обмін спадкової інформацією. Після кон’югації гомологичные хромосоми відокремлюються друг від друга.

Коли хромосоми повністю роз'єднуються, утворюється веретено розподілу, настає метафаза мейоза і хромосоми вміщено у площині екватора. Потім настає анафаза мейоза, і до полюсів клітини відходять не половинки кожної хромосоми, які включають одну хроматиду, як із митозе, а цілі хромосоми, кожна з яких і двох хроматид. Отже, в дочірню клітину потрапляє одна з кожної пари гомологичных хромосом. Після першим розподілом настає друге розподіл мейоза, причому цьому діленню не передує синтез ДНК. Интерфаза перед другим розподілом дуже коротка. Профаза 2 нетривала. У метафазе 2 хромосоми вибудовуються в екваторіальній площині клітини. У анафазе 2 здійснюється поділ їх центромер й кожна хроматида стає самостійної хромосомою. У телофазе 2 завершується розбіжність сестриних хромосом до полюсів і настає розподіл клітини. У результаті з двох гаплоидных клітин утворюються чотири гаплоидные дочірні клетки.

Що Відбувається в мейозе перехрест хромосом, обмін ділянками, і навіть незалежне розбіжність кожної пари гомологичных хромосом визначає закономірності спадкової передачі ознаки від своїх батьків нащадку. З кожної пари двох гомологичных хромосом (материнської і батьковій), які входили в хромосомний набір диплоидных організмів, в гаплоидном наборі яйцеклітини чи сперматозоїда міститься лише однієї хромосома. Вона то, можливо: 1. батьковій хромосомою; 2. материнської хромосомою; 3. батьковій з ділянкою материнської; 4. материнської з ділянкою отцовской.

Ці процеси виникнення великої кількості якісно різних статевих клітин сприяють спадкової изменчивости.

У окремих випадках внаслідок порушення процесу мейоза, при не розбіжності гомологичных хромосом, статеві клітини можуть мати гомологичной хромосоми чи, навпаки, мати обидві гомологичные хромосоми. Це призводить до важким порушень у розвитку організму або до його загибелі. ПИТАННЯ 2. Ароморфоз — велике еволюційний зміна. Воно реформує з підвищення рівня організації організмів, переваги у боротьбі існування, можливість освоєння нових середовищ проживання. Чинники, викликають ароморфозы, — спадкова мінливість, боротьба за існування й природний відбір. Основні ароморфозы в еволюції багатоклітинних тварин: 1) поява багатоклітинних тварин від одноклітинних, диференціація клітин та освіту тканин; 2) формування в тварин двосторонньої симетрії, передній й задньої частин тіла, черевної і спинний сторін тіла у зв’язку з поділом функцій в організмі (орієнтування у просторі — передня частина, захисна — спинна сторона, пересування — черевна сторона); 3) виникнення бесчерепных, подібних сучасному ланцетнику, панцирних риб з кістковими щелепами, що дозволяє активно полювати і справлятися з здобиччю: 4) виникнення легень і поява легеневого дихання поруч із жаберным; 5) формування скелета плавників з м’язами, подібних пятипалой кінцівки наземних хребетних, дозволили тваринам як плавати, а й плазувати на дні, пересуватися суходолом; 6) ускладнення кровоносної системи від двухкамерного серця, одного кола кровообігу у риб чотирьох камерного серця, двох кіл кровообігу у птахів та ссавців. Розвиток нервової системи: паутинообразная у кишечно-полостных, черевна ланцюжок у кільчастих хробаків, трубчаста нервова система, значного розвитку великих півкуль і кори мозку у птахів, людини тощо ссавців. Ускладнення органів дихання (зябра у риб, легкі у наземних хребетних, появу в чоловіки й інших ссавців у легенях безлічі осередків, обплетених мережею капілярів). Виникнення у клітинах хлоропластів з хлорофілом, фотосинтезу — важливий ароморфоз еволюції органічного світу, забезпечив живе їжею і енергією, киснем. Поява від одноклітинних багатоклітинних водоростей — ароморфоз, сприяє збільшення розмірів організмів. Ароморфные зміни — причина появи від водоростей складніших рослин — псилофітів. Їх тіло складався з різних тканин, ветвящегося стебла, ризоидов (виростів від частині стебла, зміцнювальних рослина у грунті). Подальше ускладнення рослин, у процесі еволюції: поява коренів, листя, розвиненого стебла, тканин, дозволили їм освоїти суходіл (папороті, хвощі, плавуни). Ароморфозы, які б ускладнення рослин, у процесі еволюції: виникнення сімені, квітки і плоду (перехід насіннєвих рослин від розмноження спорами до розмноженню насінням). Суперечка — одна спеціалізована клітина, насіння — зачаток нового рослини з запасом поживних речовин. Переваги розмноження рослин насінням — зменшення залежності процесу розмноження від оточуючих умов і підвищення виживання. Причина ароморфозов — спадкова мінливість, боротьба за існування, природний отбор.

БИЛЕТ№ 14 ПИТАННЯ 1.

Формы розмноження організмів (БЕСПОЛОЕ.).

Здатність до розмноженню, чи самовідтворення, одна із обов’язкових і найважливіших властивостей живих організмів. Розмноження підтримує тривале існування виду, забезпечує наступність між батьками та їхніми нащадками у низці багатьох поколінь. Воно призводить до збільшення чисельності особин виду та сприяє його розселенню. У рослин, переважна що їх веде прикріплений спосіб життя, розселення у процесі розмноження — єдиний спосіб зайняти велику територію проживання. Більшість багатоклітинних організмів частина клітин спеціалізувалася на виконанні функції розмноження, виникли репродуктивні органи. Вони утворюються клітини, здатні дати початок новому організму. Якщо новий організм виникає з статевих клітин, то говорять про статевому розмноженні. Якщо ж створення нової організму пов’язано з соматичними клітинами, такий спосіб розмноження називають бесполым.

Безстатеве розмноження характеризується тим, що він бере участь одна особина. У окремих випадках для відтворення потомства утворюються спеціалізовані клітини — суперечки, кожна з яких проростає і дає початок новому організму. Спорообразование зустрічається в найпростіших (малярійний плазмодий), грибів, водоростей і лишайників. Вегетативне розмноження. Розмноження з допомогою вегетативних органів (у рослин) і частин тіла (у тварин) називається вегетативним. Вона заснована на здібності організмів відновлювати (регенерувати) відсутні частини. Такий спосіб розмноження набув значного поширення у природі, але з найбільшим розмаїттям воно здійснюється рослин, особливо в квіткових. При розподілі шляхом мітозу одноклітинних бактерій, водоростей, найпростіших утворюються два дочірніх організму. У одноклітинних водоростей, грибів і лишайників розмноження здійснюється відповідно шматками ниток, гіф і уламками слоевищ. Прикладом вегетативного розмноження може служити брунькування. Воно притаманно деяких кишечно-полостных (гідри) і дріжджових грибків. Якщо за цьому дочірні особини не відокремлюються від материнської, можуть бути колонії. У квіткових рослин, у природі нові особини можуть бути з вегетативних органів: стебла (кактуси, ряска, элодея), аркуша (фіалка, бегонія), кореня (малина, осот), видозмінених втеч: бульби (картопля), цибулини (цибулю, часник, тюльпан), кореневища (пирій, хвощ), вусів (суниця). Вегетативне розмноження рослин широко використовують у с/г практиці. Вегетативним шляхом вдається розмножувати далеко в усіх рослини. Вчені вивчають механізми розмноження у тому, щоб навчитися управлятимуть. Використовуючи клітинні культури, можна спочатку розмножити клітини з потрібною спадкової інформацією, та був виростити з них ціле рослина. У багатоклітинних тварин за силу високої спеціалізації клітин організму розмноження зустрічається значно рідше. Крім кишечнополостных воно практикується в губок, пласких хробаків. При будь-якій формі безстатевого розмноження — частинами тіла чи спорами — спостерігається збільшення чисельності особин цього виду без підвищення їх генетичного розмаїття: всі особини є точної копією материнським організмом. Ця особливість використовується людиною щоб одержати однорідної, із гарними ознаками потомства плодово-ягідних, декоративних та інших груп рослин. Нові ознаки таким організмів виходять лише один внаслідок мутацій. ПИТАННЯ 2.

Движущие сили антропогенеза.

Дарвін показав, основні чинники еволюції органічного світу, тобто спадкова мінливість, боротьба за існування й природний відбір, застосовні і до еволюції людини. Завдяки ним організм древньої людиноподібної мавпи сталося чимало морфофизиологических змін, в результаті чого виробилася вертикальна хода, розділилися функції рук і ніг. Для пояснення антропогенезу недостатньо одних біологічних закономірностей. Якісна своєрідність його розкрив Ф. Енгельс, наводячи соціальні чинники: працю, громадське життя, свідомість і йшлося. Праця — важливий чинник еволюції человека.

Праця починається з виготовлення знарядь праці і. Це з словами Енгельса, «перше основну умову всієї людського життя, до того ж такою мірою, що ми даному разі повинні сказати: праця створила самої людини». Основний двигуном антропогенезу з’явився працю, де людина або сама створює знаряддя праці. Найбільш високоорганізовані тварини можуть вживати предмети як готових знарядь, але з здатні створити їх. Тварини лише користуються дарами природи, людина ж змінює їх у процесі роботи. Тварини також змінюють природу, але з навмисно, а тільки тому, які перебувають і живуть у природі. Їх вплив на природу порівняно з впливом її у людини ничтожно.

Морфологічні і фізіологічні перетворення наших мавпоподібних предків правильніше буде назвати антропоморфозами, оскільки що викликав їх основний чинник — працю — був специфічний лише еволюції людини. Особливо важливими виникнення прямий ходи. Розміри і безліч тіла мавп збільшилися, виник S-образный вигин хребетного стовпа, який додав йому гнучкість, утворилася склепінчаста пружна стопа, розширився таз, усталився хрестець, щелепний апарат став легшим тощо. Прямоходіння встановилося не відразу. То справді був дуже тривалий процес відбору спадкових змін, корисних у трудовій діяльності. Імовірно він тривав мільйони. Біологічно прямоходіння принесло людині чимало ускладнень. Воно обмежило швидкість його пересування, позбавило рухливості криж, що ускладнила пологи; тривале стояння і носіння тягарів іноді призводить до плоскостопию та сприяє розширенню вен на ногах. Зате завдяки прямоходінню звільнилися руки для знарядь праці і. Виникнення прямоходіння, на думку Ч. Дарвіна, та був Ф. Енгельса, стало вирішальним кроком по дорозі від мавпи до людини. Завдяки прямоходінню у мавпоподібних предків людини руки звільнилися від виробничої необхідності підтримувати тіло при пересуванні землею засіках і придбали спроможність до різноманітним движениям.

На початку процесу формування людини рука нього була слаборозвиненою і могла виробляти лише прості дії. Особи зі спадковими змінами верхніх кінцівок, корисними для трудових операцій, переважно зберігалися завдяки природному добору. Ф. Енгельс писав, що рука як орган праці, а й продукт праці. Різниця між рукою чоловіки й рукою людиноподібних мавп величезна: жодна мавпа неспроможна виготовити власноручно навіть найбільш простий кам’яний ніж. Знадобилося дуже тривалий час у тому, щоб підтримати наші обезьяноподобные предки перейшли від використання предметів довкілля в ролі знарядь до виготовлення. Найпримітивніші знаряддя праці полегшують залежність людини від оточуючої природи, розширюють його кругозір, відкриваючи предметах природи нові, невідомі властивості; нарешті, вони йдуть на подальшого вдосконалення знарядь труда.

Розвиток праці призводить до ослаблення дії біологічних закономірностей і значного посилення ролі соціальних, чинників в антропогенезе.

Общественный спосіб життя як головний чинник еволюції людини. З початку працю був громадським, оскільки мавпи жили чередами. Ф. Енгельс вказував, що неправильно було шукати б предків людини, самого громадського істоти у природі, серед необщественных тварин. Стадність мавпячих предків людини розвивалася у громадську поведінка під впливом особливого чинника. Таким чинником був працю, тісно пов’язані з перетворенням руки в орган праці. Праця сприяв згуртуванню членів товариства; вони колективно захищалися від звірів, полювали і виховували дітей. Старші члени суспільства навчали молодших відшукувати природні матеріали і виготовляти гармати, вчили прийомів полювання й до збереження вогню. З розвитком трудового процесу все ясніше ставала користь взаємної підтримки і взаимопомощи.

Найдавніші гармати полювання й до риболовлі свідчать, що діти наші предки вже в ранніх стадіях вживали м’ясну їжу. Оброблена і приготовлений на вогні, вона знижувала навантаження на жувальний апарат. Тім'яної гребінь, до якої в мавп прикріплюються потужні жувальні, втратив свою біологічне значення, став непотрібним та поступово зник у процесі природного відбору; за тією ж причини перехід від рослинної їжі до змішаної призвів до укороченню кишечника. Застосування вогню допомагало захищатися від холоду та зверей.

Нагромаджувальний життєвий досвіду у пізнанні природи вдосконалювався від покоління до покоління. За життя суспільством були великі змогу спілкування друг з одним: співпраця членів товариства викликала необхідність сигналізації жестами, звуками. Перші слова пов’язані з трудовими операціями і позначали дію, роботу, а назви предметів з’явилися пізніше. Слабенька гортань і ротовій апарат предків людини у результаті спадкової мінливості та природного добору перетворилися на органи членороздільної промови людини. Людина, як і тварини, сприймає сигнали з навколишнього світу через безпосереднє роздратування органів почуттів — це сигнальна система. Людина здатний сприймати сигнали словом — він має другою сигнальною системою. Вона становить якісна відмінність вищої нервової діяльності чоловіки й животных.

Виникнення промови посилило спілкування наших предків грунті спільного трудового процесу, своєю чергою, сприяло розвитку громадських відносин. Еволюція наших предків відбувалася під спільним дією соціальних і біологічних чинників. Природний відбір поступово втратив значення в еволюції людського суспільства. Усі усложнявшиеся трудові процеси виготовлення знарядь праці та предметів побуту, членороздільна і жести, міміка сприяли розвитку мозку органів чувств.

Розвиток мозку, мислення, свідомості стимулювало до того ж час вдосконалення праці та промови. Усі повніше й краще здійснювалася наступність трудового досвіду в поколіннях. Тільки суспільстві мислення людини могла досягти високого развития.

Якщо морфологічні і фізіологічні особливості людини передаються по спадщині, то здатність до колективної праці, мисленню і промови будь-коли передавалися у спадок і передаються тепер. Ці специфічні якості історично виникли й вдосконалювалися під дією соціальних, чинників і розвиваються в кожного людини під час його індивідуального розвитку лише у суспільстві завдяки вихованню й образованию.

Отже, рушійними силами антропогенезу були біологічні чинники (спадкова мінливість, боротьба за існування й природний відбір) і соціальні (чинники (трудова діяльність, громадський спосіб життя, і мышление).

КВИТОК№ 15 ПИТАННЯ 1.

Половое размножение.

У статевому розмноженні беруть участь, зазвичай, дві батьківські особини, кожна з яких бере участь у освіті нового організму, вносячи лише один статеву клітину — гамету (яйцеклітину чи сперматозоїд). У результаті злиття гамет утворюється запліднена яйцеклітина — зигота, несуча спадкові задатки обох батьків, завдяки чому різко збільшується спадкова мінливість нащадків. У цьому полягає перевагу статевого розмноження перед бесполым.

Нижчі багатоклітинні організми поруч із безстатевим розмноженням можуть також розмножуватися і статевим шляхом. У нитчатых водоростей одне з клітин зазнає кілька ділень, у результаті утворюються маленькі рухливі гамети однакового розміру з вдвічі зменшеним числом хромосом. Гамети потім попарно зливаються й утворять одну клітину, та якщо з неї згодом розвиваються нові особини. У більш високоорганізованих рослин і тварин статеві клітини різні за величиною. Одні гамети багаті запасними поживою і нерухомі — яйцеклітини; інші, маленькі, рухливі — сперматозоїди. Гамети утворюються у спеціалізованих органах — статевих кайданах. У вищих тварин жіночі гамети (яйцеклітини) утворюються у яєчниках, чоловічі (сперматозоїди) — в сім'яниках. Освіта статевих клітин (гаметогенез) у водоростей, багатьох грибів та вищих спорових рослин відбувається шляхом мітозу чи мейоза в спеціальних органах статевого розмноження: яйцеклітин — в оогониях чи архегониях, сперматозоїдів і сперміїв — в антеридиях.

Образование статевих клітин. У процесі формування статевих клітин виділяють три стадії: — розмноження — зростання — созревание.

Первинні статеві клітини діляться шляхом мітозу (період розмноження), в результаті що їхні кількість невпинно зростає. Потім розподіл клітин припиняється, і вони починають зростати. При сперматогенезе все 4 клітини в подальшому перетворюються на сперматозоїди. Типовий сперматозоїд складається з голівки, шийки і хвостика. Голівка містить ядро і не дуже кількість цитоплазми. На кінчику голівки розташовується апарат Гольджи, перетворений в кольцевое тільце — акросому. У ньому утворюються ферменти, що розчиняють мембрану яйцеклітини при заплідненні. У цитоплазмі шийки зосереджені мітохондрії, одна чи кілька центриолей. При оогенезе мейотическое розподіл ядра супроводжується нерівним розподілом цитоплазми, в результаті чого з ооцита розвиваються одна велика яйцеклітина і трьох маленькі клітини, звані спрямованими тільцями, які гинуть. Біологічний сенс формування спрямованих тілець залежить від необхідності збереження в яйцеклітині максимальної кількості жовтка, який буде необхідний розвитку майбутнього зародыша.

Яйцеклітини багатоклітинних тварин за залежність від кількості жовтка мають різну величину. Типове ядро яйцеклітини містить гаплоидный набір хромосом. У цитоплазмі функціонують мітохондрії, рибосоми, апарат Гольджи і слаборозвинена эндоплазматическая мережу, накопичується значне кількість нуклеотидів, амінокислот, білків та інших компонентів, необхідні ранніх стадій розвитку зародка. Яйцеклітина завжди оточена одна чи кілька оболонками, мають складне будова. Розвиток сперматозоїдів називається сперматогенезом. Розвиток яйцеклітин — оогенезом. Незрілі статеві клітини (сперматоциты і ооциты) перетерплюють мейоз, в результаті чого утворюються 4 гаплоидные клітини — гаметы.

Запліднення. Злиття які у гаметах гаплоидных ядер називають заплідненням; воно призводить до утворення диплоидной зиготи, тобто. клітини, що містить за одним хромосомному набору від кожної із батьків. Це об'єднання в зиготе двох наборів хромосом (генетична рекомбінація) є генетичну основу внутрішньовидовий мінливості. Зигота росте, і розвивається у зрілий організм для наступного покоління. Отже, при статевому розмноженні в життєвому циклі відбувається чергування диплоидной і гаплоидной фаз. Кількість й розміри статевих клітин різні в різних тварин і рослин. Проте спостерігається така закономірність: що менше ймовірність зустрічі яйцеклітини і сперматозоїда, тим більше статевих клітин утворюється в організмі. Наприклад, риби метають ікру (яйцеклітини) і сперму просто у воду. Кількість икринок в деяких із них сягає величезної величини (тріску выметывает близько 20 млн. икринок).

У вищих рослин та тварин утворюється зазвичай небагато яйцеклітин (за кілька десятків), тому що в них ймовірність запліднення при значно більшій кількості сперматозоїдів (чи пилку) дуже велика.

Процес запліднення складається з кількох етапів: проникнення сперматозоїда в яйце, злиття гаплоидных ядер обох гамет із заснуванням диплоидной клітини зиготи, активації її до дробленню і подальшого розвитку. Щойно сперматозоїд проникнув у яйцеклітину, її оболонки набувають властивості, що перешкоджають доступу інших сперматозоїдів. Це забезпечує злиття ядра яйця з ядром одного сперматозоїда. В окремих тварин за яйцеклітину проникають чи кілька сперматозоїдів, але у заплідненні бере участь лише одне, інші погибают.

Партеногенез (незаймане розмноження). Це розвиток організму з незаплідненою яйцеклітини. При диплоидном партеногенезе (у попелицею, дафній, коловерток, деяких ящірок, кульбаби) мейоза немає та розвитку починається з диплоидных ооцитов. Такий партеногенез сприяє швидкому розмноженню популяцій виду. При гаплоидном партеногенезе розвиток починається з гаплоидной яйцеклітини. Виникаючі у своїй організми або гаплоидны (самці бджіл — трутні), либодиплоидны. Це є у цьому разі, якщо яйцеклітина зливається одним із спрямованих тілець або якщо хромосоми подвоюються без наступного поділу ядра і клітини. Штучний партеногенез можна викликати в багатьох тварин, навіть ссавців, шляхом на яйцеклітину тимчасовим підвищенням температури, різними хімічними речовинами і фізичними чинниками. ПИТАННЯ 2.

Ч. Дарвін про місце людини у системі органічного світу, як «про найбільш високоорганізованому ланці в еволюції, про далеких предків чоловіки й людиноподібних мавп. Сравнительно-анатомические і эмбриологические докази походження людини від ссавців тварин. Докази приналежності людини до класу ссавців: 1) подібність всіх систем органів, внутрішньоутробний розвиток, наявність діафрагми, млечных залоз, трьох видів зубів; 2) рудиментарні органи (куприк, апендикс, залишки третього століття); 3) атавізми — прояв люди ознак далеких предків (многососковость, сильно розвинений волосяний покрив); 4) розвиток чоловіки й ссавців тварин із заплідненої яйцеклітини, подібність стадій зародышевого розвитку (закладання зябрових щілин і сильне розвиток хвостового відділу до тримісячного віку, мозок зародка в місячному віці нагадує мозок риб). Подібність чоловіки й людиноподібних мавп: 1) у мавп також розвинена вища нервова діяльність, є пам’ять. Вони опікуються дітьми, виявляють почуття (радість, гнів), використовують найпростіші знаряддя праці; 2) подібне будова всіх систем органів, хромосомного апарату, груп крові, загальні хвороби, паразиты.

Подібність будівлі, життєдіяльності, поведінки чоловіки й людиноподібних мавп — доведення їхніх кревності, походження від загальних предків. Ознаки відмінностей (властиві людині мислення, мова, прямоходіння, високорозвинена трудова діяльність) — докази її подальшого розвитку чоловіки й людиноподібних мавп у різних направлениях.

КВИТОК№ 16 ПИТАННЯ 1. Освіта зиготи, її перші розподілу — початок індивідуального розвитку організму при статевому розмноженні. Ембріональний і постэмбриональный періоди розвитку організмів. Ембріональне розвиток — період її життя організму, який починається з освіти зиготи і закінчується народженням чи виходом зародка з яйця. Стадії ембріонального розвитку (з прикладу ланцетника): 1) роздрібнення — багаторазове розподіл зиготи шляхом мітозу. Освіта безлічі малих клітин (цьому вони не ростуть), та був кулі з порожниною всередині — бластулы, рівної за величиною зиготе; 2) освіту гаструлы — двухслойного зародка з зовнішнім шаром клітин (эктодермой) та внутрішньою, выстилающим порожнину (энтодермой). Кишечнополостные, губки — приклади тварин, які у процесі еволюції зупинилися на двошарової стадії; 3) освіту тришарового зародка, поява третього, середнього шару клітин — мезодермы, завершення освіти трьох зародкових листків; 4) закладання з зародкових листків різних органів, спеціалізація клітин. Органи, створювані з зародкових листків. 1. Наружный, эктодерма. Органи й західної частини зародка. Нервова пластина, нервова трубка, зовнішнє шар шкірного покриву, органи слуху. 2. Внутренний, эндодерма. Органи й окремі частини зародка. Кишечник, легкі, печінку, підшлункова заліза. 3. Середній, мезодерма. Органи й західної частини зародка. Хорда, хрящової і кістковий скелет, м’язи, нирки, кровоносні сосуды.

Одночасно з мезодермы утворюється хорда — гнучкий скелетний тяж, розташований біля ембріонів всіх хребетних на спинний боці. У хребетних хорда заміщується хребтом, і тільки в деяких нижчих хребетних його рештки зберігаються між хребцями що у дорослому состоянии.

З эктодермы, розташованої над самої хордою, утворюється нервова платівка, Надалі бічні краю платівки піднімаються, а центральна значна її частина опускається, створюючи нервовий жолобок. Поступово верхні краю цих складок сходяться, і жолобок перетворюється на яка під эктодермой нервову трубку — зачаток центральної нервової системы.

Нервова трубка, хорда та кишківник створюють осьової комплекс органів зародка, що визначає двосторонню симетрію тела.

Зародок тварин розвивається єдиний організм, де всі клітини, тканини і органи перебувають у тісній взаємодії. У цьому один зачаток впливає в інший, значною мірою визначаючи шлях його розвитку. З іншого боку, у темпах зростання і розвитку зародка впливають внутрішні і його зовнішні умови. Взаємодія частин зародка у процесі ембріонального розвитку — основа його цілісності. Подібність початкових стадій розвитку зародків хребетних тварин — доказ їхньої кревності. Висока чутливість зародка до впливу чинників середовища. Шкідливе вплив алкоголю, наркотиків, куріння в розвитку зародка, на підлітка і дорослої людини. ПИТАННЯ 2.

Основные людські раси. У сучасному людстві виділяють три основні расы:

. европеоидную. монголоидную — негроидную.

Це великі групи людей, що різнять деякими фізичними ознаками, наприклад, рисами особи, колір шкіри, очей і волосся, формою волосся. Раси — це не різні форми однієї й тієї ж гена, а історично сформовані угруповання особин, об'єднані за цілою низкою ознак. Вони виникли в результаті пристосування людини до чинників зовнішнього середовища й географічної ізоляції. Расові особливості наследственны, і, очевидно, частина їх у минулому носила адаптивний характер.

Пристосованість негроїдів до життя за підвищеної температурі впадає правді в очі: темна шкіра затримує ультрафіолет, здатний викликати соматичні мутації (рак шкіри), широкий носа цікавими й товсті, роздуті губи з великий поверхнею слизових оболонок сприяють испарению із високим теплоотдачей. У класичних негроїдів сухощавое складання, довгі кінцівки — усе це прискорює вихід із організму зайвого тепла. Настільки усе пропорції тіла, і ряд фізіологічних особливостей ескімосів свідчать, що у них же в надувалася протягом багатьох поколінь діяв жорсткий відбір на виживання за умов високих арктичних широт.

Пристосувальний характер ознак, що у сукупності відрізняють европеоидов, не впадає правді в очі так різко. Світла шкіра, пропускає ультрафіолетові промені, рятує европеоидов від рахіту, вузький промовець ніс зігріває вдихуваний повітря. Европеоиды значно менш сприйнятливі до застудам. Північна Європа — свого роду заповідник рецесивних форм генів, стали у цьому місці приспособительными. Світла шкіра, прямі волосся, блакитні чи сірі очі — всі ці ознаки рецессивны, тобто придушуються більш «сильними» в генетичному відношенні домінантними (смаглява шкіра, хвилясті волосся, темні глаза).

Приспособительны та ознаки монголоидов — пласке і плосконосое обличчя, складка на покутті очі — эпикантус — адаптація до суворому, з частими пиловими бурями клімату Азії. Розселившись потім Азії від тропіків до Арктики, монголоиды переважно зберегли свої ознаки, хоч і багато в чому змінилися. По розумовою здібностям, тобто здібностям пізнання, творчої і взагалі праці, все раси однакові. Відмінність рівні культури пов’язані ні з біологічними особливостями людей різних рас, і з соціальними умовами розвитку общества.

Антропологи виділяють кілька десятків людських рас — про рас другого і третього порядку. Точну цифру назвати неможливо, тим паче що чимало такі угруповання зливаються, зникають чи, навпаки, виникають. Це правда звані контактні групи. Наприклад, нашій країні близько 45 млн. населення належить до перехідному европеоидно-монголоидному типу. Можна сміливо сказати, що зараз, за доби інтенсивних контактів між народами і відмирання расових забобонів, у тому «чистих» рас.

Будущее рас. Згодом раси, певне, зіллються до однієї. Два чинника сприяють цього процесу. Перший — відділення людини від природи. Практично на Землі в містах їдять одну їжу, проводять велику частина життя за нормальної, «кімнатної» температурі. Колір шкіри інші расові ознаки перестають бути адаптивними, відбір у цьому напрямі вже не ведется.

Другий чинник — неухильне перетворення людства на єдину популяцію, яке можуть зупинити все расові, національні і здійснювати релігійні забобони. Коли «народи, чвари забувши, у велику сім'ю поєднаються», злиття рас на єдину, всепланетну буде лише питанням часу, нехай дуже далекого, исчисляемого сотнями поколений.

БИЛЕТ№ 17 ПИТАННЯ 1. Постэмбриональное розвиток. Індивідуальне розвиток організму (онтогенез) — період її життя, який за статевому розмноженні починається з освіти зиготи, характеризується необоротними змінами (збільшенням маси, розмірів, появою нових тканин та органів) і завершується смертю. Зародковий (ембріональний) і послезародышевый (постэмбриональный) періоди індивідуального розвитку організму. Послезародышевое розвиток (приходять зміну зародышевому) — період від народження чи виходу зародка з яйця на смерть. Різні шляху послезародышевого розвитку тварин — пряме і непряме: 1) пряме розвиток — народження потомства, зовні схожого на дорослий організм. Приклади: розвиток риб, плазунів, птахів, ссавців, деяких видів комах. Так, мальок риби нагадує дорослу рибу, каченя на качку, кошеня на кішку; 2) непряме розвиток — народження або з яйця потомства, яка від дорослого організму по морфологічним ознаками, образу життя (типу харчування, характеру пересування). Приклад: з яєць травневого жука з’являються червоподібні личинки, живуть у грунті і харчуються походить з на відміну від дорослого жука (живе на дереві, харчується листям). Стадії непрямого розвитку комах: яйце, личинка, лялечка, доросла особина. Особливості життя тварин на стадії яйця та кралечки — вони нерухомі. Активний спосіб життя личинки і дорослого організму, різні умови існування, використання різною їжі. Значення непрямого розвитку — ослаблення конкуренції між батьками та нащадками, оскільки вони поїдають різну їжу, мають різні місця проживання. Непряме розвиток — важливе пристосування, який виник у процесі еволюції. Воно сприяє ослаблення боротьби за існування між батьками та нащадками, виживання тварин на ранніх стадіях послезародышевого розвитку. ПИТАННЯ 2.

Экология.Термин екологія було запропоновано в 1866 року німецьким зоологом Еге. Геккелем для позначення екологічної науки, що вивчає взаємовідносини організмів із навколишньою їх середовищем проживання. Екологія займається вивченням окремих особин, популяцій (які з особин жодного виду), співтовариств (які з популяцій), і екосистем (які включають спільноти і навколишню їх середу). Екологи вивчають, як середовище впливає живі організми як і організми впливають на середу. Досліджуючи популяції, екологи вирішують питання про окремих видах, про стійких змінах і коливаннях чисельності популяцій. Під час вивчення співтовариств розглядається до їхнього складу чи структура, і навіть проходження крізь співтовариства енергії і ті речовини, тобто. те, що називається функціонуванням співтовариств. Поняття «екологія» поширене дуже широко. Під екологією здебільшого розуміють будь-яке взаємодія чоловіки й природи чи, найчастіше, погіршення якості навколишньої середовища, викликане господарської діяльністю. У цьому сенсі екологія стосується кожного з п’яти членів общества.

У такому суспільстві зростає стурбованість із приводу екологічного стану довкілля та починає формуватися почуття відповідальності за стан природних систем Землі. Екологічний мислення, тобто. аналіз всіх прийнятих господарських рішень з погляду збереження і поліпшення якості довкілля, стало абсолютно необхідним розробки будь-яких проектів освоєння і перетворення територій. Екологічні чинники. Природа, у якій живе живий організм, є середовищем її проживання. Оточуючі умови різноманітні і мінливі. Не все чинники середовища з однаковим силою впливають на живі організми. Одні може бути необхідні організмів, інші, навпаки, шкідливі; є такі, які взагалі байдужі їм. Чинники середовища, які впливають на організм, називають екологічними факторами.

Абіотичні чинники — усе це чинники неживої природи. До них належать фізичні і хімічні характеристики середовища, і навіть кліматичні і географічні чинники, мають складну природу: зміна сезонів року, рельєф, напрям і сила течії чи вітру, лісові пожежі і др.

Біотичні чинники — сума впливів живих організмів. Багато живі організми впливають друг на друга безпосередньо. Хижаки поїдають жертв, комахи п’ють нектар і переносять пилок з квітки на квітка, хвороботворні бактерії утворюють отрути, руйнують клітини тварин. З іншого боку, організми побічно впливають друг на друга, змінюючи середовище проживання. Наприклад, відмерлі листя дерев утворюють опад, який є місцем проживання і їжею багатьох организмов.

Антропогенний чинник — вся різноманітна діяльність людини, яка призводить до зміни природи як довкілля всіх живих організмів чи безпосередньо позначається на жизни.

Біологічний оптимум. Часто у природі буває, що навколо лише екологічні чинники перебувають у достатку (наприклад, вода і світло), інші (наприклад, азот) — в недостатніх кількостях. Чинники, які знижуватимуть життєздатність організму, називають обмежують (лимитирующими). Наприклад, струмкова форель живе у воді із вмістом кисню щонайменше 2 мг/л. При змісті у питній воді кисню менш 1,6 мг/л форель гине. Кисень — обмежує чинник для форели.

Які Обмежують чинником може бути лише його нестача, а й надлишок. Тепло, наприклад, необхідно всім рослинам. Але якщо тривалий час влітку стоїть висока температура, то рослини навіть за зволоженій грунті можуть постраждати через опіків листьев.

Отже, кожному за організму існує найкраще поєднання абіотичних і біотичних чинників, оптимальне щодо його зростання, розвитку та розмноження. Найкращий поєднання умов називають біологічним оптимумом. Виявлення біологічного оптимуму, знання закономірностей взаємодії екологічних чинників мають великий практичного значення. Уміло підтримуючи оптимальні умови життєдіяльності сільськогосподарських рослин та тварин, можна дозволити їх продуктивність. Вплив основних абіотичних чинників на живі організми. У кожній середовищі діє своя сукупність абіотичних чинників. Деякі їх відіграють істотне значення переважають у всіх з трьох основних середовищах (у грунті, воді, суші) чи двух.

Температура і її вплив на біологічних процесів, Температура — одне із найважливіших абіотичних чинників. По-перше, вона діє скрізь і постійно. По-друге, температура впливає швидкість багатьох фізичних процесів і хімічних реакцій, зокрема і процеси, що у живих організмах та його клітинах. З підвищенням температури до певної межі швидкість реакції збільшується, а при подальше підвищення температури різко падає. Саме тому температура впливає швидкості різних фізіологічних процесів, від травлення до проведення нервового імпульсу. Занадто низькі і дуже високі значення температури згубні для клеток.

Фізіологічні адаптації. За підсумками фізіологічних процесів багато організми можуть у певних межах змінювати температуру свого тіла. Ця здатність називається терморегуляцией. Зазвичай терморегуляція зводиться до з того що температура тіла підтримується більш сталому рівні, ніж температура довкілля. Більше різноманітні за здібностями до терморегуляції тварини. Усі тварини діляться за цьому ознакою на холоднокровных і теплокровных.

Температура тіла у холоднокровных тварин змінюється за зміни температури довкілля. Теплокровні тварини наявністю таких ароморфозов, як четырехкамерное серце, механізми терморегуляції (пір'яний і волосяний покрови, жирова тканину й ін.), здатні підтримувати постійну температуру тіла навіть за її сильних колебаниях.

Вплив вологості на наземні організми. Усі живі організми відчувають потреба у воді. Біохімічні реакції, що у клітинах, протікають у рідкої середовищі. Вода для живих організмів служить «універсальним розчинником»; в розчиненому вигляді транспортуються живильні речовини, гормони, виводяться шкідливі продукти обміну та інших. Підвищена чи знижена увлажненность накладає відбиток зовнішній образ і внутрішню структуру організмів. Так було в умовах недостатнього зволоження (степу, напівпустелею, пустелі) поширені растения-ксерофиты. Вони розробили пристосування до постійному чи тимчасовому браку вологи у грунті чи повітрі, що зумовлено їх анатомічними, морфологічними і фізіологічними особливостями. Так, багаторічні рослини пустелі мають сильно розвинені коріння, іноді дуже довгі (у верблюжої колючки до 16м), які становлять вологого шару, чи надзвичайно разветвленные.

Роль світла життя гетеротрофов. Багатьом мікробів та деякі тварин прямий сонячне світло згубний. Гетеротрофы — організми, споживають готові органічні речовини і здатні до синтезу з неорганічних. У житті більшості тварин світло відіграє. Тварини, орієнтуються з допомогою зору, пристосовані до визначеної освітленості. Тому все тварини мають виражений добовий ритм активності і шукають їжі у час діб. Багато комахи і птиці, як і достойна людина, здатні запам’ятовувати становище Сонця і використовувати як орієнтир, дозволяє знаходити зворотний шлях. Для багатьох планктонних тварин зміни освітленості служать стимулом, що викликають вертикальні міграції. Зазвичай вночі дрібні планктонні тварини піднімаються в верхні верстви, тепліші і багаті їжею, а днем опускаються на глубину.

Фотопериодизм. У житті більшості організмів є зміна сезонів року. Зі зміною сезонів змінюються багато чинників середовища: температура, кількість осадів та ін. Проте особливо закономірно змінюється довжина світлового дня. Багатьом організмів зміна довжини дня служить сигналом зміни сезонів. Реагуючи зміну довжини дня, організми готуються до місцевих умов прийдешнього сезону. Ці реакцію зміна довжини дня називають фотопериодическими реакціями, чи фотопериодизмом. Від довжини дня залежать терміни цвітіння й інших процесів рослин. В багатьох прісноводних тварин скорочення днів восени викликає освіту що лежать яєць і цист, котрі переживають зиму. Для перелітних птахів скорочення світлого часу діб служить поштовхом до початку міграції. В багатьох ссавців від довжини дня залежить дозрівання статевих залоз і сезонність розмноження. Як засвідчили недавні дослідження, в багатьох людей, що у помірному поясі, короткий фотопериод в зимовий період викликає нервове розлад — депресію. Для лікування цього захворювання людини досить щодня протягом певного періоду часу висвітлювати яскравим светом.

БИЛЕТ№ 18 ПИТАННЯ 1. Предмет, завдання й методи генетики. Генетика як наука виникла межі Х1Х-ХХ ст. Будучи общебиологической наукою, генетика дозволяє осмислити як єдине ціле й усе розмаїття життєвих форм, який виник у процесі еволюції в дикій природі і створене людиною внаслідок селекції. З позицій генетики як єдине ціле може бути поцінована і всі розмаїтість процесів, функцій і ознак організму, вона вивчає як зберігання, передачу і журналістам зміну генетичної інформації, але її реалізацію в ознаках і властивості кожного організму під час якого індивідуального развития.

Основне завдання генетики вивчення наступних проблем: 1. Збереження спадкової інформації. 2. Механізм передачі генетичної інформації від покоління до покоління клітин чи організмів. 3. Реалізація генетичної інформації. 4. Зміна генетичної інформації (вивчення типів, про причини і механізмів изменчивости).

З іншого боку, генетика покликана розв’язувати проблему і практичні завдання, такі, як: 1. Вибір найефективніших типів схрещування (віддалена гібридизація, не родинні чи якісь кровоспоріднені схрещування різних ступенів) та способів відбору (індивідуальний, масовий) 2. Управління розвитком спадкових ознак. 3. Штучне отримання нових спадково змінених форм рослин та тварин. 4. Розробка методів використання генетичної інженерії щоб одержати високоефективних продуцентів різних біологічно активних сполук, а перспективі й впровадження цих методів у генетику рослин, звірів і навіть человека.

Методи, використовувані в генетиці, різноманітні, але основну з них — гибридологический аналіз, тобто схрещування з наступним генетичним аналізом потомства. Він використовується на молекулярному, клітинному (гібридизація соматичних клітин) та організменному рівнях. З іншого боку, в залежність від рівня дослідження (молекулярний, клітинний, организменный, популяційний), досліджуваного об'єкта (бактерії, рослини, тварини, людина) й інших чинників використовуються найрізноманітніші методи сучасної біології, хімії, фізики, математики. Проте які були методи, вони завжди є допоміжними до основного методу — генетичному анализу.

Важливий крок у пізнанні закономірностей спадковості зробив видатний чеський дослідник Грегор Мендель. Він виявив найважливіші закони спадкоємності та показав, що ознаки організмів визначаються дискретними (окремими) спадковими чинниками. Гибридологический метод Гибридологический метод. Основний метод, який Р. Мендель розробив і поклав основою своїх досліджень, називають гибридологическим. Суть його в схрещуванні (гібридизації) організмів, які один від друга за одним або декільком ознаками. Оскільки нащадків від такого типу схрещувань називають гібридами, те й метод отримав назву гибридологического.

Один із особливостей методу Менделя зводилася до того, що він використовував для експериментів чисті лінії, тобто рослини, в прийдешнім яких за самоопылении немає розмаїття по досліджуваному ознакою. (У кожній з чистих ліній зберігалася однорідна сукупність генів). Ще одна важлива особливістю гибридологического методу було те, що Г. Мендель спостерігав за успадкуванням альтернативних (взаємовиключних, контрастних) ознак. Наприклад, рослини низькі і високі; квіти білі і пурпурні; форма насіння гладка і зморшкувата тощо. Так само важливо методу — точний кількісний облік кожної пари альтернативних ознак у низці поколінь. Математична обробка досвідчених даних дозволила Г. Менделю встановити кількісні закономірності у передачі досліджуваних ознак. Дуже істотно було те, що Г. Мендель у дослідах йшов аналітичним шляхом: спостерігав успадкування різноманітних ознак не відразу разом, а лише одним пари альтернативних ознак. Гибридологический метод є основою сучасної генетики. Однаковість першого покоління. Правило домінування. Г. Мендель проводив досліди з горохом — самоопыляющимся рослиною. Він обрав для експерименту два рослини, які відрізняються одному ознакою: насіння одного сорти гороху були жовті, а іншого — зелені. Оскільки горох, зазвичай, розмножується самоопылением, не більше сорти немає мінливості з фарбування насіння. З огляду на це властивість, Г. Мендель штучно опылил цю рослину, схрестивши сорти, відмінні кольором насіння. Незалежно від цього, якого сорту належали материнські рослини, гібридні насіння першого покоління (Fi) виявилися лише жовтими. Отже, у гібридів виявляється лише один ознака, ознака іншого батька хіба що зникає. Таке переважання ознаки котрогось із батьків Г. Мендель назвав домінуванням, а відповідні ознаки домінантними. Ознаки, не виявляються у гібридів першого покоління, він їх назвав рецессивными, Досліди з горохом ознака жовтої забарвлення насіння домінував над зеленої забарвленням. Отже, Г. Мендель виявив однаковість з фарбування у гібридів першого покоління, тобто. все гібридні насіння мали однакову забарвлення. Досліди, де перехресні сорти відрізнялися й на інших ознаками, отримано таку ж результати: однаковість першого покоління і домінування одного ознаки над другим.

Розщеплення ознак у гібридів другого покоління. З гібридних насіння гороху Г. Мендель виростив рослини, які шляхом самоопыления справили насіння другого покоління. У тому числі виявилися лише жовті насіння, а й зелені. Усього він у другому поколінні отримав 6022 жовтих і 2001 зелене насіння, тобто. ¾ гібридів мали жовту забарвлення і ¼ — зелену. Отже, ставлення числа нащадків другого покоління з домінантним ознакою до нащадків з рецессивным виявилася близькою до 3:1. Таке явище він їх назвав розщепленням ознак. Г. Менделя не збентежило, що реально виявлені їм співвідношення нащадків трохи відхилялися від відносини 3:1. Далі, вивчаючи статистичну природу закономірностей наслідування, ми переконаємося в правоті Менделя.

Схожі результати у другому поколінні дали численні досліди по генетичному аналізу інших пар ознак. Базуючись на отриманих результатах, Г. Мендель сформулював перший закон — закон розщеплення. У прийдешнім, отриманому від схрещування гібридів першого покоління, спостерігається явище розщеплення: чверть особин з гібридів другого покоління має рецессивный ознака, три чверті — доминантный.

Анализирующее схрещування. За повної домінуванні серед особин з домінантними ознаками неможливо відрізняти гомозиготы від гетерозигот, а цьому часто виникла потреба (наприклад, щоб визначити, чистопородна чи гибридна дана особина). Для цього він проводять анализирующее схрещування, у якому досліджувана особина з домінантними ознаками схрещується з рецессивной гомозиготной. Якщо нащадок від такого схрещування виявиться однорідним, отже, особина гомозиготная (її генотип АА). Якщо ж у прийдешнім буде 50% особин з домінантними ознаками, а 50% — з рецессивными, отже, особина гетерозиготная.

Проміжний характер наслідування. Іноді корчі в гібридів Fi немає повного домінування, їх ознаки носять проміжний характер (Аа). Такий характер наслідування називають проміжним чи неповним доминированием.

Правило чистоти гамет, встановлений Менделем, вперше продемонструвало властивість дискретності гена, не смешиваемости алелів друг з одним і іншими генами. Мендель вперше показав, що спадкові чинники в гаметах гібрида першого покоління залишаються точно так само, як і в батьків. Не змішуються, не перетерплюють змін залишилися після спільного перебування у гибридном організмі. ПИТАННЯ 2.

Биогеоценоз— цілісна самовідтворювана система. Співтовариство живих організмів і абиотическая середовище впливають друг на друга, обидві частини біогеоценозу необхідні підтримки життя. Абіотичні чинники регулюють існування й життєдіяльність популяцій. У той самий саме час ці чинники перебувають під впливом самих живих організмів. Важливі життю хімічні елементи (З, М, Про, N, Р) і органічні сполуки (вуглеводи, білки, жири) утворюють безперервний потік між жвавий і неживим: споживання й виділення вуглекислого газу, кисню, води, освіту й розкладання рослинного й тваринного осаду, освіту ґрунтових органічних сполук. Живі організми дістають із середовища життєві ресурси (наприклад, кисень з атмосфери у процесі подиху і вуглекислий газ процесі фотосинтезу). Вони поставляють у середу продукти життєдіяльності (наприклад, кисень у процесі фотосинтезу я вуглекислий газ процесі розкладання органічних речовин й дихання). Сонячна енергія акумулюється зеленими рослинами і передається організмам всіх популяцій, які населяють биогеоценоз.

Потоки енергії і ті речовини, котрі пов’язують живі організми друг з одним і середовищем їхнього життя, забезпечують цілісність біогеоценозів. Здатність організмів до розмноженню, його присутність серед середовищі їжі і, необхідні зростання, розвитку та розмноження, і навіть відтворення середовища (Питания живими організмами — умови самовоспроязводства біогеоценозів (экосистем).

Стійкість. Сформовані під час еволюції біогеоценози перебувають у рівновазі з середовищем і виявляють стійкість. Стійкість — це властивість середовища Луцька та екосистеми витримувати зміни, створювані зовнішніми впливами. Наприклад, якщо кількість опадів понизилося на 50% по порівнянню із середнім кількістю за багато років жив, а кількість органічного речовини, створеного продуцентами, впала тільки 25%, чисельність травоїдних консументов — лише з 10%, можна сказати: ця екосистема стійка. Здатність організмів переносити несприятливі умови і високий потенціал розмноження забезпечують збереження популяцій в екосистемі, який її устойчивость.

Саморегуляція. Підтримка певної чисельності популяцій грунтується на взаємодії організмів у ланках хижак — жертва, паразит — господар на всіх щаблях харчових ланцюгів. Якщо з будь-яким причин із членів харчових ланцюгів зникає, то види, що живилися переважно зниклим виглядом, починають більшій кількості поїдати ту їжу, яка була їм другорядною. У результаті як і заміни їжі чисельність видівспоживачів сохраняется.

Масове розмноження виду в біогеоценозі регулюється прямими і зворотними зв’язками, що у харчових ланцюгах. Нерідко завдяки хорошим погодним умовам створюється високий врожай рослин, якими харчується певна популяція травоїдних тварин. У зв’язку з хорошим харчуванням чисельність популяцій зростає. Травоїдні самі може бути їжею хижаків. Чим чисельніша від жертви, тим паче забезпечений їжею хижак і тих інтенсивніше він розмножується. Отже, що більше цього року жертв, тим більше коштів наступного року буде хижаків. Зростання кількості хижаків призводить до зниження чисельності жертв. Зниження чисельності жертв веде до того що, що розмноження хижака сповільнюється, і кількість хижака і жертви повертається до нормальному — вихідному співвідношенню. Коливання кількості рослинної їжі, травоїдних тварин і звинувачують хижаків, які живилися цими тваринами, поєднані друг з одним. Яке значення саморегуляції чисельності, ми розуміємо добре, зіштовхуючись із явищами, коли саморегуляція порушується. Це зазвичай відбувається у тому випадку, коли людина порушує сформовану структуру співтовариств. Наприклад, безконтрольна вирубування лісу, забруднення води, знищення пестицидами мікрофлори грунтів та ін. Порушення природних ланцюгів харчування під впливом антропогенного чинника, нерозумне втручання у екосистеми можуть призвести до неконтрольованого зростанню чисельності особин окремих популяцій і спричиняє порушення природних екологічних сообществ.

БИЛЕТ№ 19 ВОПОС 1. Моногибридное скрещивание.

Один із особливостей методу Менделя зводилася до того, що він використовував для експериментів чисті лінії, тобто рослини, в прийдешнім яких за самоопылении немає розмаїття по досліджуваному ознакою. (У кожній з чистих ліній зберігалася однорідна сукупність генів). Ще одна важлива особливістю гибридологического методу було те, що Г. Мендель спостерігав за успадкуванням альтернативних (взаємовиключних, контрастних) ознак. Наприклад, рослини низькі і високі; квіти білі і пурпурні; форма насіння гладка і зморшкувата тощо. Так само важливо методу — точний кількісний облік кожної пари альтернативних ознак у низці поколінь. Математична обробка досвідчених даних дозволила Г. Менделю встановити кількісні закономірності у передачі досліджуваних ознак. Дуже істотно було те, що Г. Мендель у дослідах йшов аналітичним шляхом: спостерігав успадкування різноманітних ознак не відразу разом, а лише одним пари альтернативних ознак. Гибридологический метод є основою сучасної генетики. Однаковість першого покоління. Правило домінування. Г. Мендель проводив досліди з горохом — самоопыляющимся рослиною. Він обрав для експерименту два рослини, які відрізняються одному ознакою: насіння одного сорти гороху були жовті, а іншого — зелені. Оскільки горох, зазвичай, розмножується самоопылением, не більше сорти немає мінливості з фарбування насіння. З огляду на це властивість, Г. Мендель штучно опылил цю рослину, схрестивши сорти, відмінні кольором насіння. Незалежно від цього, якого сорту належали материнські рослини, гібридні насіння першого покоління (Fi) виявилися лише жовтими. Отже, у гібридів виявляється лише один ознака, ознака іншого батька хіба що зникає. Таке переважання ознаки котрогось із батьків Г. Мендель назвав домінуванням, а відповідні ознаки домінантними. Ознаки, не виявляються у гібридів першого покоління, він їх назвав рецессивными, Досліди з горохом ознака жовтої забарвлення насіння домінував над зеленої забарвленням. Отже, Г. Мендель виявив однаковість з фарбування у гібридів першого покоління, тобто. все гібридні насіння мали однакову забарвлення. Досліди, де перехресні сорти відрізнялися й на інших ознаками, отримано таку ж результати: однаковість першого покоління і домінування одного ознаки над другим.

Розщеплення ознак у гібридів другого покоління. З гібридних насіння гороху Г. Мендель виростив рослини, які шляхом самоопыления справили насіння другого покоління. У тому числі виявилися лише жовті насіння, а й зелені. Усього він у другому поколінні отримав 6022 жовтих і 2001 зелене насіння, тобто. ¾ гібридів мали жовту забарвлення і ¼ — зелену. Отже, ставлення числа нащадків другого покоління з домінантним ознакою до нащадків з рецессивным виявилася близькою до 3:1. Таке явище він їх назвав розщепленням ознак. Г. Менделя не збентежило, що реально виявлені їм співвідношення нащадків трохи відхилялися від відносини 3:1. Далі, вивчаючи статистичну природу закономірностей наслідування, ми переконаємося в правоті Менделя.

Подібні результати у другому поколінні дали численні досліди по генетичному аналізу інших пар ознак. Базуючись на отриманих результатах, Г. Мендель сформулював перший закон — закон розщеплення. У прийдешнім, отриманому від схрещування гібридів першого покоління, спостерігається явище розщеплення: чверть особин з гібридів другого покоління має рецессивный ознака, три чверті — доминантный.

Анализирующее схрещування. За повної домінуванні серед особин з домінантними ознаками неможливо відрізняти гомозиготы від гетерозигот, а цьому часто виникла потреба (наприклад, щоб визначити, чистопородна чи гибридна дана особина). Для цього він проводять анализирующее схрещування, у якому досліджувана особина з домінантними ознаками схрещується з рецессивной гомозиготной. Якщо нащадок від такого схрещування виявиться однорідним, отже, особина гомозиготная (її генотип АА). Якщо ж у прийдешнім буде 50% особин з домінантними ознаками, а 50% — з рецессивными, отже, особина гетерозиготная.

Проміжний характер наслідування. Іноді корчі в гібридів Fi немає повного домінування, їх ознаки носять проміжний характер (Аа). Такий характер наслідування називають проміжним чи неповним доминированием.

Правило чистоти гамет, встановлений Менделем, вперше продемонструвало властивість дискретності гена, не смешиваемости алелів друг з одним і іншими генами. Мендель вперше показав, що спадкові чинники в гаметах гібрида першого покоління залишаються точно так само, як і в батьків. Не змішуються, не перетерплюють змін залишилися після спільного перебування у гибридном організмі. ПИТАННЯ 2. Ланцюги харчування. Перенесення енергії від неї джерела (рослин) через ряд організмів називають харчової ланцюгом. Усі живі організми пов’язані між собою енергетичними відносинами, оскільки є об'єктами харчування інших організмів. Травоїдні тварини (споживачі першого порядку) поїдають рослини, первинні хижаки (споживачі другого порядку) поїдають травоїдних, вторинні хижаки (споживачі третього порядку) поїдають хижаків трохи дрібніших. Отже створюються харчові ланцюзі з продуцентів і консументов, котрі з різних етапах сходяться з співтовариством редуцентов.

Харчові ланцюга поділяються на два типу. Один тип харчової ланцюга починається з рослин i йде до растительноядным тварин і далі до хижакам. Це правда звана ланцюг выедания (пастбищная). Інший тип починається від рослинних і тварин залишків, екскрементів тварин і звинувачують йде до дрібним тварин і мікроорганізмам, що ними харчуються. Через війну діяльності мікроорганізмів утворюється напіврозкладена масса—детрит. Таку ланцюг називають ланцюгом розкладання (детритной).

На суші харчові ланцюга першого типу складаються зазвичай з 3−5 ланок, наприклад: рослини — вівця — людина — трехзвенная ланцюг; рослини — коники — ящірки — яструб — чотириланкова ланцюг; рослини — коники — жаби — змії — орел — пятизвенная ланцюг. Через харчові ланцюга біогеоценозів суші переважна більшість приросту рослинної біомаси надходить через опад у ланцюзі разложения.

У морях поширені такі типи ланцюгів: фитопланктон — риби — хижі птахи; фитопланктон — дрібні ракоподібні — риби, які харчуються дрібними рачки і ракообразными — хижі риби — хижі птахи. У водних співтовариствах більшість біомаси, накопиченої одноклеточными водоростями, проходить через ланцюг выедания і менша входить у ланцюг разложения.

Усі типи харчових ланцюгів завжди перебувають у співтоваристві в такий спосіб, що член ланцюжка є й членом інший. Поєднання ланцюгів утворює харчову мережу екосистеми. Гноблення чи руйнація будь-якої гілки екосистеми з неминучістю позначиться на екосистемі загалом. Тому втручатися у життя екосистем треба дуже обережно і осмотрительностью.

Екологічна піраміда. Харчові мережі кожної екосистеми мають добре виражену структуру. Вона характеризується кількістю і розміром організмів кожному рівні харчування. При перехід із одного харчового рівня в інший чисельність особин зменшується, які розмір увеличивается.

Екологічна піраміда має вигляд трикутника із широкою підставою, суживающимся кверху.

Взагалі наземних біогеоценозів, де продуценти великі й живуть порівняно довго, характерні щодо стійкі піраміди із широкою підставою. У водних ж екосистемах, де продуценти невеликі за розміром та мають короткі життєві цикли, піраміда биомасс то, можливо зверненої, чи перевернутої (вістрям спрямована вниз). Так було в озерах і морях маса рослин перевищує масу споживачів тільки певний період цвітіння (навесні), а в проміжку року може вийти зворотне положение.

При передачі енергії з однієї трофічного рівня в інший відбувається її втрата. З рівня до рівня переходить близько 20% енергії. Можна підрахувати, що енергія, яка сягає п’ятого рівня (наприклад, до орла у ланцюги: рослини — коники — жаби — змії — орел), не перевищує 0,01% енергії, поглинутою продуцентами. Отже, виявляється, що зроблено передачу енергії з однієї харчового рівня в інший приміром із дуже малим ККД. Це пояснює зменшення кількості і представників багатьох організмів кожному наступному рівні, і обмеженість кількості ланок у харчовій цепи.

БИЛЕТ№ 20 ПИТАННЯ 1. Дигибридное схрещування. Установивши закономірності наслідування одного ознаки (моногибридное схрещування), Мендель розпочав студіювати успадкування ознак, які відповідають пари аллельных генів. Схрещування, в якому беруть участь пари. алелів, називають дигибридным схрещуванням. Мендель проводив дигибридное схрещування, у якому гомозиготные батьки різнилися одне від друга з двох ознаками: забарвленні насіння (жовта і зелена) і малої форми насіння (гладка і зморшкувата). Поява особин з жовтими гладенькими насінням свідчить домінування цих ознак і прояві правила однаковості у гібридів Fi. При освіті гамет у особин Fi можливі чотири комбінації двох пар алелів. Аллели одного гена завжди потрапляють у різні гамети. Розбіжність однієї пари генів важить на розбіжність генів інший пары.

Якщо мейозе хромосома з геном, А відійшла одного полюса, чи до цьому ж полюса, тобто. ж гамету, може потрапити хромосома і з геном У, і з геном И. Отже, з однаковою імовірністю ген Чи, можливо приєднатися до однієї гамете і з геном У, і з геном И. Обидва події равновероятны. Тому буде гамет АВ, стільки і гамет АЬ. Така ж міркування справедливе й для гена, а, тобто. число гамет аВ завжди одно числу гамет аЬ. Через війну незалежного розподілу хромосом в мейозе гібрид утворює чотири типи гамет: АВ, АЬ, аВ і аЬ на рівних кількостях. Це було встановлено Р. Менделем і названо законом незалежного розщеплення, чи другим законом Менделя. Він формулюється так: розщеплення з кожної парі генів йде незалежно з інших пар генов".

Решотка Пеннета. Незалежне розщеплення можна зобразити як таблиці. На ім'я генетика, вперше який запропонував цю таблицю, вона названа гратами Пеннета. Бо у дигибридном схрещуванні при незалежному успадкування утворюються чотири типи гамет, кількість типів зигот, які виникають при випадковому злитті цих гамет, одно 4×4, тобто. 16. Рівно стільки клітин на решітці Пеннета. У результаті домінування, А над чи У над Т різні генотипи всі мають однакову фенотип. Тому кількість фенотипів одно лише чотирьом. Наприклад, о 9-й клітинах грати Пеннета із 16-ти можливих поєднань розташовані комбінації, мають однаковий фенотип — жовті гладкі насіння. Генотипи, що визначають даний фенотип, такі: 1ААВВ: 2ААВЬ: 2АаВВ: 4АаВЬ,.

Кількість різних генотипів, які виникають при дигибридном схрещуванні, одно 9. Кількість фенотипів в Fa за повної домінуванні одно 4. Отже, дигибридное схрещування є дві незалежно які йдуть моногибридных схрещування, результати яких б накладаються один на друга. У на відміну від першого закону, який справедливий завжди, другий закон стосується лише випадків незалежного наслідування, коли студійовані гени перебувають у різних парах гомологичных хромосом. ПИТАННЯ 2. Біогеоценоз — цілісна самовідтворювана система. Співтовариство живих організмів і абиотическая середовище впливають друг на друга, обидві частини біогеоценозу необхідні підтримки життя. Абіотичні чинники регулюють існування й життєдіяльність популяцій. У той самий саме час ці чинники перебувають під впливом самих живих організмів. Важливі не для життя хімічні елементи (З, М, Про, N, Р) і органічні сполуки (вуглеводи, білки, жири) утворюють безперервний потік між жвавий і неживим: споживання й виділення вуглекислого газу, кисню, води, освіту й розкладання рослинного й тваринного осаду, освіту ґрунтових органічних сполук. Живі організми дістають із середовища життєві ресурси (наприклад, кисень з атмосфери у процесі подиху і вуглекислий газ процесі фотосинтезу). Вони поставляють у середу продукти життєдіяльності (наприклад, кисень у процесі фотосинтезу і вуглекислий газ процесі розкладання органічних речовин й дихання). Сонячна енергія акумулюється зеленими рослинами і передається організмам всіх популяцій, які населяють биогеоценоз.

Саморегуляція. Підтримка певної чисельності популяцій грунтується на взаємодії організмів у ланках хижак — жертва, паразит — господар на всіх щаблях харчових ланцюгів. Якщо з будь-яким причин із членів харчових ланцюгів зникає, то види, що живилися переважно зниклим виглядом, починають більшій кількості поїдати ту їжу, яка була їм другорядною. У результаті як і заміни їжі чисельність видівспоживачів сохраняется.

Масове розмноження виду в біогеоценозі регулюється прямими і зворотними зв’язками, що у харчових ланцюгах. Нерідко завдяки хорошим погодним умовам створюється високий врожай рослин, якими харчується певна популяція травоїдних тварин. У зв’язку з хорошим харчуванням чисельність популяцій зростає. Травоїдні самі може бути їжею хижаків. Чим чисельніша від жертви, тим паче забезпечений їжею хижак і тих інтенсивніше він розмножується. Отже, що більше цього року жертв, тим більше коштів наступного року буде хижаків. Зростання кількості хижаків призводить до зниження чисельності жертв. Зниження чисельності жертв веде до того що, що розмноження хижака сповільнюється, і кількість хижака і жертви повертається до нормальному — вихідному співвідношенню. Коливання кількості рослинної їжі, травоїдних тварин і звинувачують хижаків, які живилися цими тваринами, поєднані друг з другом.

Яке значення саморегуляції чисельності, ми розуміємо добре, зіштовхуючись із явищами, коли саморегуляція порушується. Це зазвичай відбувається у тому випадку, коли людина порушує сформовану структуру співтовариств. Наприклад, безконтрольна вирубування лісу, забруднення води, знищення пестицидами мікрофлори грунтів та ін. Порушення природних ланцюгів харчування під впливом антропогенного чинника, нерозумне втручання у екосистеми можуть призвести до неконтрольованого зростанню чисельності особин окремих популяцій і спричиняє порушення природних екологічних сообществ.

Смена біогеоценозу. Біогеоценози формуються протягом тривалої еволюції, у процесі якого відбувається пристосування організмів до середовища проживання і один до друга. Кожна жива організм у результаті своєї життєдіяльності змінює середу навколо себе, вилучаючи з її частина речовин і виділяючи у ній продукти свого метаболізму. Тому тривале існування популяції одному місці змінює середу її проживання в такий спосіб, що вона стає малопригодной кого видів тварин і придатної й інших. У результаті цього на новому місці розвивається інший, більш пристосований до нових умовам біоценоз. Тому з часом відбувається розвиток біогеоценозу, зміна видовий структури та що відбуваються у ньому процесів. Послідовність співтовариств, сменяющих одне одного у часі, називається сукцесій, які перехідні стану — послідовних стадій (стадій развития).

Зміна екосистем під впливом біотичного (антропогенного) чинника. Потужним чинником зміни екосистем є господарську діяльність людини. Вплив особи на одне природні екосистеми почалося давно. Воно постійно посилювалося разом із збільшенням населення світу. У цьому столітті у зв’язку з швидким розвитком промисловості, сільського господарства, зростанням міст вплив людини набуло вирішальне значение.

Великі зміни, наприклад, в «зелених зонах» навколо міст, що використовуються відпочинку городян. Рослинність такий території постійно витоптується людьми, гуляющими лісом, що збирають ягоди і гриби. Надземні органи рослин травмується, грунт ущільнюється, знижується її спроможність до утримування вологи. Усі ці фактори негативно впливають на лісові трави, які мають кореневища розташовуються безпосередньо під лісової підстилкою. Дуже сильно змінює лугові, степові екосистеми інтенсивний випас худоби. Кілька років багаті разнотравные високопродуктивні луки й степу при надмірному випасі худоби перетворюються на бідні пустоши.

Зміна біогеоценозів під впливом антропогенного чинника — сама швидка. Вона походить кілька років, а часто стрибком. До таких стрибкоподібним змінах ставляться вирубування лісів, розораність земель зі створенням агроценозів, будівництво водоймищ, коли сухопутні екосистеми перетворюються на водные.

Зміна екосистем під впливом абіотичних чинників. Клімат земної кулі неодноразово змінювався. При потеплінні в екосистемах внаслідок природного відбору починали переважати більш теплолюбні види рослин, тварин і звинувачують мікроорганізмів, при похолоданні — холодоустойчивые. Періоди малим кількістю опадів характеризувалися збільшенням чисельності організмів, стійких до дефіциту вологи. Періоди з великими атмосферними опадами призводили до розквіту організмів з підвищеними вимогами до змісту влаги.

При климатогенных змінах екосистем у результаті природного відбору чисельність одних видів організмів скорочується, скорочується їх ареал, вони відчувають біологічний регрес. Інші види, вони виявилися більш стійкими у боротьбі існування, збільшують чисельність, розширюють ареал проживання, тобто. виявляють біологічний прогресс.

КВИТОК№ 21 ПИТАННЯ 1. Зчеплене успадкування генов.

Велику роботу з вивчення наслідування неаллельных генів, розташованих у парі гомологичных хромосом, виконали американського вченого Т. Морган та її учні. Вчені встановили, що гени, які працюють у однієї хромосомі, успадковуються спільно, чи зчеплене. Групи генів, які працюють у однієї хромосомі, називають групами зчеплення. Зчеплені гени перебувають у хромосомі в лінійному порядку. Кількість груп зчеплення у генетично добре вивчених об'єктів одно числу пар хромосом, тобто гаплоидному числу хромосом. Людина 23 пари хромосом і 23 групи зчеплення, у гороху 7 пар хромосом і аналогічних сім груп зчеплення і т.д.

Зчеплене запозичення ро-сійських та явище перекреста. Розглянемо, які типи гамет випускатиме особина, два гена якої лише у хромосомі АаВЬ. Особина з такою генотипом виробляє два типу гамет: аЬ і АВ — на рівних кількостях, які повторюють комбінацію генів у хромосомі родителя.

Встановлено, проте, що, крім таких звичайних гамет з’являються і інші, нові —АЬ і аВ, тобто. з новими комбінаціями генів, відмінними від батьківської гамети. Було доведено, що причиною виникнення нових гамет залежить від перекресте (кроссинговере) гомологичных хромосом. Гомологичные хромосоми у процесі мейоза перехрещуються і обмінюються ділянками. Внаслідок цього виникають якісно «нові хромосоми. Частота перекреста між двома зчепленими генами тільки в випадках може бути великий, за іншими — менш значущої. Це від відстані між генами в хромосомі. Частота (відсоток) перекреста між двома неаллельными генами, розташованими лише у хромосомі, пропорційна відстані з-поміж них. Чим ближче до розташовані гени в хромосомі, то тісніше зчеплення з-поміж них і тих рідше ліпіди діляться при перекресте. І навпаки, що далі гени відстоять друг від друга, то менше зчеплення з-поміж них і тим більше здійснюється перехрест. Отже, відстань між генами в хромосомі можна судити з частоті перекреста.

Отже, зчеплення генів, локалізованих лише у хромосомі, немає абсолютним. Перехрест, що відбувається між гомологичными хромосомами, постійно здійснює рекомбінацію генів. Т. Морган і його працівники показали, що, вивчивши явище зчеплення і перекреста, можна побудувати карти хромосом з нанесеним ними порядком розташування генів. Карти, побудовані у цьому принципі, створено багатьох генетично добре вивчених організмів: кукурудзи, людини, миші, дріжджів, гороху, пшениці, томату, плодової мушки дрозофіли. Становище хромосомної теорії: 1. Кожен ген має своє суворо визначений становище у хромосомі. 2. Гени перебувають у хромосомі лінійно у суворо певному порядку. 3. Причиною появи особин з перекомбенированными ознаками є кроссенговер. 4. Чим більше гени друг від друга перебувають у хромосомі, тим більша ймовірність кроссенговера з-поміж них. ПИТАННЯ 2. Агроценоз. Біоценози, які виникають на землях сільськогосподарського користування, називають агроценозами. Вони від природних співтовариств, по-перше, зниженим розмаїттям які входять у них видів тварин і, по-друге, зниженою здатністю головного члена цих співтовариств — культурних рослин — протистояти конкурентам і шкідників. Культурні види так змінені селекцією за постать людини, що підтримки що неспроможні витримати боротьбу существование.

Агроценозы підтримуються людиною у вигляді великих витрат енергії (роботи м’язів покупців, безліч тварин, роботи сільськогосподарських машин, вивільнення пов’язаної енергії, витрат за додатковий полив тощо.). Природні біоценози таких додаткових вкладень енергії не отримують. На полях зазвичай вирощують будь-якої одна частка рослин. З господарської точки зору ідеальний агроценоз був би складатися з цього єдиного виду, а ідеальна харчова ланцюг лише з двох ланок: рослина — людина чи рослина — домашніх тварин. Але таку систему у природі неможлива. Вона нестійка. На полях після зорювання цілини швидко формуються досить різноманітні співтовариства з видів, здатних вижити за умов постійного антропогенного на поля. Формуються ланцюга харчування із трьохчотирьох ланок, виникають конкурентні взаємодії та інші типи відносин між видами.

Наприклад, в полях на рослинах пшениці знаходять у середньому близько видів самих лише членистоногих. Крім лідерів там живуть гризуни і птиці, багатий світ ґрунтових безхребетних тварин, різноманітних грибків, бактерій, розвивається значна частина видів бур’янистих рослин. Отже, в агроценозах взаємодіють сотні мільйонів і тисяч видів, це розмаїтість значно менше, ніж у більшості природних сообществ.

Агроценозы не вважається стабільними, оскільки вони у вищою ступеня, ніж природні ценозы (ліс, луг, пасовища), піддаються ерозії, выщелачиванию, засолению і нашестю шкідників. Без участі людини агроценозы зернових, овочевих культур існують трохи більше року, ягідних рослин — 3−4. Тому збільшення продуктивності агроценозів можливо, за постійну турботу про родючості землі, забезпеченні рослин вологою, охороні культурних популяцій, сортів і порід рослин та тварин від несприятливих впливів природною флори і фауни. Однією з шляхів підвищення продуктивності агроценозів служить меліорація грунтів. Меліорація — це корінне поліпшення грунтів. На відміну від агротехнічних прийомів (оранка, боронування т.д.), які проводять щорічно, меліорація надає тривале, корінне вплив на грішну землю і становить цілу систему організаційно-господарських, технічних та інших мероприятий.

На осушуваних та інших землях застосовують культурно-техническую меліорацію: очищення землі від каменів, дерев, купин і моху та інших. Для окультурення грунтів проводять хімічну меліорацію — вапнування кислих грунтів, внесення добрив. З з підвищення продуктивності агроценозу використовуються нові технології вирощування рослин, впроваджуються новостворені врожайні сорти. Відмінність від біогеоценозу: 1. напрям відбору — штучний (в БГЦ природний — виживають найбільш пристосовані.) 2. генератор — сонце + добрива + корми (в БГЦ сонце.) 3. круговорот елементів — стоїть т. до. частина елементів виноситься з добривами (в БГЦ повернення елементів у сухий ґрунт) 4. видове розмаїтість — переважає 1−2 виду (в БГЦ високе) 5. саморегуляція стійкість — немає саморегуляції, існує поки підтримується людиною (в БГЦ саморегуляція йде, стійка) 6. продуктивність кількість біомаси на одиницю виміру площі - більше (в БГЦ менше).

КВИТОК№ 22.

ВОПРОС 1. Явище зчепленого наслідування вивчено Т. Морганом, який ухвалив, що матеріальної основою зчеплення є хромосома (хромосомная теорія спадковості). Суть зчепленого наслідування докладно описано на підручниках, тому відзначимо лише, що з аналізі такого явища, як порушення зчеплення, що у результаті перекреста хромосом, чи кроссинговера, слід звернути особливу увагу на біологічний зміст цього феномена. При перекресте хромосом відбувається обмін ідентичними ділянками між гомологичными хромосомами, отже, з’являються нові комбінації генів. Цей процес відбувається є основою комбинативной мінливості що з різними взаємодіями генів (як аллельных, і неаллельных).

Обговорюючи питання природі мінливості живих організмів, побудуємо деяку загальну схему, яка ілюструє різні форми цього явища: Мерехтливість ділиться на: ненаследственная (фенотипическая чи модификационная) спадкова (генотипическая) ділиться на: комбинативную.

мутационную.

Модификационная мінливість — це ненаследуемое зміна ознак (фенотипу) особини у межах під впливом зовнішніх чинників. Явище модификационной мінливості добре ілюструється дослідами французьких дослідників: проросток кульбаби розрізали вздовж і висаджували половинки за умов — в теплиці й у відкритому грунті високогірного району. Наприкінці сезону повиростали зовсім несхожі один на друга рослини. Рослина, развивавшееся в теплиці, була високою з більшими на соковитими листям і великим квіткою, а кульбаба, виріс у горах, був присадкуватим з прикорневой розеткою дрібних листя та маленькою квіткою. Проте насіння обох рослин, посаджені в однакові умови, дали нащадків, не вирізнялися по зовнішнім виглядом. Звідси випливає, що під час індивідуального розвитку організм може істотно змінюватися під впливом довкілля, але його генотип у своїй залишається незмінною. Отже, подібні фенотипічні зміни наследуются.

Зміни фенотипу під впливом чинників довкілля можуть відбуватися в обмеженому діапазоні (широкому чи вузькому), що визначається генотипом. Діапазон, у якого ознака може варіювати, називається норми реакції. Так показники, які використовуються у тваринництві - удійність корів і жирність їх молока, — можуть варіювати між особами, у різних межах (удійність має щодо великий ПИТАННЯ 2. Біосфера. Сукупність усіх біогеоценозів (екосистем) Землі представляє собою велику екологічну систему — біосферу. Біогеоценоз є елементарної структурою біосфери. Біосфера складається з живої і неживого компонентів. Сукупність усіх живих організмів нашої планети утворює живе речовина біосфери. Переважна більшість живих організмів зосереджена на кордоні трьох геологічних оболонок Землі: газоподібної (атмосфера), рідкої (гідросфера) та міцної (літосфера). До неживим компонентами належить та частина атмосфери, літосфери і гідросфери, пов’язана складними процесами міграції речовин і з живою речовиною біосфери. Кордони життя планети є це й межами біосфери. Отже, біосфера — частина геологічних оболонок Землі, заселена живими организмами.

Термін «біосфера» запровадила 1875 р. геолог Э.Зюсс. Проте широке поширення цей термін лише по тому, як у результаті 20-х років ХХ століття була розвинена вчення про біосфері як про особливу оболонці нашої планети. Творець цього вчення — вітчизняний натураліст В. И. Вернадский. Він довів, що біосфера відрізняється з інших сфер Землі тим, що її межах проявляється геологічна діяльність всіх живих організмів. Живі організми, перетворюючи сонячної енергії, є потужної силою, впливає на геологічні процеси. Специфічна риса біосфери як особливої оболонки Землі — безупинно яке у ній круговорот речовин, регульований діяльністю живих організмів. Оскільки біосфера отримує енергію ззовні — від поверхні Сонця, вона є відкритої системою. Початковий етап міграції речовин і в біосфері — перетворення енергії сонячного випромінювання автотрофными організмами у процесі фотосинтезу. Тому, відповідно до вченню В.І.Вернадського, живі організми, котрі живуть Землі, є складна система перетворення сонячних променів в енергію геохімічних процесів. Живі організми, регулюючи круговорот речовин, служать потужним геологічним чинником, перетворює поверхню нашої планеты.

Біомаса суші. На суші Землі від полюсів до екватору біомаса поступово збільшується. Найбільше згущення і розмаїття рослин має місце у вологих тропічних лісах. Кількість і розмаїтість видів звірів залежить від рослинної є і теж збільшується до екватору. Ланцюги харчування, переплітаючись, утворюють складну мережу передачі хімічних елементів і енергії. Між організмами йде найжорстокіша боротьба за володіння простором, їжею, світлом, кислородом.

Біомаса грунту. Як середовище життя грунт має низку специфічних особливостей: велику щільність, малу амплітуду коливань температури, вона непрозора, бідна киснем, містить воду, у якій розчинено мінеральні речовини. Мешканці грунту представляють своєрідний биоценотический комплекс. У грунті багато бактерій (до 500 т/га), розкладницьких органічна речовина грибів, в поверхневих шарах живуть зелені і синозелені водорості, збагачуючих грунт киснем у процесі фотосинтезу. Товща грунту пронизана корінням вищих рослин, багата найпростішими — амебами, інфузоріями та інших. У грунті, ще, живуть мурахи, кліщі, кроти, бабаки, ховрахи та інших. животные. Все мешканці грунту виробляють велику почвообразовательную роботу, беруть участь у створенні родючості грунту. Багато грунтові організми беруть участь у загальному круговерті веществ.

Біомаса Світового океану. Гідросфера Землі, чи Світовий океан, займає більш 2/3 поверхні планети. Вода має особливі властивості, важливими не для життя організмів. Її висока теплоємність робить щодо рівномірної температуру океанів і морів, пом’якшуючи крайні зміни температури взимку і вони влітку. Фізичні властивості і хімічний склад вод океану дуже постійні та створюють середу, сприятливу життю. Перед рослин океану припадає близько 1/3 фотосинтезу на планеті. Виважені у питній воді одноклітинні водорості і дрібні тварини утворюють планктон. Планктон має переважне значення в харчуванні тваринного світу океана.

У океані, крім планктону і свободноплавающих тварин, багато організмів, прикріплених на дно і плазує у ній. Мешканців дна називають бентосом.

У Світовому океані живої біомаси у тисячу разів менше, ніж суші. В усіх життєвих частинах Світового океану є мікроорганізми, розкладницькі органічні речовини до минеральных.

Функції живого речовини. Живе речовина виконує на біосфері такі біогеохімічні функції: газову — поглинає і гази; окислительновосста-новительную — окисляє, наприклад, вуглеводи до вуглекислого газу та відновлює його вуглеводів; концентрационную — організмиконцентратори накопичують у тілах і кістяках азот, фосфор, кремній, кальцій, магній. У виконання цих функцій живе речовина біосфери з мінеральної основи створює природні води і грунту, воно створило у минулому і підтримує в равновесном стані атмосферу. За участі живого речовини іде процес вивітрювання, й гірські породи входять у геохімічні процессы.

Газова і окислительно-восстановительная функції живого речовини тісно пов’язані з процесами фотосинтезу й дихання. Через війну біосинтезу органічних речовин автотрофными організмами витягли із древньої атмосфери дуже багато вуглекислого газу. У міру збільшення біомаси зелених рослин змінювався газовий склад атмосфери — зменшувалася зміст вуглекислого газу та збільшувалася концентрація кисню. Весь кисень атмосфери створений у результаті процесів життєдіяльності автотрофных організмів. Живе речовина якісно змінило газовий склад атмосфери —геологічної оболонки Землі. Натомість, кисень використовується організмами для процесу дихання, у результаті в атмосферу знову надходить вуглекислий газ. Отже, живі організми був створений тільки минуле і підтримують мільйони атмосферу нашої планети. Збільшення концентрації кисню у атмосфері планети вплинув швидкість і інтенсивність окисно-відновних реакцій в литосфере.

Багато мікроорганізми беруть безпосередню в окислюванні заліза, що призводить до утворення осадових залізних руд, чи відновлюють сульфати, створюючи біогенні родовища серы.

Попри те що що живих організмів входять самі хімічні елементи, сполуки яких утворюють атмосферу, гідросферу і літосферу, організми не повторюють повністю хімічний склад середовища. Живе речовина, активно виконуючи концентрационную функцію, вибирає з довкілля ті хімічні елементи у тому кількості, необхідних їй. Завдяки здійсненню концентрационной функції живі організми створили багато осадові породи, наприклад поклади крейди і вапняку. Отже, живе речовина біосфери, виконуючи геохімічні функції (газову, концентрационную, окислительно-восстановительную), створює наразі і підтримує компоненти биосферы.

БИЛЕТ№ 23 ПИТАННЯ 1.

Модификационная мінливість. Розмаїття фенотипів, які в організмів під впливом умов середовища, називають модификационной мінливістю. Спектр модификационной мінливості визначається нормою реакції. Прикладом модификационной мінливості може бути мінливість генетично подібних (ідентичних) особин. Багато видів рослин, наприклад картопля, зазвичай розмножуються вегетативно, у разі все нащадки мають однаковим генотипом. Багато рослини істотно відрізняється по висоті, кустистости, кількості і малої форми бульб та інших показниками. Причина цієї дуже широкої модификационной мінливості полягає у різноманітне вплив середовища, яке має кожен саджанець картоплі. Модификационные зміни (модифікації) пов’язані зі зміною генів. Проте модифікації можуть сильно проводити їх роботу, і навіть на активність ферментів. Відомо, що з низьких температурах ферменти набагато менш активні, і що може не проводити зростання рослин i мікроорганізмів, розвиток тварин. Отже, дію чинників середовища дуже істотно для перебігу багатьох фізіологічних і формообразовательных процесів. Але ці впливу, зазвичай, не впливають на властивості генів, які передаються у наступні покоління без принципових змін .Саме тому модифікації не успадковуються. Це важливе узагальнення зробив великий німецький біолог А.Вейсман.

Модификационная мінливість зустрічається в усіх організмів, незалежно від способу розмноження, видовий належності і розмаїття умов оточуючої среды.

У окремих випадках модифікації немає пристосувального значення, а, навпаки, є аномалії і навіть каліцтва. Такі модифікації дістали назву морозів. Морфозы є результат різкого відхилення індивідуального розвитку організму від нормального шляху. Наприклад, обробка личинок і лялечок дрозофіли високими температурами призводить до появи великої кількості мух зі зміненою формою крил і туловища.

Статистичні закономірності модификацнонной мінливості. Якщо ми виміримо довжину, і ширину листя, узятих з однієї дерева, то побачимо, що обсяги варіюються у досить межах. Ця мінливість — результат різних умов розвитку листя на гілках дерева; генотип їх однаковий. Якщо певна кількість листя розмістити гаразд наростання, чи зменшення ознаки вийде ряд мінливості даного ознаки, що зветься варіаційного низки, слагающегося з окремих варіант. Варіанта, отже, є одиничне вираз розвитку ознаки. Якщо ми підрахуємо число окремих варіант в вариационном ряду, то побачимо, що частота народження їх неоднакова. Найчастіше зустрічаються середні члени варіаційного низки, а до обох кінців низки частота народження знижуватиметься. Чим одноманітніших умови розвитку, тим менше виражена модификационная мінливість, тим коротше буде вариационный ряд. Чим різноманітніший умови середовища, тим ширші модификационная мінливість. Розмах варіації залежить від генотипа.

Норма реакції. Отже, ознаки розвиваються внаслідок взаємодії генотипу та органічного середовища. Один і хоча б генотип може у різних умовах середовища давати різне значення ознаки. Межі, у яких можливо зміна ознак цього генотипу, називають нормою реакції. ПИТАННЯ 2. Круговорот речовин — необхідна умова існування біосфери. Ланки біологічного круговороту речовин: 1. створення рослинами у процесі фотосинтезу органічних речовин з неорганічних (первинна продукція.) 2. перетворення тваринами первинної продукції у вторинну (тваринну.) 3. руйнація первинної і вторинної продукції бактеріями і грибами.

Включення в біологічний круговорот різних хімічних элементов.

(кисень, вуглець, азот.) і речовин (води), перехід їх із довкілля в організми, переміщення ланцюгах харчування, повернення у внешнею среду.

Багаторазове використання речовин, у круговерті. Постійний приплив енергії в біосферу — необхідна умова круговороту речовин. Сонце — основне джерело енергії, вживаний у круговерті речовин. Роль рослин, у поглинанні та використання світловий енергії сонця, у перетворенні цієї їх у енергію хімічних зв’язків. Використання тваринами, грибами, значною частиною бактерій органічних речовин і закладеною у них енергії. Звільнення енергії, закладеною у органічних речовинах, у процесі дихання (окислення), бродіння і гниття. Круговорот мінеральних елементів харчування. Биогенная міграція атомів — круговорот у природі атомів хімічних елементів. У біосфері вода і елементи харчування роблять безперервний круговорот: з водойми чи грунту на рослину, далі у тваринний, поедающее цю рослину, знову на водойму чи грунт, пройшовши крізь редуценты, і знову у растение.

Живим організмам необхідні в порівняно у великих кількостях шість елементів: вуглець, водень, кисень, азот, фосфор і сірка. Вуглець вступає у співтовариство головним чином результаті поглинання рослинами з повітря двоокису вуглецю і її у процесі фотосинтезу для створення складних органічних речовин. Далі ця вуглець може передаватися растительноядным і м’ясоїдним тваринам, однак у кінцевому результаті більшість що міститься в їжі вуглецю повертається у повітря вигляді двоокису вуглецю, образующейся у процесі дыхания.

Інші елементи харчування, такі, як сірка і фосфор, зберігають у гірських породах як неорганічних сполук. Через війну ерозії і вивітрювання ці речовини вступають у грунт, звідки вони поглинаються рослинами отже потрапляють у співтовариство організмів. У кінцевому результаті организмы-редуценты повертають в грунт. Неорганічні речовини можуть здійснювати круговорот не більше наземної екосистеми або ж змиваються дощами у річки, озера і океани. Тут їхнім поглинають водні рослини, і тоді вони беруть кілька днів частиною водної харчової мережі, але рано чи пізно вони осідають на морським дном і наприкінці кінців перетворюються на гірську породу. Це повільне, але вочевидь одностороннє переміщення біогенних елементів з грунту на морським дном то, можливо прискорений ерозією грунту. Оскільки освіту грунту з материнської породи протікає надто повільно, відшкодування елементів харчування відбувається буде настільки швидким, як його втрати; тому продуктивність екосистеми, отримує елементи харчування з грунту, снижается.

Азот і кисень, необхідні організмам, багато зберігають у повітрі. Проте, хоча зміст газоподібного азоту у атмосфері сягає 78%, більшість зелених рослин неспроможна безпосередньо використовувати його на в цій формі. Азот спочатку має бути «пов'язаний» (переведений у такій формі, в якої рослини міг би його поглинати); роблять деякі бактерії, котрі живуть у грунті чи водоймах. Отже, рослини видобувають азот з грунту або з води. Зрештою редуценты знову переводять азот в газоподібну форму і повертає їх у атмосферу. Отже, круговорот азоту поєднує у собі риси «атмосферного» круговороту, подібного углеродному, і «осадового», подібного круговоротам неорганічних компонентів почвы.

Круговороти елементів харчування іноді протікають швидко, як і степах, де більшість рослинності щорічно відмирає. Редуценты розкладають мертві рослини, у результаті частина з які у них елементів харчування стають доступними новим рослинам наступного року. За інших випадках елементи харчування залишаються пов’язаними в мертвих тілах організмів на протязі мільйонів років. Наприклад, залишки морських організмів, опустившись на дно океану, утворили там нафтоносні відкладення й інші осадові породи. Минули мільйони, як ми розпочали добувати ці речовини в ролі викопного палива або ж доки рухи земної кори не вивели їх на поверхню у складі порід, які, поступово наражаючись ерозії, вивільняють укладені них елементи харчування. Перетворення енергії в біосфері. Сонце служить початкових джерелом енергії майже всього живого Землі. Енергія сонячного світла безпосередньо засвоюється рослинами, запасається в хімічних зв’язках органічних сполук, та був перерозподіляється через харчові відносини у біоценозах. Вивільнення закладеною у їжі енергії проходить у процесі дихання. Для дихання необхідний кисень, а результаті цього процесу утворюється енергія, що використовується організмом для своєї життєдіяльності. Руйнування використаних чи отмерших залишків біомаси здійснюють різноманітні організми, які стосуються числу сапрофитов (гетеротрофные бактерії, гриби тощо.). Вони розкладають залишки біомаси на неорганічні складові (мінералізація), сприяючи залученню до біологічний круговорот сполук і хімічних елементів, що забезпечує чергові цикли продукування органічного речовини. Інформація в їжі енергія не робить круговороту, а поступово перетворюється на теплову енергію. У результаті безупинно що відбуваються втрат енергії необхідно, щоб він так само безупинно надходила в екосистеми вигляді енергії солнца.

БИЛЕТ№ 24 ПИТАННЯ 1.

Мутации — це рідкісні, випадково виниклі стійкі зміни генотипу, які заторкують весь геном, цілі хромосоми, їх останній частині чи окремі гени. Вони стануть у пригоді, шкідливі і нейтральні для организмов.

Геномные мутації. Геномными називають мутації, що призводять зміну числа хромосом. Найпоширенішим типом геномних мутацій є полиплоидия — кратну зміна числа хромосом. У полиплойдных організмів гаплоидный (п) набір хромосом у клітинах повторюється не 2 разу, як в диплоидов, а значно більше —до 10−100 раз. Виникнення полиплоидов пов’язана з порушенням мітозу чи мейоза. Зокрема, не розбіжність гомологичных хромосом в мейозе приводить до формування гамет зі збільшеним числом хромосом. У диплоидных організмів у результаті такої процесу можуть утворитися диплоидные (2п) гамети. Полиплоидные види рослин досить часто виявляються природі; у тварин полиплоидия рідкісна. Деякі полиплоидные рослини характеризуються потужнішим зростанням, великими розмірами та інші властивостями, що зробила їх цінними для генетикоселекційних робіт. Хромосомні мутації — це перебудови хромосом. Структурні проблеми хромосом Чимало з подібних хромосомних мутацій доступні вивченню під мікроскопом. Шляхи зміни структури хромосом різноманітні. Ділянка хромосоми може подвоїтися чи, навпаки, випасти, може переміститися інше місце і т.д. Хромосомні мутації — результат відхилень нормального перебігу процесів клітинного розподілу. Основною причиною виникнення різних хромосомних мутацій — розриви хромосом і хроматид і возз'єднання у нових поєднаннях. Генні мутації. Генні, чи точкові, мутації — найчастіше зустрічається клас мутаційних змін. Генні мутації пов’язані з зміною послідовності нуклеотидів в молекулі ДНК. Вони призводять до з того що мутантний ген перестає працювати, і тоді або утворюються відповідні РНК і білок, або синтезується білок з зміненими властивостями, що виявляється у зміні жодних ознак організму. У результаті генних мутацій утворюються нові аллели. Це має важливе еволюційний значение.

Оскільки мутації — рідкісні події, зазвичай на 10−100 тис. примірників будь-якого гена, наприклад гена гемоглобіну, виникає одна нова мутація. Хоча мутаційні події відбуваються рідко, завдяки стабільності природного мутаційного процесу накапливанию мутацій в генотипах різних організмів міститься значну кількість генних мутацій. Генні мутації слід розглядати, як результат «помилок» що виникають у процесі подвоєння молекул ДНК. Вивчення мутаційного процесу показало, що змінюватися (мутувати) всі гени, контролює розвиток будь-якого ознаки організму. Більшість генних мутацій шкідливе організму, але окремі за певних умов життя можуть ставати корисними. Генеративні і соматичні мутації. Мутації можуть бути у різноманітних клітинах організму. Ті, які творяться у клітинах статевих зачатків та стиглих статевих клітинах, дістали назву генеративних. Мутації, які виникають під всіх клітинах тіла, крім статевих, називають соматическими.

Хоча механізми виникнення обох типів мутацій може бути подібні, їх внесок у успадкування ознак і, отже, еволюційний значення зовсім різні. Соматичні мутації виявляються мозаїчно, тобто. частина клітин даної рядна або органу відрізняється від інших з будь-яким властивостями. Чим раніше у ході індивідуального розвитку виникає соматическая мутація, то більшим виявляється ділянку тіла, що має мутантний ознака (змінену забарвлення, форму чи інший властивість). У рослин, використовують безстатеве чи вегетативне розмноження, соматичні мутації може мати важливого значення, особливо селекції, оскільки знову виникла соматическая мутація може дуже широко розмножена й у відношенні вона стає як і генеративної мутації. Нерідко нові сорти плодових і ягідних рослин отримано з урахуванням використання соматичних мутаций.

Основні становища мутаційної теорії. Основні становища мутаційної теорії формулюються так: — мутації — це дискретні зміни спадкового матеріалу;. мутації — рідкісні події; — мутації можуть стійко передаватися з покоління до покоління; — мутації виникають не цілеспрямовано (спонтанно) і на відміну від модифікацій, не утворюють безперервних рядів мінливості; — мутації може бути шкідливими, корисними і нейтральними. ПИТАННЯ 2. Забруднення біосфери і душевному здоров'ї людини. Нині господарська діяльність людини дедалі більше стає є основним джерелом забруднення біосфери. У довкілля в усі багато потрапляють газоподібні, рідкі й тверді відходи виробництв. Різні хімічні речовини, перебувають у відходах, потрапляючи у грунт, повітря чи воду, переходять екологічними ланкам з ланцюжка до іншої, потрапляючи наприкінці кінців у організм человека.

Надмірне застосування пестицидів і мінеральних добрив призвела до того, що вони у велику кількість опинилися у грунтових водах, грунті і з’явилися причиною забруднення продуктів. Наростання застосування пестицидів збігаються з частішанням легеневих, кишкових, нервових захворювань, і в дітей віком, і і дорослі. Науково-технічний прогрес призвів до шумового забруднення середовища. Згідно з дослідженнями, нечутні звуки також можуть зробити шкідливий вплив для здоров’я людини. Так, інфразвуки особливе вплив надають на психіку людини: уражаються всі види інтелектуальної діяльності, погіршується настрій, іноді з’являється відчуття розгубленості, тривоги, переляку, страху, а за високої інтенсивності — почуття слабкості, як після сильного нервового потрясіння. Шум підступний, його шкідливий вплив на організм відбувається незримо, непомітно. Порушення в організмі виявляються не відразу. До того ж організм людини проти шуму практично беззахисний. Нині лікарі говорять про шумовий хвороби, що розвивається внаслідок впливу шуму з переважним поразкою слуху і нервової системи. Стратегія розвитку в промисловості й енергетики, і боротьби з забрудненнями. Стратегічне напрям розвитку промисловості — перехід налаштувалася на нові речовини і технології, дозволяють зменшити викиди забруднювачів. Загальне правило у тому, що запобігти забруднення легше, ніж ліквідувати її наслідки. І тому у промисловості застосовуються системи очищення стічних вод мовби і газоулавливающие установки, на вихлопних трубах автомобілів встановлюються спеціальні фільтри. Зменшенню забруднення середовища сприяє перехід налаштувалася на нові, більш «чисті» джерела енергії. Наприклад, спалювання на теплоэлектростанциях газу замість вугілля дозволяє різко знизити викиди діоксиду сірки. Для цих заходів в розвитку нових технологій потрібно спрямовувати значні грошові кошти. Цьому сприяє прийняття спеціальних законів, потребують зменшити забруднення. Одне з найбільш суворих законів про охорону атмосфери, прийнятий у США, дозволив істотно зменшити викиди промислових підприємств і забруднення повітря на містах. Удосконалення системи очищення стоків призвело до поступового очищенню сильно забруднених, неживих водойм в Европе.

В багатьох випадках забруднення атмосфери і водойм зачіпає інтереси кількох і навіть всіх країн. Для зменшення його наслідки необхідно міжнародне співробітництво. Приклад успіху такої співпраці — угоду про зниження виробництва хлорфторуглеродов, у якому беруть участь більшість держав світу, зокрема та СНД. Стратегія розвитку сільського господарства. Нині обсяг світової сільськогосподарської продукції зростає швидше, ніж населення. Однак це зростання супроводжується суттєвими витратами: зведенням лісів належала для розширення посівних площ, засолением і ерозією грунтів, забрудненням середовища добривами і отрутохімікатами. Стратегічне направлення у розвитку сільського господарства — підвищення врожайності, що дозволить забезпечити населення продовольством при збереженні колишніх посівних площ. Шляхів підвищення врожайності кілька. Це, наприклад, розширення зрошення. Коли водних ресурсів необхідно впроваджувати крапельне зрошення, у якому вода не витрачається даремно, а подається безпосередньо до коріння рослин трубами. Інший шлях — виведення нових сортів рослин. Саме отримання нових сортів зернових, продуктивніших і стійких до «хвороб, дало за останні десятиліття основний приріст сільськогосподарської продукції (цей успіх селекціонерів було названо «зеленої революцією»). Врожайність підвищується при правильних сівозміни, і навіть під час переходу від монокультури (вирощування одного виду) до змішаного культивування (наприклад, спільному вирощуванню зернових і бобових). Нарешті, важливий шлях збільшення врожайності — створення інтегрованої системи захисту рослин, яка поруч із хімічними методами боротьби з шкідниками включає правильні сівозміни, прийоми обробітку грунту, різні біологічні методи. Збереження природних співтовариств. Збереження природного розмаїття — основа добробуту людства у майбутньому. Розмаїття природних співтовариств забезпечує стійкість функціонування біосфери. Збереження природних співтовариств важливо як для матеріального добробуту, а й просто для існування человека.

Нині ясно, що з збереження видової розмаїтості необхідно зберегти ненарушенные ділянки природних співтовариств. Ці ділянки мають бути великими площею, бо інакше на невеликих заповідних «острівцях» багатьох видів загрожує вимирання. У цьому шляху досягнуто значні успіхи: створена мережу біосферних заповідників, зокрема в СНД, у якому основні співтовариства. На території заборонена всяка господарську діяльність, а навколо створено спеціальні охоронні зони. При порівнянні коїться з іншими співтовариствами ці заповідники служать хіба що еталонами, що дозволяє виявити «відхилення від нормы».

БИЛЕТ№ 25 ПИТАННЯ 1. Селекція є одним із найважливіших областей практичного застосування генетики. Теоретична база селекції — генетика. Хоча генетика і селекція є цілком самостійними дисциплінами, вони нерозривно пов’язані між собою. Управління процесами наслідування, мінливості і індивідуального розвитку рослин та тварин вимагає знання законів спадковості, дії гена у системі генотипу, генетичного потенціалу цього виду і т.д. Сучасна селекція як наука спирається на величезний теоретичний і експериментальний багаж, накопичений попередніми десятиліття. Навіть якщо колись селекційну роботу міг вести людина, озброєний досвідом та знанням методів відбору, той зараз така немислима без свідомого використання законів спадковості, що дозволяють на суворо науковій основі знаходити шляху підвищення продуктивності рослин, синтезувати нові сорти. Завдання селекції. Завдання селекції полягає у створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і звинувачують штамів мікроорганізмів. Видатний радянський генетик і селекціонер, академік Н. И. Вавилов, визначаючи утримання і завдання сучасної селекції, вказував, що з успішної роботи зі створення сортів і порід слід вивчати й уміти враховувати: вихідне сортовое і видове розмаїтість рослин та тварин; спадкову мінливість (мутації); роль середовища у розвитку та прояві досліджуваних ознак; закономірності наслідування при гібридизації; форми штучного відбору, створені задля виділення закріплення бажаних признаков.

основні напрями селекції. Відповідно до вимогами, що висуваються до сортами різноманітних культур, породам тварин і звинувачують стосовно до кліматичним, грунтовим зонам, селекція має такі орієнтації: 1. на продуктивність сортів рослин i порід тварин; 2. на якість продукції (технічні, технологічні властивості, хімічний склад зерна — зміст білка, клейковини, жирів, окремих незамінних амінокислот); 3. на фізіологічні властивості (скоростиглість, засухоустойчивость, імунітет до захворювань тощо.); 4. створення сортів інтенсивного типу, здатних высокопроизводительно використовувати умови високої сучасної агротехніки, зокрема зрошення, здатність механізованому обробленню тощо. У сучасному селекції використовуються такі основні види й способи отримання вихідний матеріал: 1. Природні популяції. До цього виду вихідний матеріал ставляться дикорослі форми, місцеві сорти культурних рослин i зразки світової колекції сільськогосподарських рослин Всесоюзного інституту рослинництва імені М.І.Вавілова. 2. Гібридні популяції. Розрізняють два виду гібридних популяцій: 1) внутривидовые, створювані внаслідок схрещування сортів і форм у межах виду; 2) популяції, одержувані внаслідок схрещування різних видів і родів рослин (міжвидові і межродовые). 3. Самоопыленные лінії. У перекрестноопыляющихся рослин важливим новим джерелом вихідний матеріал є самоопыленные лінії. Їх отримують шляхом багаторазового примусового самоопыления перекрестноопыляющихся рослин. Найкращі лінії схрещують між собою, чи з сортами до створення гетерозисных гібридів. Таке схрещування утворюються гібридні насіння, які у протягом один рік. Гібриди, отримані з урахуванням самоопыленных ліній, на відміну звичайних гібридних сортів, потрібно щорічно відтворювати. 4, Штучні мутації і полиплоидные форми. Цей вид вихідний матеріал створюється шляхом на рослини різними видами радіації, хімічними речовинами, температурою, щепленнями та інші мутагенними средствами.

У селекції рослин важливе його місце займає віддалена гібридизація — схрещування рослин різних видів чи самих пологів. У розвитку методу віддаленій гібридизації і подоланні труднощів отримання плідних гібридів (обумовлених відмінностями у структурі геному, негомологичностью хромосом і ін.) велике значення мали роботи Г. Д. Карпеченко. Досліди одержання межродового гібрида (капусти і редьки), здатних розмноженню, він розібрав теорію і метод суміщення геномів батьківських форм, відмінних за кількістю хромосом, з допомогою штучної полиплоидии.

У сучасному селекції збільшення розмаїття вихідний матеріал дедалі ширше використовується явище полиплоидии. Полиплоидией називають явище кратного збільшення набору хромосом в ядрах клітин організмів. Рослини, в соматичних клітинах яких міститься звичайний подвійний набір хромосом, називаються диплоидными. Якщо в рослин набір хромосом повторюється більш двох якщо вони є полиплоидными. Більшість видів пшениці мають 28 чи 42 хромосоми і сягають до полиплоидам, хоча відомі диплоидные види з 14 хромосомами (наприклад, однозернянка). Серед видів тютюну і картоплі є види з 24, 48 і 72 хромосомами. Полиплоидия — досить поширене явище у природі, особливо в квіткових рослин (злакових, пасльонових, сложноцветных та інших.). По зовнішнім ознаками полиплоиды зазвичай бувають більш потужними, ніж диплоиды, з дужими міцними стеблами, великими листям, квітками і насінням. Це тим, що з полиплоидов клітини значно крупніша, ніж в диплоидов.

У про селекційну роботу до створення розмаїття вихідних форм широко застосовується експериментальний мутагенез — отримання мутацій під впливом рентгенівських чи ультрафіолетового проміння, низьких чи високих температур, різних хімічних речовин та інших. Більшість мутантів відрізняються зниженою життєздатністю або мають господарським цінних ознак. І все-таки частина мутацій викликає сприятливі зміни окремих ознак і властивостей, не знижуючи життєздатності, інколи ж навіть підвищуючи її. Зустрічаються мутанти, виявляють вищу продуктивність, ніж вихідні сорти. Такі форми отримано у ячменю, вівса, гороху, люпину, льону, арахісу, гірчиці та інших культур. Порода (сорт) — штучно створена процесі селекції сукупність особин що характеризується певними спадковими особливостями: високої продуктивністю, морфологічними і фізіологічними ознаками. Штам — …

ПИТАННЯ 2. Взаємодія популяцій різних видів в співтоваристві. У природі існують складні і дуже різні зв’язок між популяціями, бо всі вона вступає у ті чи інші харчові і територіальні взаємовідносини. Невзаимодействующих популяцій і деяких видів в співтоваристві не бывает.

Конкуренція. Популяції, належать до найрізноманітніших видам, можуть конкурувати між собою життєві ресурси: води і їжу, притулку, місця кладки яєць і т.д. Конкуренція виникає у тому випадку, якщо різні види мають подібними потребами до умов життя, їжі, простору. Такі відносини, гнобителі обидва виду, виникають, наприклад, між культурними рослинами і бур’янами. Конкуренція проявляється тим різкіше, що більш подібні потреби взаємодіючих видів. Через війну конкуренції найменш пристосовані організми погибают.

Хижацтво. Зв’язок жертви й хижака — один із найбільш тісних і поширених зв’язків в співтоваристві. Хижацтвом називають такі відносини, у яких особини жодного виду поїдають особин іншого. Наприклад, травоїдні комахи (тлі) з'їдаються хижими комахами (хижі оси, жуки, мурахи). Дрібні хижі комахи з'їдаються великими (мурашиний лев поїдає муравьев).

Хижацтво можливо як між тваринами, а й між тваринами і рослинами. Так, комахоїдні рослини (наприклад, росичка) є хижаками стосовно комахою. Хижацтво практично будь-коли призводить до повного винищенню жертви. Вовки, наприклад, щорічно вбивають лише близько 25% популяції оленів. Приблизно ті ж самі величину має приріст популяції оленів внаслідок размножения.

Хижаки, винищуючи найбільш ослаблених особин, підтримують склад парламенту й чисельність популяції на оптимальному рівні. Взаємозв'язок хижак — жертва у природі сприяє процесу природного отбора.

Паразитизм. Паразитизм — таку форму зв’язку в популяціях, коли він паразит отримує необхідні живильні речовини від організму хазяїна, приносячи йому зазвичай шкода, але з викликаючи негайної загибелі: смерть хазяїна привела ще й загибель паразита. Спільна еволюція паразита та господаря виробила деяке рівновагу між тими організмами, за збереження якого виживають обидва. І це нові паразити викликають зазвичай різке зниження чисельності і навіть загибель популяції господарів. Паразитами може бути гриби, тварини, рослини. Растения-паразиты використовують як господарів інші рослини. Типовими растениями-паразитами є повилика, заразиха та інших. Повилика, наприклад, майже зовсім позбавлена здатність до фотосинтезу і всі необхідні їй живильні речовини одержує вигоду від хазяїна. Велика кількість видов-паразитов зустрічається серед пласких і круглих червей.

Симбиотические зв’язку організмів. Симбіозом називають такій формі взаємодії видів, коли кожен вид дістає користь із в зв’язку зі іншим виглядом. Прикладом симбіозу є зв’язку азотфиксирующих клубеньковых бактерій з бобовими рослинами. Бактерії постачають рослини сполуками азоту, доступними від використання, одержуючи від нього цукру. Лишайники — це симбіоз гриба і водоростей. Водорості постачають гриб цукрами й отримують від гриба мінеральні солі, які він витягує зі деревини, породи" грунтів та др.

Організми, що входять до симбіоз, настільки пристосовані до спільної існуванню, що часто вже не можуть жити самостійно, і якщо деякі симбіонти живуть окремо, то ми не витримують конкуренції коїться з іншими видами. Отже, симбиотические взаємовідносини організмів, які виникли у результаті природного відбору, може мати для виживання виду більше значення, ніж конкуренция.