Загальна біологія

Запровадження. Біологія — наука про життя. Це сукупність наукових дисциплін, вивчаючих живе. Отже, об'єктом дослідження біології є життя в всіх його проявах. Хто ж життя? Повного відповіді це запитання до цього часу немає. З численних визначень цього поняття наведемо найбільш популярне. Життя — особлива форма існування й фізико-хімічного стану білкових тіл, характеризуемая дзеркальній асиметрією амінокислот і цукрів, обміном речовин, гомеостазом, подразливістю, самовідтворенням, системним самоврядуванням, пристосовуваністю до середовища, саморозвитком, переміщенням у просторі, передачею інформації, фізичним і функціональної дискретністю окремих особин або громадських конгломератів, і навіть відносної самостійністю надорганизменных систем, при загальному фізико-хімічному єдності живого речовини биосферы.

Система біологічних дисциплін включає спрямування досліджень з систематичним об'єктах: мікробіологія, зоологія, ботаніка, вчення про людину, тощо. п. Найбільш широкі закономірності, котрі розкривають суть життя, її форми і закономірності розвитку розглядає загальна біологія. Ця сфера знань традиційно включає вчення про виникнення життя Землі, вчення про клітині, індивідуальному розвитку організмів, молекулярну біологію, дарвінізм (еволюційний вчення), генетику, екологію, вчення про біосфері і його вчення про человеке.

Виникнення життя на земле.

Проблема виникнення життя Землі була й залишається найголовнішим проблемою поруч із космологією і пізнанням знайти будова матерії. Сучасна наука абсолютно не має прямими доказами того, як і де з’явилося життя. Існують лише логічні побудови й опосередковані свідоцтва отримані шляхом модельних експериментів, і такі в області палеонтології, геології, астрономії тощо. п.

У межах наукової біології найвідоміші гіпотези виникнення життя Землі є теорія панспермии З. Аррениуса і теорія виникнення життя Землі як наслідок тривалого еволюційного розвитку матерії запропонована А. І. Опариным.

Теорія панспермии стала вельми поширеною мала наприкінці 19 початку 20 століття. Та й нині вона не має багато сторонников.

Відповідно до цієї теорії живі істоти потрапили на Землю з космічного простору. Особливо широке ходіння мали припущення заносі зародків живих організмів на Землю з метеоритами чи космічної пилом. До цього часу у метеоритах намагаються знайти які ознаки живого. У 1962 року американські вчені, в 1982 року вчені Росії повідомили виявлення в метеоритах залишків організмів. Але невдовзі засвідчили знайдені структурні освіти фактично є мінеральними гранулами і тільки з вигляду нагадують біологічні структури. У 1992 року з’явилися роботи американських учених, де їх виходячи з дослідження матеріалу підібраного в Антарктиді, описують його присутність серед метеоритах залишків живих істот нагадують бактерії. Що чекає на це відкриття покаже час. Але, інтерес до теорії панспермии не згаснув до цього времени.

Початок систематичної розробки проблеми виникнення життя Землі було покладено в 20-х роках ХХ століття. У 1924 року вийшов в світ книжка А. І. Опаріна «Походження життя» й у 1929 року стаття Д. Холдейна це ж тему. Але, як пізніше зазначав сам Холдейн, у його статті навряд можна було знайти щось нове, чого в Опаріна. Тому теорія про походження життя Землі внаслідок «біологічного великого вибуху» сміливо може бути теорією Опаріна, а чи не теорією Опарина-Холдейна.

Відповідно до теорії Опаріна життя виникла Землі. Цей процес відбувається складався з таких етапів: 1) З неорганічних речовин утворюються органічні речовини; 2) відбувається швидка физикохімічна перебудова первинних органічних речовин. Дзеркально асиметричні органічні предбиологические речовини за умов активної вулканічної діяльності, високої температури, радіації, посиленого ультрафіолетового проміння, грозових розмірів швидко. При полімеризації левовращающих амінокислот утворилися первинні білки. Одночасно виникли азотисті підстави — нуклеотиди; 3) фізико-хімічні процеси сприяли освіті коацерватных крапель (коацерватов) — структур типу гелю; 4) освіті полинуклеотидов — ДНК і РНК і включенню в коацерваты; 5) освіту «плівки» яка відокремила коацерваты від оточуючої середовища, що призвело до виникнення предбиологической системи, яка була відкритої системою. Мала спроможність до матричному синтезу білка і разложению.

У наступні роки теорія Опаріна отримала повне підтвердження. Величезне гідність теорії у тому, що більша частина значна її частина може бути перевірено чи логічно пов’язані з піддаються перевірці положениями.

Надзвичайно важливий кроком у процесі виникнення життя був перехід неорганічних сполук вуглецю в органічні. Дані астрономії показали, що сьогодні повсюдно відбувається освіту органічних речовин цілком незалежно від життя. Звідси було зроблено висновок, що така синтез проходив Землі при освіті земної кори. Початок серії робіт з синтезу було покладено в 1953 року З. Міллером, який синтезував ряд амінокислот при пропущенні електричного розряду через суміш газів, може бути складових первинну атмосферу (водень, пари води, аміак, метан). Змінюючи окремі складові і психологічні чинники впливу різні вчені одержали гліцин, аскаргиновую кислоту та інші амінокислоти. У 1963 року моделюючи умови древньої атмосфери вчені одержали окремі поліпептиди з молекулярным вагою 3000−9000. Останніми роками в інституті біохімії РАН й у МДУ детально вивчений хімічний склад, фізико-хімічні властивості і механізм освіти коацерватных крапель. Було показано, що з загальним процесом еволюції предбиологических систем проходило їх перетворення на більш спеціалізовані структуры.

І тоді стає зрозуміло, що природний відбір має навести в подальшому до виникнення клітини — елементарної структурної і функціональної одиниці живого организма.

Основні ознаки живого.

1. Здатність до руху. Ознаки наочно з’являються у тварин, Чимало понять з яких здатні активно пересуватися. У найпростіших органами пересування є жгутики, реснички тощо. У більш організованих тварин з’являються конечности.

Для рослин також характерна здатність до руху. У одноклітинної водорості хламидомонады є жгутики.

Розсіювання суперечка, поширення насіння, пересування у просторі з допомогою кореневищ усе це варіанти движения.

2. Здатність зростати. Усе живе здатне збільшуватися у розмірах та масі з допомогою розтяги, розподілу клітин та т. д.

3. Харчування, подих, виділення — процеси з яких забезпечується обмін веществ.

4. Подразливість — здатність реагувати давати відповідні реакцію зовнішнє воздействие.

5. Розмноження і пов’язана разом із явище мінливості і спадковості - самий характерна ознака живого. Будь-який живий організм виробляє масі собі подібних. Нащадки зберігають ознаки батьків і підлітків набувають ознаки тільки їм характерные.

Сукупність перелічених ознак безсумнівно характеризує живе в розумінні системи творчу обміном речовин, подразливістю та здібністю розмножуватися, Але слід пам’ятати, що правове поняття живого виявляється значно складнішим (див, запровадження).

Рівні організації жизни.

Рівень організації - функціональне місце біологічної структури певної міри складності у спільній «системі систем» живого. Зазвичай виділяють молекулярний (молекулярно-генетичний), клітинний, организменный, популяционно-видовой, биоценотический, біосферний рівні организации.

Елементарного і функціональної одиницею життя є клітина. Клітина має майже усіма основними ознаками живого, На відміну від про неклеточных організмів (напр. Вірусів), Які існують молекулярному уровне.

Організм це — реальний носій життя, характеризується всіма її биосвойствами.

Вигляд це група подібних за будовою і походженню особей.

Біоценоз це взаємопов'язана сукупність видів, які населяють більш-менш однорідний ділянку суші чи водоема.

Біосфера — це сукупність всіх біоценозів Земли.

Методи вивчення биологии.

Методи сучасної біології визначається її завданнями. Один із основних цілей біології - пізнання навколишнього нас світу живих істот. Методи сучасної біології спрямовані саме у вивчення цієї проблемы.

Наукове дослідження звичайно починаються з спостережень. Цей метод вивчення біологічних об'єктів використовувався з початку осмисленого існування. Цей метод дозволяє створити уявлення про досліджуваному об'єкті, зібрати матюкав для подальшої роботи. Спостереження лежало методом в описовий період розвитку біології. За підсумками спостережень висувається гипотеза.

Подальші кроки до вивчення біологічних об'єктів пов’язані з экспериментом.

Стало підвалинами переходу біології від описової науки до експериментальної. Експеримент дозволяє перевірити результати спостережень й одержати дані, які неможливо дістати першому етапі дослідження. Справжній науковий експеримент повинен супроводжуватися контрольним експериментом. Експеримент має бути відтвореним. Це дозволить отримати достовірні дані і дозволяють опрацьовувати дані з допомогою ЭВМ.

Останніми роками в біології широко використовується метод моделювання. Створення математичних моделей явищ і процесів можна було із широкою впровадженням у біологічні дослідження ЭВМ.

Як приклад можна навести алгоритм дослідження видовий приналежності рослини. У першому етапі дослідник вивчає ознаки організму. Результати спостереження заносять у спеціальний журнал. За підсумками виявлення усіх можливих ознак висувається гіпотеза — про приналежності організму до якогось виду. Вірність гіпотези визначається експериментом. Знаючи, що представники одного виду вільно схрещуються і 26 дають плодючого нащадка, дослідник вирощує організм з учорашнього насіння взятих в досліджуваного індивідуума і схрещує вирощений організм за еталонним організмом, видова приналежність якого встановлюється заздалегідь. Якщо результаті цього експерименту виходять насіння, у тому числі розвивається життєздатний організм, то гіпотеза вважається подтвержденной.

Розмаїття органічного мира.

Розмаїття, і навіть розмаїтість життя Землі вивчає систематика — найважливіший розділ биологии.

Відображенням розмаїття життя Землі є системи організмів. На Землі живуть представники трьох груп організмів: віруси, прокаріоти, эукариоты.

Віруси — організми, які мають клітинного будівлі. Прокаріоти і еукаріоти — це організми основною структурною одиницею яких є клітина. Клітини прокариот немає оформленого клітинного ядра. У эукариот клітина має справжнє ядро, де ядерний матеріал відділений від цитоплазми двумембранной оболочкой.

До прокариотам ставляться бактерії і синьо-зелені водорості. Бактерії це одноклітинні, в основному гетерозиготные організми. Синьо-зелені водорості це одноклітинні, колоніальні чи багатоклітинні організми зі змішаним типом харчування. У клітинах синозелених є хлорофил, який би автотрофне харчування, але синозелені можуть поглинати готові органічні речовини з яких вони будують свої власні високомолекулярні речовини. У межах эукариот виділяється три царства: гриби, рослини, тварини. Гриби — це гетеротрофные організми тіло яких представлено мецелием. Особливу групу грибів становлять лишайники, де симбионтами грибів є одноклітинні чи синьо-зелені водоросли.

Рослини — це первинне автотрофные организмы.

Тварини — це гетерозиготные еукаріоти. Живі організми Землі перебувають у стані співтовариств — биоценозов.

Вирусы.

Саме ставлення вірусів до організмів є дискусійним, т. до. вони можуть розмножуватися поза клітини, і немає клітинного будівлі. І всі таки більшість біологів вважають, що віруси це дрібні живі организмы.

Першовідкривачем вірусів вважається російський ботанік Д. І. Івановський, але з винаходом електронного мікроскопа стало можливим вивчення будівлі цих загадкових структур. Віруси влаштовані досить легко. «Серцевину» вірусу становить молекула ДНК чи РНК, Цю «серцевину» оточує білкова оболонка. В окремих вірусів з’являється липопротеиновая оболонка, що виникає з цитоплазматической мембрани клітини — хозяина.

Потрапляючи всередину клітини віруси набувають спроможність до самовідтворення. Водночас «виключають» хазяйчину ДНК і використовуючи свою нуклеїнову кислоту, дають команду синтезувати нові копії вірусу. Віруси можуть «нападати» на клітини всіх груп організмів. Віруси, які «нападають» на бактерії отримали особливе найменування — бактериофаги.

Значення вірусів у природі пов’язане з їхнім здатністю викликати захворювання. І це мозаїка листя, грип, віспа, кір, поліомієліт, свинка і «чума» ХХ століття — СПИД.

Спосіб передачі вірусів здійснюється капельножидким шляхом, контактним шляхом, з допомогою переносників (блохи, пацюки, миші тощо. буд.), через фекалії і пищу.

Синдром набутого імунного дефіциту (СНІД). Вірус СПИДа.

СНІД — інфекційне захворювання викликаного РНК-содержащим вірусом. Вірус СНІДу має палочковидную чи овальну, чи округлу форму. У разі діаметр його сягає 140 нм. Полягає вірус з РНК, фермента-ревартазы, двох типів білків двох типів гликопротеинов і ліпідів, їхнім виокремленням зовнішню мембрану. Фермент каталізує в ураженої вірусом клітині реакцію синтезу нитки ДНК по матриці вірусної РНК. Вірус СНІДу має виражений до Т-лимфоцитам.

Вірус хисткий до навколишньому середовищі, чутливий до багатьом антисептикам. Інфекційна активність вірусу знижується в 1000 раз при прогревании за нормальної температури 56С протягом 30 мин.

Хвороба передається статевим шляхом, або через кров. Зараження СНІДом зазвичай призводить до летальному исходу!

Основи цитологии.

Основні становища клітинної теории.

Клітина було відкрито у другій половині 17 століття. Особливо сильно вивчення клітини розгорнулося у другій половині 19 століття зв’язки Польщі з створенням клітинної теорії. Клітинний рівень дослідження став провідним принципом найважливіших біологічних дисциплін. У біології оформився новий розподіл — цитологія. Об'єктом вивчення цитології є клітини багатоклітинних організмів, і навіть організми, тіло яких представлено однієї клітиною. Цитологія вивчає будова, хімічний склад, шляху їхнього розмноження, адаптивні свойства.

Теоретичною базою цитології є клітинна теорія. Клітинна теорія було сформульовано 1838 року Т. Шванном, хоча перші двоє становища клітинної теорії належать М. Шлейдену, який займався вивченням клітин рослин. Т. Шванн — відомий фахівець за будовою клітин тварин за 1838 року, спираючись на дані робіт М. Шлейдена і вивести результати власних досліджень, зробив такі висновки: 1. Клітина це найменша структурна одиниця живих організмів. 2. Клітини утворюються у результаті діяльності живих організмів. 3. Клітини тварин і звинувачують рослин мають більше подібностей, аніж відмінностей. 4. Клітини багатоклітинних організмів пов’язані між собою структурно і функционально.

Подальше вивчення будівлі та життєдіяльності дозволило дізнатися про ній багато нового. Цьому сприяв досконалість мікроскопічної техніки, методів дослідження та прихід до цитологию багатьох талановитих дослідників. Було детально вивчено будова ядра, проведено цитологічний аналіз таких найважливіших біологічних процесів як митоз, мейоз, запліднення. Стало відомої мікроструктура самої клітини. Було відкрито й описані органоиды клітини. Програма цитологічних досліджень 20 століття поставила завдання з’ясувати і точніше розмежувати властивості клітини. Звідси особливу увагу стало приділятися вивченню хімічного складу клітини, і механізму поглинання клітиною речовин оточуючої средой.

Всі ці дослідження дозволили помножити й розширити становища клітинної теорії, основні постулати якої у час виглядають наступним образом:

Клітина — основна і структурна одиниця всіх живих организмов.

Клітини утворяться тільки з клітин на результаті деления.

Клітини всіх організмів подібні за своєю будовою, хімічному складу, основним фізіологічним функциям.

Клітини багатоклітинних організмів утворюють єдиний функціональний комплекс.

Клітини вищих рослин та тварин утворюють функціонально пов’язані групи — тканини; з тканин сформовані органи, що є организм.

Особливості будівлі клітин прокариот і эукариот.

Прокаріоти — найдавніші організми що утворюють самостійне царство. До прокариотам ставляться бактерії, синьо-зелені «водорості» і низку інших дрібних групп.

Клітини прокариот що немає чітко вираженим ядром. Генетичний апарат представлений. складається з кільцеподібної ДНК. Відсутні в клітині мітохондрії і апарат Гольджи.

Еукаріоти — організми мають справжні ядро. До эукариолтам ставляться представники царства рослин, царства тварин, царства грибов.

Клітини эукариот зазвичай більш крупніша клітин прокариот, розділені на окремі структурні елементи. ДНК що з білком утворює хромосоми, які вміщено у ядрі, оточеному ядерної оболонкою і заповненому кариоплазмой. Поділ эукариотических клітин на структурні елементи здійснюється з допомогою біологічних мембран.

Клітини эукариот. Будова і функции.

До эукариотам ставляться рослини, тварини, грибы.

Будова клітин рослин i грибів докладно розглянуто розділ ботаніка «Посібники для що у вузи» Складеного М. А. Галкиным.

У цьому посібнику ми відзначимо відмінні риси клітини тварин, спираючись одне із ключових положень клітинної теорії. «Між клітинами рослин та тварин більше подібностей, ніж различий».

Клітинної стінки у клітин тварин немає. Вона представлена голим протопластом. Прикордонний шар клітини тварин — гликокаликс це верхній шар цитоплазматической мембрани «посилений» молекулами полісахаридів, що входять у склад міжклітинного речовини, ніж у склад клетки.

Мітохондрії мають складчасті кристы.

У клітинах тварин є клітинний центр, що з двох центриолей. Це засвідчує тому, будь-яка клітина тварин потенційно здатна до делению.

Включення в тваринної клітині представлено як зерен і крапель (білки, жири, вуглевод глікоген), кінцевих продуктів обміну, кристалів солей, пигментов.

У клітинах тварин може бути скорочувальні, травні, видільні вакуолі невеликих размеров.

У клітинах немає пластид, включень як крохмальних зерен, зерен, великих вакуолей заповнених соком.

Розподіл клеток.

Клітина утворюється тільки з клітини внаслідок розподілу. Эукариотические клітини діляться за типу мітозу чи з типу мейоза. Обидва ці розподілу протікають у три стадии:

Розподіл клітини рослин на кшталт мітозу і з типу мейоза докладно описано розділ «Ботаніка» посібники для вступників у вузи складеного М. А. Галкиным.

Тут ми лише зазначимо особливості розподілу для клітин животных.

Особливості поділу в клітин тварин пов’язані із відсутністю в них клітинної стінки. При розподілі клітини на кшталт мітозу в цитокинезе вже першому етапі відбувається відокремлення дочірніх клітин. У рослин дочірні клітини оформляються під захистом клітинної стінки материнської клітини, яка руйнується тільки після появи в дочірніх клітин первинної клітинної стінки. При розподілі клітини на кшталт мейоза у тварин поділ відбувається вже у телофазе 1. У рослин, у телофазе 1 закінчується освіту двуядерной клетки.

Освіті веретена розподілу в телофазе один передує розбіжність центриолей до полюсів клітини. Від ценриолей починається освіту ниток веретена. У рослин нитки веретена починають формуватися від полюсных скупчень микротрубочек.

Рух клітин. Органоиды движения.

Живі організми які з однієї клітини часто мають здатність до активному руху. Механізми руху, які виникли у процесі еволюції, дуже різні. Основними формами руху є - амебоидная і з допомогою жгутиков. З іншого боку, клітини можуть пересуватися шляхом виділення слизу або руху основного речовини цитоплазмы.

Амебоидное рух здобули своє назва від найпростішого організму — амеби. Органи руху в амеби є хибні ніжки — псевдоподобии є виступами цитоплазми. Утворюються вони у різних місцях поверхні цитоплазми. Можуть зникати і з’являтися й інші месте.

Рух з допомогою жгутиков притаманно багатьох одноклітинних водоростей (наприклад хламидомонады), найпростіших (наприклад эвглена зелена) і бактерій. Органи руху в цих організмів є жгутики — цитоплазматические вирости лежить на поверхні цитоплазмы.

Щодо хімічного складу клетки.

Щодо хімічного складу клітини тісно пов’язані з особливостями будівлі та функціонування елементарної і функціональної одиниці живого.

Як це і морфологічному відношенні найбільш спільним і універсальним для клітин представників усіх царств є хімічний склад протопласта. Останній містить близько 80% води, 10% органічних речовин і одну% солей. Провідну роль освіті протопласта у тому числі передусім білки, нуклеїнові кислоти, ліпіди і углеводы.

По складу хімічних елементів протопласт надзвичайно складний. У ньому містяться речовини і з невеликим молекулярным вагою так, і речовини з великою молекулою. 80% ваги протопласта становлять високо молекулярні речовини і тільки 30% посідає низькомолекулярні сполуки. У той самий час кожну макромолекулу припадають сотні, а кожну велику макромолекули тисячі й десятки тисяч молекул.

Коли дивитися на вміст у клітині хімічних елементів, то місце слід віддати кисню (65−25%). Далі йдуть вуглець (15- 20%), водень (8−10%) і азот (2−3%). Кількість інших елементів, а які у клітинах виявлено близько сотні, значно менше. Склад хімічних елементів у клітині залежить як від біологічних особливостей організму, і від місця обитания.

.Неорганічні речовини та його роль життєдіяльності клетки.

До неорганічним речовин клітини ставляться вода і солі. Для процесів життєдіяльності з входять до складу солей катионів найважливіші K, Ca, Mg, Fe, Na, NH, з аніонів NO, HPO, HPO.

До клітинах рослин іони амонію і нітратів відновлюються до NH і входять у синтез амінокислот; У тварин амінокислоти роблять побудова власних білків. При відмирання організмів входять у круговорот речовин, у формі вільного азоту. Входять у складі білків, амінокислот, нуклеїнових кислот і АТФ. Якщо фосфоро-фосфаты, перебуваючи у грунті, розчиняються кореневими виділеннями рослин i засвоюються. Входять у складі всіх мембранних структур, нуклеїнових кислот і АТФ, ферментів, тканей.

Калій міститься переважають у всіх клітинах як іонів До. «Калиевый насос» клітини сприяють проникненню речовин через клітинну мембрану. Активізує процеси життєдіяльності клітин, порушень і импульсов.

Кальцій міститься у клітинах як іонів чи кристалів солей. Входить у складі крові сприяє її згортання. Входить у складі кісток, раковин, вапняних скелетів коралових полипов.

Магній міститься у вигляді іонів у клітинах рослин. Входить у складі хлорофилла.

Іони заліза входять до складу гемоглобіну, що міститься в еритроцитах, що забезпечують транспорт кислорода.

У процесі транспорту речовин через мембрану беруть участь іони натрия.

У першому місці серед речовин, входять до складу клітини, стоїть вода. Вона міститься у основному речовині цитоплазмі, У клітинному соку, в кариоплазме, в органоидов. Вступає у реакції синтезу, гідролізу і окислення. Є універсальним розчинником, і джерелом кисню. Вода забезпечує тургор, регулює осмотическое тиск. Нарешті це середовище для фізіологічних і біохімічних процесів які у клітині. З допомогою води забезпечується транспорт речовин через біологічну мембрану, процес терморегуляції і прочее.

Вода коїться з іншими компонентами — органічними і неорганічними, высокомолекулярными і низкомолекулярными — бере участь у освіті структури протопласта.

Органічні речовини (білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти, АТФ), їх будову та роль життєдіяльності клетки.

Клітина є елементарної структурою, у якій рухаються всі основні етапи біологічного обміну речовин і утримуватися все основні хімічні компоненти живої матерії. 80% ваги протопласта становлять високомолекулярні речовини — білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоты.

Серед основних компонентів протоплазми провідне значення належить білку. Макромолекула білка має найскладніший склад парламенту й будова, і характеризується надзвичайно багатим проявом хімічних і физикохімічних властивостей. У ньому укладено одне з найважливіших властивостей живої матерії - біологічна специфичность.

Основним структурним елементом молекули білка є амінокислоти. У молекулах більшості амінокислот міститься за однією карбоксильной і аминной групі. Амінокислоти в білці пов’язані між собою у вигляді пептидних зв’язків з допомогою карбоксильных і - аминных груп, тобто білок це полімер, мономером якого є амінокислоти. Бєлки живих організмів утворені двадцятьма «золотими» аминокислотами.

Сукупність пептидних зв’язків, Що Об'єднує ланцюжок амінокислотних залишків, утворює пептидную ланцюг — своєрідний хребет молекул полипептида.

У макромолекуле білка розрізняють кілька порядків структури — первинну, вторинну, третинну. Первинну структуру білка визначає послідовність амінокислотних залишків. Вторинна структура полипептидных ланцюгів представляє суцільну чи переривчасту спіраль. Просторова орієнтація цих спіралей чи сукупність кількох полипептидов становлять систему вищого порядку — третинну структуру, властиву молекул багатьох білків. Для великих молекул білка таких структур є лише субъединицами, взаємне просторове розташування яких складає четвертичную структуру.

Фізіологічно активні білки мають глобулярную структуру типу клубка чи цилиндра.

Аминокислотная послідовність і структура визначають властивості білка, а властивості визначають функцію. Існують білки не розчинні у питній воді, а є білки вільно розчинні у питній воді. Є білки розчинні лише у слабких розчинах луги чи 60−80% спирті. Відрізняються і білки по молекулярному вазі, а звідси за величиною полипептидной ланцюга. Молекула білка під вплив певних чинників здатна розриватися чи розкручуватися. Це носить назва денатурації. Процес денатурації звернімо, т. е. білок вміє" змінювати свої свойства.

Функції білків у клітині різноманітні. Це насамперед будівельні функції - білок входить до складу мембран. Бєлки виконують роль каталізаторів. Вони прискорюють реакції обміну. Клітинні каталізатори називають ферментами. Виконують білки як і транспортну функцію. Яскравим прикладом є гемоглобін — агент по переносу кисню. Відома захисна функція білків. Пригадаємо освіту у клітинах речовин, пов’язуваних і знешкоджують речовини здатні завдати шкода клітині. Хоча й ненабагато, але білки виконують енергетичну функцію. Розпадаючись на амінокислоти вони виділяють энергию.

Близько 1% сухого речовини клітини становлять вуглеводи. Вуглеводи поділяють на прості цукру, низькомолекулярні вуглеводи і високомолекулярні цукру. До складу всіх типів вуглеводів входять атоми вуглецю, водню і кислорода.

Прості цукру, чи монозы за кількістю вуглецевих ланок в молекулі діляться на пентози і гептозы. З низькомолекулярних вуглеводів у природі найширше поширені сахароза, мальтоза, лактоза. Високомолекулярні вуглеводи поділяються на прості складні. До простим ставляться полісахариди, молекули яких складаються із залишків якийабо однієї монозы. Це крохмаль, глікоген, Целюлоза. До складним ставляться пектин, слизу. До складу складних вуглеводів крім моноз, входять продукти їх окислення і восстановления.

Вуглеводи виконують будівельну функцію, становлячи основу клітинної стінки. Але головне функція вуглеводів — енергетична. При розщепленні складних вуглеводів до простих, А простих до вуглекислого газу й води виділяється значну кількість энергии.

В усіх життєвих клітинах тварин і звинувачують рослин містяться ліпіди. До липидам ставляться речовини різної хімічної природи, Але які мають загальними фізико-хімічними властивостями, саме: Не розчинність у воді й хорошою розчинність в органічних розчинниках — ефірі, бензолі, бензині, хлороформе.

По хімічним складом і будовою ліпіди поділяються на фосфоліпіди, сульфолипиды, стерины, розчинні в жирах пігменти, жири і воску. Молекули ліпідів багаті гидрофобными радикалами і группами.

Велика будівельна функція ліпідів. Переважна більшість біологічних мембран складається з ліпідів. У результаті розщеплення жирів звільняється дуже багато енергії. До липидам ставляться деякі вітаміни (А, D). Виконують ліпіди захисну функцію у тварин. Вони відкладаються під шкірою, створюючи шар низькою теплопроводимостью. У верблюда жир це — джерело води. Вартість одного кілограма жиру окисляючи дає 1 кг воды.

Нуклеиновым кислотам, як і білкам належить провідна роль обміні речовин та молекулярної організації живої субстанції. З ними пов’язаний синтез білка, зростання і розподіл клітини, Освіта клітинних структур, отже, формоутворення і спадковість организма.

Нуклеїнові кислоти містять три основних структурних елемента: фосфорну кислоту, вуглевод типу пентози і азотисті підстави; з'єднуючись вони утворюють нуклеотиди. Нуклеїнові кислоти представляють собою полинуклеотиды, т. е. продукти полімеризації великої кількості нуклеотидів. У нуклеотидах структурні елементи пов’язані у наступному послідовності: фосфорна кислота — пентоза — азотисте підставу. У цьому з фосфорної кислотою пентоза пов’язана ефірної зв’язком, з підставою — глюкозидной. Зв’язок між нуклеотидами в нуклеїнової кислоті здійснюється через фосфорну кислоту, вільні радикали якої зумовлюють кислі властивості нуклеїнових кислот.

У природі існує два типу нуклеїнових кислот — рибонуклеинновая і дезоксирибонулеинновая (РНК і ДНК). Вони відрізняються по углеродному компоненту і набору азотистих оснований.

РНК як вуглецевого компонента містить рибозу, ДНК містить дезоксирибозу.

Азотисті підстави нуклеїнових кислот похідні пурину і пирамидина. До перших належать аденін і гуанін — обов’язкові компоненти нуклеїнових кислот. Похідними пирамидина є цитозин, тимин, урацил. З лише цитозин обов’язковий для обох нуклеїнових кислот. Що ж до тиміну і урацила, то перший уражає ДНК, другий — для РНК. Залежно від наявності азотистого підстави нуклеотиди називаються адениновый, цитозиловый, гуаниновый, тиминовый, урациловый.

Структурне будова нуклеїнових кислот став відомий після найбільшого відкриття виготовленого 1953 року Вотсоном і Криком.

Молекула ДНК є дві спірально що йдуть полинуклеотидные ланцюга, закручені навколо загальної осі. Ці ланцюга звернені друг до друга азотистими підставами. Останні скріплюють обидві ланцюга на всьому протязі молекули. У молекулі ДНК можливі лише 2 поєднання: аденін з тиміном, і гуанін із цитозином. Під час спіралі в макромолекуле утворюється два «желобка» — один малий розташований між двома полинуклеотидными ланцюгами, інший — великий представляє отвір між витками. Відстань між парами підстав по осі молекули ДНК становить 3, 4 А, Одного хід спіралі вкладається 10 пар нуклеотидів, відповідно протяжність одного витка дорівнює 3,4 А. Діаметр поперечного перерізу спіралі дорівнює 20 А. ДНК у эукариот міститься у ядрі клітини, де входить до складу хромосом, й у цитоплазмі, де знаходиться в мітохондріях і хлоропластах.

Особливим властивістю ДНК є його здатність подвоюватись — цей процес саморепродукции визначать передачу спадкових властивостей від материнської клітини дочерним.

Синтезу ДНК передує перехід її структури від двуцепной до одноцепной. Після цього кожної полинуклеотидной ланцюга, як у матриці формується нова полинуклеотидная ланцюг, нуклеотидная послідовність у якій відповідає вихідної, така послідовність визначається принципом компліментарності підстав. Проти кожного, А постає Т, проти Ц — Г.

Рибонуклеиновая кислота (РНК) це полімер, мономерами якого є рибонуклеотиды: адениновый, цитозиновый, гуаниновый, урациловый.

Нині розрізняють три виду РНК — структурну, розчинну чи транспортну, інформаційну. Структурна РНК перебуває головним чином у складі рибосом. Тому її ще називають рибосомной РНК. Вона становить до 80% всієї РНК клітини. Транспортна РНК складається з 80−80 нуклеотидів. Перебуває у складі основного речовини цитоплазми. Складає приблизно 10−15% всієї РНК. Грає роль переносника амінокислот в рибосоми, відбувається синтез білка. Інформаційна РНК дуже не однорідна; вони можуть мати молекулярний вагу від 300 000 до 2-х і більше мільйонів і вирізняється надзвичайно високої метаболической активністю. Інформаційна РНК безупинно утворюється в ядрі на ДНК, що грає роль матриці, і летить в рибосоми де бере участь у в синтезі білка. У зв’язку з цим інформаційну РНК називають РНК-посредником. Вона становить 10−5% від загального обсягу РНК.

Серед органічних речовин клітини окреме місце посідає аденинтрифосфорная кислота. Вона має три відомих компонента: азотисте підставу аденін), вуглевод (рибоза), і фосфорну кислоту. Особливістю будівлі АТФ служить наявність двох додаткових фосфатних груп, приєднаних до наявного залишку фосфорної кислоти, у результаті утворюються багаті енергією зв’язку. Такі зв’язку називаються макроэнеретическими. Одна макроэнергитическая зв’язок в грамм-молекуле речовини укладає у собі до 16 000 калорій. Утворюється АТФ і АДФ у процесі дихання з допомогою енергії, звільнюваної при окисному розпаді вуглеводів, жирів тощо. Зворотний процес, т. е. перехід від АТФ до АДФ, супроводжується виділенням енергії, яка безпосередньо використовують у тих чи інших життєвих процесів — в синтезі речовин, рухається основного речовини цитоплазми, в проведенні порушень тощо. АТФ є єдиним і універсальним джерелом енергопостачальним джерелом клітини. Як став відомий в останні роки, АТФ, і АДФ, АМФ є вихідним матеріалом для освіти нуклеїнових кислот.

Регуляторні і сигнальні вещества.

Бєлки мають цілу низку чудових свойств.

Ферменти. Більшість реакцій асиміляції і диссимиляции в організмі йдуть з участю ферментів — білків можуть бути біологічними каталізаторами. Нині відомо існування близько 700 ферментів. Усі вони прості чи складні білки. Останні складаються з білка і коферменту. Коферменти — це різні фізіологічно активні речовини чи його похідні - нуклеотиди, флавины тощо. д.

Ферменти відрізняються надзвичайно високої активністю, що у значною мірою залежить від рН середовища. Для ферментів найбільш характерна їх специфічність. Кожен фермент здатний регулювати, лише суворо певний тип реакции.

Отже, ферменти виконують функцію прискорювачів і регуляторів майже всіх біохімічних процесів у клітині й у организме.

Гормоны.

Гормони — секрети залоз внутрішньої секреції. Гормони забезпечують в клітині синтез певних ферментів, активізують чи гальмують їх роботу. Отже, вони прискорюють зростання організму, що розподіл клітин, посилюють роботу м’язів, регулюють всмоктування і виділення води та солей. Гормональна система разом із нервової системою забезпечує діяльність організму як створення єдиного цілого, через спеціальне дію гормонов.

Вітаміни. Їх біологічна роль.

Вітаміни — це органічні речовини які утворюються в тварину організмі чи вступники з їжею на вельми незначних кількостях, але цілком необхідні нормального обміну речовин. Недолік вітамінів призводить до захворювання гипоі авитаминозам.

Нині відоме понад 20 вітамінів. Це вітаміни групи У, вітаміни Є, А, До, З, РР і др.

Біологічна роль вітамінів у тому, що з їх відсутності чи нестачі порушується в робота певних ферментів, порушуються біохімічні реакції і нормальна діяльність клеток.

Біосинтез білків. Генетичний код.

Біосинтез білків, а точніше полипептидных ланцюгів, складає рибосомах, але лише кінцевий етап складного процесса.

Інформації про структурі полипептидной ланцюга міститься у ДНК. Відтинок ДНК, що має інформацію про полипептидной ланцюга це ген. Коли ця зустріч стала відомо, зрозуміли, Що послідовність нуклеотидів ДНК повинна визначати аминокислотную послідовність полипептидной ланцюга. Ця залежність між підвалинами будівель та амінокислотами відома як генетичного коду. Як відомо молекула ДНК побудована з нуклеотидів чотирьох типів до складу яких входять одна з чотирьох підстав: аденін (А), гуанін (Р), тимин (Т), цитозин (Ц). Нуклеотиди з'єднані в полинуклеотидную ланцюг. З допомогою цього чотирьох буквеного алфавіту записані інструкції для синтезу потенційно безлічі білкових молекул. Якби одна підстава визначало становище однієї амінокислоти, то ланцюг містила лише чотири амінокислоти. Якби кожна амінокислота кодировалась двома підставами, те з допомогою такого коду можна було б зашифрувати 16 амінокислот. Тільки код, що з трійок підстав (триплетный код), може забезпечити включення до полипептидную ланцюг всіх 20 амінокислот. У такій код входять 64 різних триплета. Нині генетичного коду відомий для всіх 20 аминокислот.

Головні риси генетичного коду можна сформулювати наступним образом.

1. Кодом, визначальним включення амінокислоти в полипептидную ланцюг, служить триплет підстав в полипептидной ланцюга ДНК.

2. Код універсальний: одні й самі триплеты кодують одні й самі амінокислоти в різних микроорганизмов.

3. Код є вырожденным: дана амінокислота може кодуватимуть більш як одним триплетом. Наприклад амінокислота лейцин кодується триплетами ГАА, ГАГ, ГАТ, ГАЦ.

4. Код перекрывающийся: наприклад послідовність нуклеотидов.

АААЦААТТА зчитується лише як ААА/ЦАА/ТТА. Слід зазначити, що є триплеты, які кодують аминокислоту.

Функція деяких таких триплетов встановлено. Це стартові кодоны, сбросовые кодоны тощо. Функції інших вимагають расшифровки.

Послідовність підстав щодо одного гені, що несе інформацію про полипептидной ланцюга, «листується в компліментарну її послідовність підстав інформаційної чи матричної РНК. Цей процес відбувається називається транскрипцією, Молекула И-РНК утворюється внаслідок зв’язування друг з одним вільних рибонуклеотидов під впливом РНК — лимеразы відповідно до правилами спарювання підстав ДНК і РНК (У, Г-Ц, Т-А, Ц-Г). Синтезовані молекулы.

И-РНК, які мають генетичну інформацію, виходять із ядра і направляються до рибосомам. Тут відбувається процес під назвою трансляцією — послідовність триплетов підстав в молекулі И;

РНК перетворюється на специфічну послідовність амінокислот в полипептидной цепи.

Наприкінці молекули ДНК прикріплюється кілька рибосом їхнім виокремленням полисому. Усе це структура є послідовно з'єднані рибосоми. У цьому, в одній молекулі И-РНК, може здійснюватися синтез кількох полипептидных ланцюгів. Кожна рибосома і двох субодиниць — малої і великий. И-РНК.

Приєднується до малої субъединицы у присутності іонів магнію. У цьому два її перших трансльованих кодона виявляються зверненими до великої субъединице рибосоми. Перший кодон пов’язує молекулу т_рнк що містить комплементарний йому антикодон і несучу першу амінокислоту синтезованого полипептида. Потім другий антикодон приєднує комплекс аминокислота-т-РНК, у якому антикодон комплементарний цьому кодону.

Функція рибосоми у тому, щоб утримувати потрібному становищі и-РНК, т-РНК і білкові чинники, що у процесі трансляції, до того часу поки між сусідніми амінокислотами не утворюється пептидная связь.

Щойно нова амінокислота приєдналася до зростання полипептидной ланцюга, рибосома переміщається по нитки и-РНК про те, щоб поставити на належні місце наступний кодон. Молекула т-РНК, яка мала які були з полипептидной ланцюгом, тепер звільнившись від амінокислоти, залишає рибосому й повертається на основне речовина цитоплазми, щоб утворити новий комплекс аминокислота-т-РНК. Таке послідовне «зчитування» рибосомой укладеного у и-РНК «тексту» триває до того часу, поки що процес не сягає однієї з стопкодонов. Такими кодонами є триплеты УАА, УАГ чи УГА. У цьому етапі полипептидная ланцюг, первинна структура якої був закодована дільниці ДНК — гені, залишає рибосому і трансляція завершена.

Коли полипептидные ланцюга відокремились від рибосоми, вони можуть купувати властиву їм вторинну, третинну чи четвертичную структуры.

Наприкінці треба сказати, що все процес синтезу білка в клітині йде з участю ферментів. Вони забезпечують синтез и-РНК, «захоплення» амінокислот т-РНК, з'єднання амінокислот в полипептидную ланцюг, формування вторинної, третинної, четвертичной структури. Саме через участь ферментів синтез білка називають біосинтезом. Для забезпечення всіх стадій синтезу білка, використовується енергія высвобождающаяся при розщепленні АТФ.

Регуляція транскрипції і трансляції (синтезу білків) у бактерій та вищих организмов.

Кожна клітина містить повний набір молекул ДНК. З інформацією щодо будову всіх полипептидных ланцюгів, які тільки можуть бути синтезовано у цьому організмі. Однак у певної клітині реалізується тільки п’яту частину цієї інформації, Які ж здійснюється регуляція цього процесса?

Нині з’ясовані лише окремі механізми синтезу білків. Більшість белков-ферментов утворюється лише у присутності веществ-субстратов, куди діють. Будова белка-фермента закодовано у відповідній гені (структурний ген). Поруч із структурним геном знаходиться інше ген-оператор. Крім того клітині присутній особливе речовина — репрессор, здатне взаємодіяти і з геном-оператором, і з веществом-субстратом. Синтез репрессора регулюється геном-регулятором.

Приєднавшись до гену-оператору, репрессор перешкоджає нормального функціонування сусіднього з нею структурного гена. Проте, об'єднавшись з субстратом, репрессор втрачає здатність з'єднуватися з геном-оператором й перешкоджати синтезу и-РНК. Освітою самих репрессоров управляють особливі гены-регуляторы, функціонування яких управляється репрессорами другого порядку. Ось чому все, лише специфічні клітини реагують даний субстрат синтезом відповідного фермента.

У цьому, проте, ієрархія репрессорных механізмів не переривається є репрессоры і значно вищих порядків, що свідчить про дивовижною складності що з запуском гена в клетке.

Зчитування укладеного у и-РНК «тексту» припиняється коли цей процес сягає стоп-кодона.

Автотрофные (аутотрофные) і гетеротрофные организмы.

Автотрофные організми синтезують з неорганічних речовин органічні з допомогою енергії Сонця чи енергії, звільнюваної при хімічних реакціях. Перші називаються гелиотрофами, другі - хемотрофами. До автотрофным організмам ставляться рослин та деякі бактерии.

Гетеротрофные організми використовують речовини вироблені іншими видами. До гетеротрофам можна адресувати тварини, паразитичні рослини, більшість бактерій, грибы.

Розрізняють два типу гетеротрофного харчування: сапрофитное — харчування органічними речовинами, що утворюються при розкладанні тіл організмів; паразитное — харчування органічними вест вами виробленими живими организмами.

У природі трапляється змішаний тип харчування, притаманним декому бактерій, водоростей і найпростіших. Такі організми органічні речовини свого тіла можуть синтезувати з готових органічних речовин і з неорганических.

Обсяг речовин, у клетке.

Обсяг речовин це процес послідовного споживання, перетворення, використання, накопичення втрати речовин і дозволяє клітині самосохраняться, зростати, розвиватись агресивно та розмножуватися. Обмін речовин складається з безупинно що відбуваються процесів асиміляції і диссимиляции.

Пластичний обмін в клетке.

Пластичний обмін у клітині це сукупність реакцій асиміляції, т. е. перетворення певних речовин всередині клітини з їх надходження до освіти кінцевих продуктів — білків, глюкози, жирів тощо. Для кожної групи живих організмів характерний особливий, генетично закріплений тип пластичного обмена.

Пластичний обмін у тварин. Тварини є гетеротрофными організмами, т. е. вони харчуються їжею що містить готові органічні речовини. У кишковому тракті чи кишкової порожнини вони розщеплюються: білки до амінокислот, вуглеводи до моноз, жири до жирних кислот і гліцерину. Продукти розщеплення пробираються у кров, і у клітини тіла. У першому випадку продукти розщеплення знову таки опиняються у клітинах організму. У клітинах відбувається синтез речовин характерний вже для даної клітини, т. е. формується специфічний набір речовин. З реакцій пластичного обміну найпростішими є реакції щоб забезпечити синтез білків. Синтез білка відбувається на рибосомах, за інформацією про структуру білка що міститься у ДНК, з амінокислот що надійшли до клітину. Синтез ді-, полісахаридів йде з моноз в апараті Гольджи. З гліцерину і жирних кислот синтезуються жири. Усі реакції синтезу тривають від участю ферментів і потребують витраті енергії, енергію для реакцій асиміляції дає АТФ.

Пластичний обмін у клітинах рослин має багато з пластичним обміном у клітинах тварин, але має певної специфічною пов’язану зі способом живлення рослин. Рослини це аутотрофные організми. Рослинні клітини, містять хлоропласти, здатні синтезувати органічні речовини з простих неорганічних сполук з допомогою енергії світла. Цей процес відбувається відомий під назвою фотосинтезу дозволяє рослинам з участю хлорофила з шести молекул вуглекислого газу та шести молекул води отримувати одну молекулу глюкози і зібрали шість молекул кисню. Надалі перетворення глюкози йде з відомому нам пути.

Метаболіти що охоплюють рослин, у процесі обміну речовин дають початок складовим елементам білків — аминокислотам і жирів — гліцерину і жирним кислотам. Синтез білка рослин йде, як і тварин на рибосомах, а синтез жирів на цитоплазмі. Усі реакції пластичного обміну рослин тривають від участю ферментів і АТФ. Через війну пластичного обміну утворюються речовини щоб забезпечити зростання і розвиток клетки.

Енергетичний обмін у клітині та її сущность.

Сукупність реакцій диссимиляции, що супроводжуються виділенням енергії, називається енергетичним обміном. Найбільш енергетичними речовинами є білки, жири й углеводы.

Енергетичний обмін починається з изготовительного етапу, коли білки розпадаються на амінокислоти, жири на гліцерин і жирні кислоти, полісахариди на моносахариды. Що Настає енергія цьому етапі незначна і розсіюється як тепла. З які утворилися речовин основний постачальник є енергії глюкоза. Розщеплення глюкози в клітині, у результаті якого відбувається синтез АТФ, відбувається у дві стадії. Усе починається з бескислородного розщеплення — гликолиза. Другу стадію називають кисневим расщеплением.

Гликолизом називають послідовність реакцій, внаслідок яких одна молекула глюкози розпадається на дві молекули пировиноградной кислоти. Ці реакції протікають у основному речовині цитоплазми і вимагають присутності кисню. Процес відбувається у два етапу. У першому етапі відбувається перетворення глюкози в фруктозо -1, 6,-бифосфат, але в другому — розщеплення останнього на два трехуглеродного цукру, які потім перетворюються на пировиноградную кислоту. У цьому першому етапі в реакціях фосфорилювання споживаються дві молекули АТФ. Отже чистий вихід АТФ при гликолизе становить дві молекули АТФ. З іншого боку, при гликолизе звільняється чотири атома водню. Сумарну реакцію гликолиза можна записати так:

CHO 2CHO + 4H + 2 АТФ.

Надалі за наявності кисню пировиноградная кислота перетворюється на мітохондрії до повного окислення до ЗІ та води (аэробное подих). Якщо кисню немає, вона праевращается або у етанол, або у молочну кислоту (анаэробное дыхание).

Кисневе розщеплення (аэробное подих) відбувається у мітохондріях, де під впливом ферментів пировиноградная кислота входить у реакцію з і повністю розпадається із заснуванням вуглекислого газу та атомів водню. Вуглекислий газ видаляється з клітини. Атоми водню потрапляють у мембрану мітохондрій, де у результаті ферментативного процесу окисляються. Електрони і катиони водню з допомогою молекул-переносчиков Транспортуються на супротивники мембрани: електрони на внутрішню, протони на зовнішню. Електрони поєднано з аналітичними киснем. У цих перебудов мембрана зовні заряджається позитивно, а зсередини негативно. При досягненні рівня різниці потенціалів на мембрані позитивно заряджені частки проштовхують через канал в молекулі ферменту вмонтованого в мембрану на внутрішню бік мембрани, де з'єднуючись з киснем утворюють воду.

Процес кисневого дихання можна як наступного уровня:

2СНО + 6О + 36АДФ + 36НРО 36АТФ + 6СО + 42НО.

А сумарне рівняння гликолиза і кисневого процесу виглядає так:

СНО + 6О + 38АДФ + 38НРО 38АТФ + 6СО + 44НО.

Отже, розщеплення у клітині однієї молекули глюкози до вуглекислого газу й води забезпечує синтез 38 молекул АТФ.

Отже у процесі енергетичного обміну утворюється АТФ — універсальний генератор в клетке.

Хемосинтез.

Кожен організм підтримки життя і здійснення процесів, сукупність яких складає обмін речовин, потребує постійному припливі энергии.

Процес освіти деякими мікроорганізмами органічних речовин, з вуглекислого газу з допомогою енергії, одержуваної при окислюванні неорганічних сполук (аміаку, водню, сполук сірки, закисного заліза) називається хемосинтезом.

Залежно від мінеральних сполук, внаслідок окислення яких мікроорганізми, але це переважно бактерії, здатні отримувати енергію хемоавтотрофы діляться на нитрифицирующие, водневі, серобактерии, железобактерии.

Нитрофицирующие бактерії окисляют аміак до азотної кислоти. Цей процес іде у дві фази. Спочатку йде окислювання аміаку до азотної кислоты:

2NH + 3O = 2HNO + 2HO + 660 кДж.

Потім азотистая кислота перетворюється на азотную:

2HNO + O = 2HNO + 158 кДж.

Разом виділяється 818 кДж, що використовуються утилізації вуглекислого газа.

У железобактерий окислювання двухвалентного заліза відбувається відповідно до уравнению.

Оскільки реакція супроводжується малим виходом енергії (46,2*10 Дж/г окисленого заліза), то тут для підтримки зростання бактеріям доводиться окисляти весма дуже багато железа.

При окислюванні однієї молекули сірководню виділяється — 17,2*10 Дж., однієї молекули сірки — 49,8*10 Дж., а однієї молекули — 88,6*10 Дж.

Процес хемосинтезу було відкрито 1887 року С. Виноградским. Це відкриття як пролило світло на особливості обміну речовин у бактерій, а й дозволило визначити значимість бактерій — хемоавтотрофоф. Особливо це ж стосується азотфиксирующих бактерій, які недоступний рослинам азот перетворюють на аміак, ніж сприяють поліпшенню родючості грунту. Став зрозумілим і процес участі бактерій в круговерті речовин, у природе.

Розмноження организмов.

Форми розмноження организмов.

Здатність розмножуватися, тобто. виробляти нове покоління тієї самої виду, одну з основних особливостей живих организмов.

Існує дві основних типи розмноження — безстатеве і половое.

Безстатеве размножение.

При бесполом розмноженні нащадки походить від одного організму. Ідентичне потомство що від неї батьківської особини, називається клоном. Члени одного клона може бути генетично різними лише тоді виникнення випадкових мутацій. Безстатеве розмноження не трапляється тільки у вищих тварин. Проте відомо, що клонування було успішно проведено декому видів тварин і вищих тварин — жаб, овець, коров.

У науковій літературі виділяють кілька форм безстатевого размножения.

1. Розподіл. Розподілом розмножуються одноклітинні організми: кожна особина ділитися на два чи більше дочірніх клітин, ідентичною батьківської клітині. Так розмножуються бактерії, амеба, эвглена, хламидомонада і др.

2. Освіта суперечка. Суперечка — це одноклітинна репродуктивна структура. Освіта суперечка притаманно всіх рослин i грибов.

3. Брунькування. Пупкуванням називають форму безстатевого розмноження, коли він нова особина утворюється як выроста на тілі батьківської особини, та був відокремлюється від, а й перетворюється на самостійний організм. Брунькування зустрічається у кишечнополостных і в дрожжей.

4. Розмноження фрагментами. Фрагментацією називають поділ особини сталася на кілька частин, яка росте, і утворює нову особина. Так розмножується спирогира, лишайники і пояснюються деякі види червей.

5. Вегетативне розмноження. Це форма безстатевого розмноження, коли він від рослини відокремлюється щодо велика, зазвичай диференційована, частина, й розвивається у самостійне рослина. Це розмноження цибулинами, бульбами, кореневищами тощо. Вегетативне розмноження докладно описано в разделе.

«Ботаніка». (Ботаніка. Посібник для що у вузы.

Упорядник М. А. Галкин).

Статеве размножение.

При статевому розмноженні потомство виходить внаслідок статевого розмноження — злиття генетичного матеріалу гаплоидных ядер. Ядра перебувають у спеціалізованих статевих клітинах — гаметах. Гамети гаплоидны — вони містять один набір хромосом, отриманих у результаті мейоза; вони служать ланцюгом між даним поколінням і наступним. Гамети може бути однаковими за величиною і малої форми, з органами пересування — жгутиками чи ні них, але частіше чоловічі гамети від жіночих. Жіночі гамети — яйцеклітини зазвичай крупніша чоловічих, мають округлої форми і звичайно немає локомоторных органів. У яйцеклітин чітко виділяються також елементи протопласта як і ядро. У основному речовині цитоплазми нагромаджується велика кількість поживних речовин. Чоловічі гамети мають значно спрощене будова. Вони бувають рухливими, тобто. мають жгутики. Це сперматозоїди. Бувають які й без жгутиков це спермии.

Статеве розмноження має величезне біологічне значення. У час мейоза, коли утворюються гамети, Через війну випадкового розбіжності хромосом та обміну генетичним матеріалом між гомологичными хромосомами з’являються нові комбінації генів, яких спіткало одну гамету, що підвищує генетичне разнообразие.

При заплідненні гамети зливаються, створюючи диплоидную зиготу — клітину що містить за одним хромосомному набору від транспортування кожної гамети. Це об'єднання двох наборів хромосом є генетичну основу внутрішньовидовий изменчивости.

Партеногенез.

Однією форму статевого розмноження є партеногенез — при якому розвиток зародка відбувається з незаплідненою яйцеклітини. Партеногенез поширений серед комах (тлі, бджоли), різноманітних коловерток, найпростіших, як виняток зустрічається в деяких ящериц.

Існує дві типу партеногенеза — гаплоидный і диплоидный. У мурашок внаслідок гаплоидного партеногенеза в не більше співтовариства, виникають різні касти організмів — солдати, прибиральники і ін. У бджіл з незаплідненою яйцеклітини з’являються трутні, у яких сперматозоїди утворюються митозом. У попелицею відбувається диплоидный партеногенез. В їхніх період освіти клітин на анафазе — не расходяться гомологичные хромосоми — і самі яйцеклітина виявляється диплоидной при трьох «стерильних» полярних тельцах. У рослин партеногенез досить типове явище. Ось він називається апомиксиса. Через війну «стимуляції» в яйцеклітині відбувається подвоєння хромосом. З диплоидной клітини розвивається нормальний зародыш.

Систематика растений.

Систематика вивчає розмаїтість рослин. Об'єктом вивчення систематики є систематичні категорії. Основними систематичними категоріями є: вид, рід, сімейство, клас, відділ, царство.

Вигляд — це сукупність популяцій особин, здатних перерости у природних умовах схрещуватися і утворювати плодючого нащадка. Рід — це сукупність близькоспоріднених видів. Сімейство — це сукупність близькоспоріднених пологів. Клас об'єднує кровоспоріднені сімейства, відділ — кровоспоріднені класи. Як царства виступають на тому випадку растения.

Наукові назви всіх систематичних категорій наводяться на латинській мові. Назви систематичних категорій вище виду складаються вже з слова. Для видів з 1753 року (завдяки До. Линнею прийнято бінарні назви. Перше слово позначає видову приналежність, друге є видовим епітетом. Назва систематичних категорій російською рідко є перекладом з латини, чаші це оригінальні назви народжені народе.

Освіта статевих клітин в людини. Будова статевих клітин людини. Запліднення в людини. Біологічна значення оплодотворения.

Сперматозоїди — чоловічі статеві клітини утворюються у результаті низки послідовних клітинних ділень — сперматогенезу, на яких слід складного процесу дифферинцировки, званий спермиогенезом.

Спочатку розподіл клітин зачатного епітелію, що у насіннєвих канальцах, дає початок сперматогониям, які збільшуються у розмірах та стають сперматоцитами першого порядку. Вони результаті першого розподілу мейоза утворюють диплоидные сперматоциты другого порядку, другого розподілу мейоза вони дають початок сперматозоїдів. Дорослий сперматозоїд складається з голівки, проміжного відділу і джгутика (хвостика). Голівка складається з акросомы і ядра оточених мембраною. Шейка має центриоль. У проміжному відділі розташовані митохондрии.

Освіта яйцеклітини в людини — оогенез відбувається у кілька стадій. У першому етапі внаслідок метотического розподілу з клітин зародкового епітелію утворюються оогонии. Оогонии діляться за типу мітозу й прокурори дають початок ооцитам першого порядку. З ооцитов першого ладу у результаті митотического розподілу утворюються яйцеклітини і полярні тельца.

Запліднення в людини внутрішнє. Через війну проникнення сперматозоїда в яйцеклітину відбувається злиття ядер статевих клітин. Утворюється зигота.

Через війну запліднення відновлюється диплоидный набір хромосом, утворюється новий організм, що має у собі ознаки матері та батька. При освіті статевих клітин відбувається перекомбінація генів, тому новий організм з'єднує у собі кращі ознаки родителей.

Індивідуальне розвиток організму — онтогенез.

Онтогенез це розвитку організму від першого розподілу зиготи до природною смерти.

Розвиток зародка (з прикладу животных).

Незалежно від цього, де відбувається розвиток зародка, початок його розвитку пов’язані з першим митотическим розподілом. Наступний за розподілом ядра цитокинез призводить до утворення двох диплоидных дочірніх клітин, які дістали назву бластомеров. Бластомеры продовжують ділитися на кшталт мітозу причому поздовжнє розподіл чергується з поперечним. Розподілу бластомер називають дробленням, т. до. під час цього процесу немає зростання клітин, а утворений клубок клітин — морула по обсягу дорівнює двом первинним бластомерам. Подальший розвиток зародка пов’язані з освітою бластулы. У цьому бластомеры утворюють однослойную стінку навколо центральної порожнини заповненою рідиною. Клітини стінки бластулы одному з ділянок починають ділитися ласощами й утворюють внутрішню клітинну масу. Надалі з цього клітинної маси формується внутрішній шар стінки, в такий спосіб відокремлюється эктодерма — зовнішнє шар і эндодерма — внутрішній шар клітин. Це двуслойную стадію розвитку називають гаструлой. На пізнішій стадії розвитку зародка утворюється мезодерма — третій зародковий листок. Эктодерма, эндодерма і мезодерма дають початок всім тканинам що розвивається ембріона. Клітини эктодермы дають початок першої платівці, першому гребеню і эктобласту. По краю першої платівки виникають спрямовані вгору складки, а центральній частині нервовий жолобок, який поглиблюється і перетворюється на нервову трубку — зачаток центральної нервової системи. З передній частини нервової трубки формується головний мозок і зачатки очей. У передній частини зародка з эктобласта формуються зачатки органів слуху, нюху. Эпибласт дає початок эпидермису, волоссю, пір'я, лусці. Нервовий гребінь трансформується на зачатки нервового речовини хребта, щелеп. З эктодермы формується первинний кишечник, внутрішній епітелій, зачатки залоз і. Мезодерма дає початок хорді, сомитам, мезехиме і нефротомам. З сомитов розвиваються зачатки дерми, м’язів стінок тіла, хребців, кістякових м’язів. З мезенхіми зачатки серця, гладкою мускулатури, кровоносних судин і найбільш крові. Нефротомы дають початок матці, корі надниркових залоз, мочеточникам і пр.

Під час розвитку похідних зародкових листків змінюється вид зародка. Він придбає певну форму, сягає певних розмірів. Розвиток зародка закінчується вылуплением з яйця чи народженням детеныша.

Постэмбриональное развитие.

З часу вылупления зародка з яйця чи народження дитинча починається посаду ембріональне розвиток. Вона може бути прямим, коли народжений організм подібний за будовою із дорослою особиною, і непрямим, коли ембріональне розвиток призводить до розвитку личинки, що від дорослої особини має морфологічні, анатомічні і фізіологічні відмінності. Пряме розвиток притаманно більшості хребетних тварин, до яких належать плазуни, птахи, ссавці. Постэмбриональное розвиток про цих організмів пов’язані з простим зростанням, які веде вже безпосередньо до якісних змін — развитию.

До тваринам з непрямим розвитком ставляться кишечнополостные, сосальщики, стрічкові хробаки, ракоподібні, комахи, молюски, иглокожие, оболочники, амфибии.

Непряме розвиток ще називають розвитком з метаморфозом. Тоді терміном «метаморфоз» позначають зміни, які від личиночной стадії до дорослої формі. Личинки зазвичай служать стадією призначеної для розселення, т. е. забезпечують поширення вида.

Личинки від дорослої особини і по-своєму місце проживання, по біології харчування, способу локомоции і особливостям поведінки; таким чином вид може використати в протязі онтогенезу можливості, представлені двома екологічними типами, що підвищує його шанси на виживання. Багато видів, наприклад бабки, харчуються і ростуть лише з личиночной стадії. Личинки грают роль хіба що перехідний етап, під час яких вид може пристосовуватися до нових умовам проживання. З іншого боку, личинки мають іноді фізіологічної витривалістю, завдяки якому вони у несприятливі погодні умови виконують роль яка покоїться стадії. Наприклад хрущ перезимовывает у грунті у вигляді личинки. Але у більшості випадків у комах це відбувається іншою етапі метаморфоза — на стадії куколки.

І, насамкінець, личиночные стадії мають іноді тим перевагою, що у цих стадіях можливо збільшити кількість личинок. Як це відбувається в деяких пласких червей.

Слід зазначити, що в багатьох випадках личинки досягають дуже високої організації, як, наприклад личинки комах, які мають недорозвиненими залишаються лише репродуктивні органы.

Отже, структурні і функціональні зміни, що відбуваються в час метаморфоза, готують організм до дорослої життя жінок у новому местообитании.

Біологічний годинник. Саморегуляція. Вплив різних чинників в розвитку організму. Пристосування організму до змінюваним условиям,.

Анабиоз.

На всіх стадіях розвитку — стадія зародка, стадія постэмбрионального розвитку, організм підпадає під вплив чинників довкілля — температури, вологості, світла, харчових ресурсів немає і др.

Особливо піддається впливу чинників довкілля організм на стадії зародка і стадії постэмбрионального розвитку. На стадії зародка, коли організм розвивається у тілі матері та пов’язаний із нею кровоносної системою, поведінка матері є вирішальним у його нормальний розвиток. Курить мати, «курить» і зародок. Мати вживає алкоголь, «вживає алкоголь» і зародок. Особливо піддається впливу зародок в 1−3 місяці свого розвитку. Нормальний спосіб життя в постэмбриональное розвиток дозволяє організму існувати нормально до природною смерті. Організм генотипически адаптований до існування певному інтервалі температур, вологості, солоності середовища, освітленості. Їй потрібна певний раціон питания.

Моржизм, піші переходи через Антарктику, польоти до космосу, голодування, обжерливість неодмінно призводять до розвитку низки заболеваний.

Здоровий спосіб життя — заставу долголетия.

Усі біологічні системи характеризуються більшої або меншої здатність до саморегуляції. Саморегуляція — стан динамічного сталості природної системи спрямовано максимальне обмеження впливів зовнішньою і внутрішньою середовища, сохраненья відносного сталості структури та функцій организма.

З іншого боку, вплив різних чинників на організм згладжується в результаті формування в організмів складної системи фізіологічних реакцій на тимчасові - сезонні і особливо на короткочасні - добові зміни у чинниках довкілля, отримали відображення в біологічних годиннику. Прикладом може бути чітке збереження цвітіння рослин у час суток.

Особливим виглядом пристосування організму до постійно змінюваних умов є анабіоз — тимчасове стан організму, у якому життєві процеси настільки уповільнені що сьогодні практично відсутні все видимі прояви життя. Можливість впадати у анабіоз сприяє виживання організмів у різко несприятливі погодні умови. Анабіоз побутує в грибів, мікроорганізмів, рослин, тварин. При наступі сприятливих умов організми впавшие в анабіоз повертаються до активного життя. Пригадаємо висохлих коловерток, цисти, суперечки та пр.

Усі пристосування організмів до постійно змінюваних умов є продуктом діяльності природного відбору. Природний відбір визначив і амплітуду дії чинників середовища, що дозволяє організму нормально существовать.

Еволюційний процес та її закономерности.

Передумови виникнення еволюційної теорії Ч. Дарвина.

Появі еволюційної теорії Ч. Дарвіна, викладеної їм у книзі «Походження видів», передувало тривале розвиток біології, її функціональних і прикладних дисциплін. Ще за довго до Ч. Дарвіна були спроби пояснити очевидне розмаїтість організмів, Висувалися різні еволюційні гіпотези, які б пояснити подібність між тваринами організмами. Тут слід згадати Аристотеля, який ще 4 столітті до зв. е. Сформулював теорію безперервного й поступового розвитку живого з неживої матерії, створив уявлення про драбині природи. Наприкінці 18 століття Джон Рей створив концепцію виду. На 1771−78 рр. До. Лінней вже запропонував систему видів рослин. Своєму подальшого розвитку біологія зобов’язана саме цьому ученому.

Роботи До. Линнея.

У період розквіту діяльності До. Ліннея, який потрапляє на середину 18 століття біології панувало метафізичне уявлення про природу, заснований на неизменчивости первісної целесообразности.

До. Лінней мав б під руками величезні колекції рослин i приступив до систематизації. Маючи вчення Д. Рея про вигляді він почав групувати рослини обсягом цієї категорії. У цей час діяльності До. Лінней створює мову ботаніки: визначає сутність ознаки і групує ознаки в властивості, створюючи наскрізні діагнози — опис видів. До. Лінней узаконив бінарну номенклатуру виду. Кожен вид став називатися у двох словах латинською мові. Перше позначає родову приналежність, друге є видовим епітетом. Описание видів виконувалися на латинській мові. Це дозволило б зробити доступними все описи для учених всіх країн, т. до. латину вивчався переважають у всіх університетах. Визначним досягненням До. Ліннея було створення системи рослин i розробка систематичних категорій. За підсумками будівлі репродуктивних органів До. Лінней об'єднав всі відомі рослини до таких класів. Перші 12 класів виділено за кількістю тичинок: класс1 — однотычиночные, клас 2 — двуиычиночные тощо. буд. У 14 клас було включено рослини які мають квіток. Ці рослини він їх назвав тайнобрачными. Класи До. Лінней поділив на сімейства, виходячи з будову квітки і інших органів. Від до. Ліннея йдуть сімейства як сложноцветные, зонтичні, крестоцветные та інших. Сімейства До. Лінней поділив на пологи. Рід До. Лінней вважав реальною категорією створеної окремо творцем. Види він вважав варіантами пологів, розвинувся з вихідного предка. У такий спосіб нижчі рівні До. Лінней визнавав наявність еволюційного процесу, що залишається непоміченим нині деякими авторами підручників і науково-популярних публикаций.

Значення праць До. Ліннея величезна: Він узаконив бінарну номенклатуру, ввів стандартні описи видів, запропонував систему таксономических одиниць: вид, рід, сімейство, клас, загін. І головне створив системи рослин та тварин зі своєї зі своєї науково обгрунтованості переважали що існують перед ним системи. Їх називають штучними, через малої кількості використовуваних ознак, але саме системи До. Ліннея дозволили казати про різноманітті видів тварин і їх схожості. Простота систем залучила в біологію багатьох дослідників, дала стимул до опису нових видів, вивела біологію нові щабель розвитку. Біологія початку пояснювати живе, але лише його описывать.

Теорія еволюції Ж. Б. Ламарка.

У 1809 року французький біолог Ж. Б. Ламарк видає книжку «Філософія зоології», де викладає механізм еволюції органічного світу. У основу еволюційної теорії Ламарка було покладено два закону, які відомі як закон вправи і неупражнения органів прокуратури та закон наслідування придбаних ознак. У Ламарка цих законів звучать так. Перший закон. «У всякому тварину, не достигшем краю свого розвитку, частіше і неослабляющее вживання якогось органу зміцнює цей орган, розвиває його, збільшує і каже йому силу, пропорційно з тривалістю самого вживання, тоді як постійне невживання органу непомітно послаблює його, спричиняє занепад, послідовно скорочує його здібності й нарешті викликає його зникнення.» Другий закон. «Усі, що природа змусила придбати чи втратити вона шляхом розмноження інших особинах.» Отже, суть теорії Ламарка у тому, під дією довкілля у організмів виникають зміни, які передаються у спадок. Оскільки зміни мають індивідуальний характер, то процес еволюції призводить до розмаїттям організмів. Класичним прикладом механізму еволюції по Ламарку є виникнення довгою шиї у жирафа. Багато поколінь його короткошеих предків харчувалися листям дерев, що їх вони мусили тягнутися усі наведені вище і від. Незначне подовження шиї те що в кожному поколінні, передавалося в наступному поколінні, доки частина тіла не досягла своєї нинішньої длины.

Теорія Ламарка зіграла значної ролі становлення поглядів Ч. Дарвіна. Фактично зв’язку «середовище — мінливість — спадковість» Дарвін взяв у Ламарка. Ламарк знайшов причину мінливості. Такий причиною яких є довкілля. Намагався він об'єднати і передачу змін нащадку, т. е. механізми спадковості. Його теорія «безперервності зародковій плазми» існувала остаточно 19 века.

При своєму величезному значенні і простоті сприйняття теорія еволюції Ламарка не отримала широке пошанування. У чому причина цього. Ламарк висловив припущення, що людина стався від якихось четвероруких. Про це він під із боку Наполеона, який наказав знищити цю книжку. Ламарк заперечував реальне існування виду, чим налаштував проти себе шанувальників Ліннея, яких ставилися більшість біологів початку 19 століття. І, насамкінець її головна методологічна помилка: «все придбані ознаки успадковуються». Перевірка цього положення не давала 100% підтвердження, а звідси вся теорія піддавалася сумніву. Та все ж значення теорії Ж. Б. Ламарка величезна. Саме в неї з’явився термін — «чинники еволюції». Після цього чинники мали матеріальну основу.

Безсумнівний відбиток на світогляд Ч. Дарвіна надали праці Ж. Кюв'є про копалин залишках і Ч. Лайеля яке продемонструвало прогресивні зміни копалин остатков.

Мандруючи навколо світу потім кораблем до «Білль», Ч. Дарвін сам зміг уздріти і оцінити розмаїтість рослин та тварин які живуть різних континентах у різних умовах. А живе у Англії - в країні з чудово розвиненим сільське господарство, країні, яка звозила острова все, що у світі, Ч. Дарвін міг бачити результати «еволюційної» діяльності человека.

І, звісно найголовнішим передумовою виникнення еволюційної теорії Ч. Дарвіна стала сама Ч. Дарвін, геній якого зумів охопити, проаналізувати весь величезний матеріал і створити теорію заложившую основи дарвінізму — вчення про еволюцію живих организмов.

Основні становища еволюційної теорії Ч. Дарвина.

Теорія еволюції шляхом природного відбору було сформульовано Ч. Дарвиным в 1839 року. У повному обсязі еволюційні погляди Ч. Дарвіна викладені у книзі «Походження видів шляхом природного відбору, чи збереження благоприятствуемых порід у боротьбі жизнь».

Вже сама назву книжки свідчить, що Дарвін не ставив перед собою мету довести існування еволюції, на наявність якої ще вказував Конфуцій. У період створення книжки на існуванні еволюції вже не сумнівався. Основна заслуга Ч. Дарвіна залежить від тому, що він пояснив як еволюція може происходить.

Подорож потім кораблем до «Бігль» дозволило Дарвінові зібрати безліч даних про мінливість організмів, що переконали у тому, що види не вважається незмінними. Повернувшись Англію Ч. Дарвін зайнявся практикою розведення голубів та інших свійських тварин, що призвело його до концепції штучного відбору як методу виведення порід свійських тварин і сортів культурних рослин. Добираючи потрібні їй ухиляння, людина доводячи ці ухиляння до потрібних вимог створював йому потрібні породи і сорта.

Рушійними силами цього процесу з Ч. Дарвінові з’явилися спадкова мінливість і вироблений людиною отбор.

Проте Ч. Дарвінові треба було визначити проблему дії відбору в природні умови. На механізм дії відбору Ч. Дарвіна підштовхнули ідеї викладені у 1778 року Т, Мальтусом у праці «Трактат про народонаселення.» Мальтус яскраво описав ситуацію зі якої міг би привести зростання населення, якщо він нічим не стримувався. Дарвін переніс міркування Мальтуса інші організми і звернув увагу до такі чинники: попри високий репродуктивний потенціал чисельність популяції залишається постійної. Зіставляючи величезне кількість відомостей, дійшла до висновку, що за умови жорсткої конкуренції між членами популяції будь-які зміни, сприятливі в умовах, підвищували б здатність особини розмножуватися і залишати по собі плодючого нащадка, а несприятливі зміни, очевидно, невигідні, і в які мають ними організмів шанси на успішне розмноження знижуються. Усе це послужило підвалинами визначення рушійних сил (фактров0 еволюції, якими за Дарвіним є мінливість, спадковість, боротьба за існування, природний отбор.

По суті, основний сенс еволюційної теорії Ч. Дарвіна у тому, що еволюція відбувається з урахуванням виникнення наслідуваних змін, зважування їх боротьбою за існування й відбору змін, дозволяють організмам перемогти у інтенсивної конкурентної боротьби. Результатом еволюції по Ч. Дарвінові є виникнення нових видів, що зумовлює розмаїттям флори і фауны.

Рухомі сили (чинники) эволюции.

Рухливими силами в еволюції є: спадковість, мінливість, боротьба за існування, природний отбор.

Наследственность.

Спадкоємністьвластивість всіх живих організмів удається зберігати й передавати ознаки і їхні властивості від предків до нащадку. За часів Ч. Дарвіна природа цього явища була відома. Дарвін, як і, припускав наявність спадкових чинників. Критика цих висловлювань із боку опонентів змусила Дарвіна відмовитися від поглядів на місце розташування чинників, але сама ідея наявності матеріальних чинників спадковості пронизує усі його вчення. Суть явища стала зрозуміла після розробки Т. Морганом хромосомної теорії. Коли була і розшифровано і зрозуміла структура гена, механізм спадковості став зовсім ясним. Заснований він у наступних чинниках: ознаки організму (фенотип) визначаються генотипом і середовищем (норма реакції); ознаки організму визначаються набором білків, які формуються з полипептидных ланцюгів, синтезирующихся на рибосомах, інформацію про структурі синтезируемой полипептидной ланцюга міститься на и-РНК, и-РНК отримує цю інформацію під час матричного синтезу на ділянці ДНК, що є геном; гени передаються від своїх батьків до дітям і є матеріальної основою спадковості. У интеркинезе відбувається подвоєння ДНК, а тому й подвоєння генів. У період освіту статевих клітин відбувається редукція числа хромосом, а при заплідненні в зиготе об'єднуються жіночі і чоловічі хромосоми. Формування зародка й організмом відбувається під впливом генів як материнського і батьківського організму. Успадкування ознак відбувається відповідно до законами спадковості Р. Менделя чи з принципу проміжного характеру наслідування ознак. Успадковуються у своїй як дискретні, і мутированные гены.

Отже, сама спадковість виступає із одного боку як чинник зберігає вже усталені ознаки, з іншого боку забезпечує входження у структуру організму нових элементов.

Изменчивость.

Мерехтливість це загальне властивість організмів у процесі онтогенезу набувати нових ознак. Ч. Дарвін зазначив, що немає двох однакових особин щодо одного позначці, немає двох однакових рослин виросли з батьківських насіння. Поняття формах мінливості Ч. Дарвиным було розроблено з урахуванням вивчення порід свійських тварин. По Ч. Дарвінові існує такі форми мінливості: певна, невизначена, соотносительная, спадкова, ненаследственная.

Певна мінливість пов’язані з виникненням із значної числа особин або в всіх особин цього виду, сорту або породи під час онтогенезу. Масову мінливість за Дарвіним можна пов’язати з певними умовами довкілля. Добре підібраний раціон харчування призведе до підвищення надоїв в усіх представників стада. Поєднання сприятливих умов сприяє збільшення розміру зерновок в усіх особин пшениці. Отже, зміни, виникаючі з урахуванням певної мінливості, можна прогнозировать.

Невизначена мінливість пов’язані з виникненням ознак у окремих осіб або кількох особин. Такі зміни не можна пояснити дією чинників зовнішньої среды.

Соотносительная мінливість це надзвичайно цікаве явище. Поява одних ознак веде у себе поява інших. Так збільшення довжини колоса злаків веде до зменшення довжини стебла. Так одержуючи доброго врожаю, втрачаємо солому. Збільшення кінцівок у комах призводить до збільшення м’язів. І таких прикладів відомо много.

Ч. Дарвін зазначив, що навколо лише зміни що у онтогенезі виявляються в потомства, інші не виявляються. Перші він відніс до спадкової мінливості, другі до ненаследственной. Дарвін зазначив і на такому факті, що успадковуються переважно пов’язані з невизначеною і співвідносної изменчивостью.

Прикладом певної мінливості Дарвін вважав дію довкілля. Причини невизначеною мінливості Дарвін було, тому й саму назву цієї форми изменчивости.

На цей час причини механізм мінливості є або менш ясны.

Сучасна наука розрізняє дві форми мінливості - мутационную чи генотипическую і кодификационную чи фенотипическую.

Мутационная мінливість пов’язана зі зміною генотипу. Виникає вона у результаті мутацій. Мутації це результат вплив на генотип мутагенів. Самі мутагени поділяються на фізичні, хімічні і ін. Мутації бувають генні, хромосомні, геномные. Мутації передаються у спадок з генотипом.

Модификационная мінливість є взаємодією генотипу і довкілля. Виявляється модификационная мінливість через норму реакції, т. е. вплив чинників середовища може змінитися прояв ознаки у його крайніх межах певних генотипом. Такі зміни передаються нащадкам, але виявлятися у майбутньому поколінні пі повторенні параметрів чинників среды.

Зазвичай дарвінівська невизначена мінливість асоціюється з мутаційної, а певна з модификационной.

Боротьба за существование.

У основі дарвінівської теорії природного відбору лежить боротьба за існування, із необхідністю що з безмежного прагнення організмів до розмноженню. Це прагнення завжди виявляється у геометричних прогрессиях.

Дарвін посилається у своїй на Мальтуса. Проте набагато раніше Мальтуса біологи знав про цьому явище. Та й спостереження самого Дарвіна підтверджували здатність живих істот до потенційної інтенсивності розмноження. Ще До. Лінней вказував, що одне м’ясна муха при посередництві свого потомства міг би кілька днів до кісток труп лошади.

Навіть повільно розмножуються слони, за підрахунком Ч. Дарвіна, опанувати всієї суходолом, якби це були б, усе умови. За Дарвіном від однієї пари слонів за 740 років сталося б близько 19 мільйонів особей.

Чому ж такий різняться потенційна та реальною рождаемость?

Дарвін відповідає це питання. Він — пише, що ця значення численності яєць чи насіння у тому, щоб покрити їх значну спад, викликувану винищуванням у якомусь поколінні життя, т. е. розмноження наштовхується на опір середовища. На основі аналізу цього явища Ч. Дарвін вводить поняття «боротьба за существование».

«Поняття боротьба за існування» може матиме якийсь сенс і виправдання лише у дарвінівському широкому «метафоричному» розумінні: «включаючи сюди залежність одного істоти від іншого, і навіть включаючи (що ще важливіше) як життя однієї особини, а й успіх їх у застереження після себе потомства». Дарвін пише: «Про двох тварин із низки левів, У період голоду, можна цілком правильно сказати, що борються друг з іншому за їжу, і життя. АЛЕ про рослина околицями пустелі також кажуть, що його веде боротьбу життя проти посухи, хоча правильніше було сказати, що його залежить від вологості. Про рослина, щорічно яке виробляє тисячі насіння, з яких середньому виростає лише одне, ще вірніше можна сказати, що його з рослинами тієї самої роду свого і інших, вже покриваючих почву… во всіх таких знаннях… я заради зручності прибігаю до спільного терміну боротьба за существование».

Текст «Походження видів» підтверджує різноманітні форми боротьби за існування, але з тим показує, що у всіх цих формах присутній елемент змагання чи конкуренции.

Сам Ч. Дарвін ні яких форм боротьби за існування не виділяв. Такі спроби робили Л. Морган, Л, Платі. У вітчизняну літературу поняття про форми боротьби за існування ввів До. А. Тімірязєв. Дотримуючись цим авторам зазвичай розрізняють: 1) внутривидовую боротьбу з подібними за їжу, і розмноження; 2) межвидовую боротьбу коїться з іншими організмами (з хижаками, паразитами, бактеріальними хворобами); 3) конституціональну боротьбу з чинниками неорганічної среды.

Внутрішньовидова боротьба йде умовах жорсткій конкуренції, оскільки особини жодного виду вимагають однакових умов. На перше місце виступає роль самого організму, що індивідуальних особливостей. Зазначається значення його засобів захисту, його активність, його прагнення размножению.

Боротьба за існування лише на рівні виду має явно активний характер, і його інтенсивність збільшується зі збільшенням щільності населения.

Організми змагаються між собою у боротьбі їжу, за самку, за зону полювання, а також у засобах захисту від несприятливих впливів клімату, в охороні потомства.

Погіршення кормових умов, висока щільність населення і побудову т. буд., дозволяють вижити найбільш конкурентоспроможним. Як приклад внутрішньовидовий боротьби можна навести ситуації у отарі диких оленів. Збільшення чисельності особин приводить до підвищення щільності популяції. У популяції зростає кількість самців. Збільшення щільності популяції призводить до нестачі корми, виникненню епідемій, боротьбі самців за самку тощо. буд. Усе це призводить до загибелі особин і зниження чисельності популяції. Виживають більш сильные.

Отже, внутрішньовидова боротьба сприяє вдосконаленню виду, появі адаптацій до середовища проживання, до чинників, що викликають цю борьбу.

Межвидовая боротьба відбувається між особами і популяціями різних видів, т. е. точиться жорстка боротьба з хижаками, з паразитами і патогенними мікроорганізмами. Така боротьба веде до переживання особин, найбільш збройних активними чи пасивними засобів захисту проти хижаків і паразитів, а як і переживання особин найбільш імунних до болезням.

Найчастіше межвидовая боротьба іде у одному напрямку. Класичний приклад це взаємини зайців і вовків. Два зайця втікають вовка. Одного момент вони розбігаються і вовк залишається ні із чим. Межвидовая боротьба сприяє регулювання чисельності популяцій, вибраковки хворих чи слабких организмов.

Боротьба чинниками неорганічної середовища змушує рослини пристосовуватися до нових умов існування, штовхає їх до збільшення плодючості. З іншого боку визначають приуроченість ґатунку або популяції до визначених умовам місцеперебування. Особи мятлика лугового які ростуть у преріях і рівнині мають прямостоячий стебло, а особини які ростуть у гірських умовах мають приподнимающийся стебло. Через війну боротьби за існування вижили особини які мають на ранніх етапах розвитку стебло притискається до землі, т. е. він з нічними заморозками, до найбільш життєздатною умовах гірську місцевість є й рослини сильно опущенные.

Вчення про боротьбу за існування підтверджує, саме цей чинник є двигуном еволюції. Саме боротьба, як його не називай, конкуренція, змагання. Примушує організми набувати нових ознак, що дозволяють їм побеждать.

Чинник боротьби за існування враховуються і практичної діяльності. При посадці рослин жодного виду необхідно дотримуватися певне відстань між особами. При зарибленні водойм цінними породами риб потім із нього видаляють хижаків і малоцінні породи. При видачі ліцензій на обстріл вовків враховують кількість особин тощо. д.

Природний отбор.

«Природний відбір іде через вибір найбільш пристосованих, а через винищування форм найбільш пристосованих до умови життєвої обстановки» — так пише Ч. Дарвін «Походженні видів». Природний відбір грунтується наступних посилках: а) особини будь-якого виду внаслідок мінливості, біологічно нерівні до місцевих умов середовища; одні їх у більшою мірою відповідають умовам середовища, інші в меншою мірою; б) особини будь-якого виду бореться з несприятливими їм чинниками середовища проживання і конкурують між собою. У процесі цієї боротьби, і конкуренції, «зазвичай, — через винищування незадовільних» — виживають найбільш пристосовані форми. Переживання найбільш пристосований пов’язані з процесами дивергенції, у ході, під безперервним впливом природного відбору, є формування нового внутривидовые форми. Останні дедалі більше відокремлюються і служать джерелом освіти нових видів тварин і їх розвитку. Природний відбір — творить нових форм життя, створює дивовижну пристосованість живих форм, забезпечує процес підвищення організації, різноманіття жизни.

Відбір починається лише на рівні, у найбільш висока конкуренція між особами. Звернімося до класичному прикладу, про яку писав сам Ч. Дарвін. У березовому лісі переважають метелики зі світлим забарвленням. Це засвідчує тому, що метелики зі світлим забарвленням витіснили метеликів з темній і строкатої забарвленням. Цей процес відбувається пройшов під впливом природного відбору кращу захисну забарвлення. При заміні берези на породи з темній забарвленням кори на цій території метелики зі світлим забарвленням починають зникати — їх поїдають птахи. Що Залишилося в незначному числі частина популяції з темній забарвленням починає бурхливо розмножуватися. Йде відбір особин які мають ймовірність виживання і дати плодючого нащадка. У разі йдеться про межгрупповом змаганні, т. е. відбір йде між вже існуючими формами.

Природному відбору зазнають і окрема особа. Будь-яке незначне ухиляння дає перевагу особини у боротьбі існування може підхоплюватися природним відбором. У цьому вся полягає творча роль відбору. Він діє завжди і натомість рухомого матеріалу, безупинно мінливого у процесах мутування і комбинирования.

Природний відбір — головна рушійна сила эволюции.

Типи (форми) природного отбора.

Розрізняють дві основні відбору: стабілізуючий і направленный.

Стабілізуючий відбір відбувається у тому випадку, коли фенотипічні ознаки максимально відповідають умовам середовища проживання і конкуренція досить слабка. Такий відбір діє у популяції, знищуючи особин з крайніми ухиляннями. Наприклад, існує певна оптимальна довжина крил для бабки певних розмірів з належним чином життя жінок у даної середовищі. Стабілізуючий відбір діє завдяки диференціальному розмноженню, знищуватиме тих бабок, які мають розмах крил більшою або меншою оптимального. Стабілізуючий відбір не сприяє еволюційному зміни, а підтримує фенотипическую стабільність популяції з покоління в поколение.

Спрямований (рушійний) відбір. Ця форма відбору виникає у відповідь шляхом поступового зміну умов середовища. Спрямований відбір впливає діапазон фенотипів, що у даної популяції, і неабияк впливає селектвное тиск, сдвигающее середній фенотип у той чи іншу бік. Потому, як фенотип ввійде у оптимальне відповідність до новими умовами середовища, набирає чинності стабілізуючий отбор.

Спрямований відбір призводить до еволюційному зміни. Ось одна з примеров.

Відкриття сорокових роках антибіотиків створило сильно тиснуть добору у користь бактеріальних штамів, які мають генетичної сталістю до антибіотиків. Бактерії дуже розмножуються, в результаті випадкової мутації може з’явиться стійка клітина, нащадки якій будуть процвітати завдяки відсутності конкуренції із боку інших бактерій, знищуваних даним антибиотиком.

Штучний отбор.

Штучний відбір це метод виведення нових порід домашніх тварин чи сортів растений.

Людина з ранніх часів своєї цивілізації застосовує штучний відбір при розведенні рослин та тварин. Дарвін користувався даними зі штучного відбору, до пояснень механізму природного відбору. Основними чинниками штучного відбору є спадковість, мінливість, дію людини, прагне довести спадкові відхилення абсурдно і відбір. Мерехтливість, як властивість всіх організмів змінюватися, дає матеріал для відбору — різного низки ухиляння. Людина помітивши потрібні їй відхилення вдається до відбору. Штучний відбір грунтується на ізоляції природних популяцій чи особин із «потрібними відхиленнями і виборчому схрещуванні організмів, з ознаками бажаними для человека.

Відбір черефордской і абердииангусской порід великої рогатої худоби вівся кількості і якість м’яса, чернзейской і джерсейской порід — на молочность. Вівці чемпширской і суффальской порід швидко не дозрівають і дають хороше м’ясо, але де вони менш витривалі і менше активні у пошуках їжі, ніж, наприклад, шотландські черномордные вівці. Ці приклади, показують, що у однієї породі не хочуть об'єднатися все ознаки, необхідних максимального економічного эффекта.

При штучному відборі людина створює спрямоване селективне дію, що призводить до зміни частот алелів і генотипів в популяції. Це еволюційний механізм, що призводить до виникнення нових порід, ліній, сортів, рас і підвидів. Генофонды всіх таких груп ізольовані, але де вони зберігають основну генну і хромосомну структуру, властиву виду, до якого досі належать. Створити нового вигляду чи відновити вимерлий ні в влади человека!

Дарвін розрізняв не більше штучного відбору методичний чи систематичний добір і несвідомий відбір. При методичному відборі селекціонер ставив собі цілком певну мета, зробити нові породи, переважали усе, що був у цьому напрямі створено. Несвідомий відбір спрямовано збереження вже наявних качеств.

У сучасному селекції є дві форми штучного відбору: інбридинг і аутбридинг. Інбридинг грунтується виборному схрещуванні близькоспоріднених особин із метою збереження й ризик поширення особливо бажаних ознак. Аутбридинг це на схрещування осіб з генетично різних популяцій. Нащадки також від таких схрещувань зазвичай перевершують своїх родителей.

Виникнення пристосувань. Відносний характер приспособленности.

Результатом природного відбору є виникнення ознак, дозволяють організмам пристосується до місцевих умов існування. Звідси і з’явився уявлення про приспособительном характері еволюції. На основі вивчення виникнення пристосувань (адаптацій) виникло цілий напрям в біології - вчення про адаптациях. Пристосувальні ознаки чи адаптаціями поділяються на фізіологічні і морфологические.

Фізіологічні адаптації. Багатство і багато важить для життєвої стійкості організму малих фізіологічних мутацій сприяють тому, що у популяціях починається диференціювання. Це зрозуміло, якщо мутації за своєю природою є біологічними змінами, що колись всього ведуть до змін процесів внутрішньоклітинного обміну речовин, і лише крізь це лише до морфологічним перетворенням. Прикладами можуть служити такі ознаки організму, як стійкість стосовно відомим температур, здатність накопичувати живильні речовини, загальна активність тощо. Вони легко дають усунення у обидва боки, й у обох випадках може бути сприятливими. Вивчаючи всхожесть насіння конюшини червоного в різних температурах показало, що найбільше % всхожести насіння дають при +12С, але частина насіння проростає лише у інтервалі +4−10С. Це виживання виду при низькою весняної температуре.

Пігментація тварин зі свого розвитку і мінливості наближається до фізіологічним ознаками. Велика чи менша інтенсивність забарвлення може мати захисні значення відповідні умови загального фону і висвітлення. Це вже морфологічні приспособления.

У відомих дослідженнях Гаррісона показали механізм самого виникнення відмінностей у забарвленні двох популяцій метеликів, що утворилися з однієї суцільний популяції при поділі лісу широкої просікою. У тому частини лісу, де сосна була заміщена березою, природний відбір (переважна поїдання птахами більш темних особин) призвів до значному посветлению популяції бабочек.

Ще Ч. Дарвін звернув на той факт, що комахи островів або хороші літуни, або мають редуковані крила. Таке явище як редукція органів, втратили своє значення неважко пояснити, т. до. більшість мутацій пов’язано саме з явищем недоразвития.

Аналіз адаптацій показав, що вказують вижити організмам лише у певних умов. Це можна було зрозуміти навіть проаналізувавши наведені нами приклади. При вирубування беріз світлі метелики стають б легкою здобиччю птахів. Ті ж птахи що з’явилися під островами знищують комах з редукованими крилами. Вже ці факти кажуть, що пристосованість не абсолютна, а относительна.

Докази еволюції органічного мира.

Дарвінізм став давно загальновизнаним вченням. Саме з нижчих дарвиновских уявлень можна пояснити все історичні перетворення органічного світу на Земле.

Наприкінці 19 століття, коли кількість прибічників еволюційного вчення Ч. Дарвіна було менше, ніж противників, послідовники Ч. Дарвіна почали збір доказів існування еволюції органічного мира.

Роботи у цьому напрямі проводили у областях палеонтології, порівняльної морфології, порівняльної анатомії, ембріології, биогеографии, біохімії і др.

1. Палеонтологічні знахідки як докази эволюции.

За існування наукової біології накопичилися численні палеонтологічні знахідки вимерлих рослин та тварин. Особливо цінними ці знахідки стали тоді, коли вчені навчилися визначати вік відкладень у яких знайшли. Вдавалося як відновити образ копалин організмів, а й назвати час, що вони жили на планеті. То існували знайдено залишки насіннєвих папороті, хто був проміжної формою між папоротями і насінними рослинами. Був виявлено стегоцефал — проміжна форма між рибами і земноводними. З пермських відкладень відомий зверозубый ящір є проміжної формою між рептиліями і ссавцями. Таких прикладів можна навести ще значне количество.

2. Сравнительно-морфологические і эмбриологические докази эволюции.

Сравнительно-морфологические докази базуються на поняттях: аналогії і гомології органів, на понятті рудименти і атавизмы.

Особливо цінними у процесі докази еволюції є гомология, рудименти і атавизмы.

Як приклад гомологичных органів може бути передні кінцівки хребетних; лапи жаби, ящірки, крила птахи, ласти водних ссавців, лапи крота, руки людини. Усі вони теж мають єдиний план будівлі та становлять эволюционно-морфологический род.

До таких явним доказам еволюції можна віднести його присутність серед роді людському «хвостатих людей» і волосяний покрив яких охоплює всю поверхню тела.

Однією з основних доказів еволюції вважаються інформацію про ембріональному розвитку організмів, що викликало появі нового напрями у біології - еволюційної біології. На користь еволюції каже вже те, всі багатоклітинні тварини мають у своєму ембріональному розвитку зародкові аркуші, у тому числі різними шляхами формуються різні органи. Ембріон свого розвитку як бы.

«згадує» стадії, які пройшли його предки.

3. Докази еволюції в галузі екології і географии.

Покровительственная забарвлення, виникнення симбиотических і паразитичних форм можна пояснити тільки з позицій дарвинизма.

Черви-паразиты походять від хробаків сапрофитов, які потрапивши у кишечник хазяїна пристосувалися існувати умовах, що призвели зміну як образу, а й функціональних особливостей. Своєрідність тваринного світу Австралії можна пояснити втратою зв’язки цієї острова коїться з іншими материками ще Мезозойську эру.

4. Біохімічні докази эволюции.

Яскравим доказом еволюції служить наявність єдиного спадкового матеріалу — ДНК і можливість різних груп організмів «включати» у життя різні ділянки генома!

Головні напрями еволюційного процесса.

Процес еволюції йде безупинно під знаком пристосування організмів до оточуючої среде.

Основних напрямів еволюційного процесу треба вважати біологічний прогрес, біологічну стабілізацію, біологічний регресс.

Чіткі визначення цих явищ було дано А. М. Северцовым.

Біологічний прогрес означає зростання пристосованості організму до оточуючої його середовищі, що призводить до збільшення чисельності та дедалі ширшому поширенню цього виду у просторі. Прикладом біологічного прогресу може бути еволюцію дихальної системи від жаберного дихання до легочному. Саме це процес призвів до завоюванню тваринами суші та повітряного пространства.

Біологічна стабілізація по А. М. Северцову, означає підтримку пристосованості організму на відомому рівні. Організм змінюється відповідно змін довкілля. Чисельність його зростає, але й снижается.

У рослин за незначного зниження середньорічний температури збільшується кількість кроющих шерстинок эпидермы. Це дозволяє вижити всім особам, але переваги між інші види немає, т. до. вони виявляють ті ж самі реакцию.

Біологічний регрес означає зниження пристосованості організму. Організм відстає змін у зовнішній середовищі, й у особливості від темпів еволюції і розповсюдження екологічно близьких форм. Чисельність виду зменшується, й посвідку йде зустріч вимиранню. Але слід зазначити, що рішуче переважання регресивних процесів за переходу до простішим умовам існування зовсім не від виключає явища прогресу. Навіть в паразитів при виняткової глибині їхніх регресу, відбувається прогресивне розвиток засобів прикріплення, статевого апарату, шкірного харчування. Дорогою чистого біологічного регресу йдуть мабуть лише релікти, Не успішних пристосується до існуючим умовам середовища проживання і тому які у різні «Червоні книги».

Найбільше значення в еволюції має біологічний прогрес, у біології приділяють значну увагу вивченню біологічного прогресса.

Основних напрямів біологічного прогресу вважаються ароморфозы і идеоадаптации, серед інших напрямів біологічного прогресу можна й загальну дегенерацию.

Ароморфозы — пристосувальні зміни, у яких відбувається розширення життєвих умов що з ускладненням організації та підвищенням життєдіяльності. Класичним прикладом ароморфозов можна вважати вдосконалення легких у птахів та ссавців, цілковите розмежування артеріальною і венозної крові у серце птахів та ссавців, поділ функцій у пластид вищих растений.

Идеоадаптации — напрями у еволюції, у яких одні пристосування замінюються іншими, біологічно їм рівноцінні. Идеоадаптации на відміну від ароморфозов мають приватного характеру. Прикладом идеоадаптаций є еволюція ротового апарату комах, що формувався задля середовища проживання і коэволюции.

Загальна дегенерація — пристосувальні зміни дорослих нащадків, у яких загальна енергія життєдіяльності знижується. Ставиться до напрямам біологічного прогресу оскільки редукція одних органів, що відбуваються при дегенерації супроводжується компенсаторним розвитком тих органів. То в печерних і підземних тварин редукція органів зору супроводжується компенсаторним розвитком тих органів чувств.

Походження человека.

У антропології є кілька точок зору те, коли відокремилася гілка людська. За однією з гіпотез близько 20 мільйонів років тому вони обезьянолюди розділилися втричі виду. Один вид — прагориллы — пішли у гірські лісу, де задовольнялися вегетаріанської їжею. Інший вид — прашимпанзе — вибрав груповий спосіб життя. Головною їжею йому служили мавпи дрібних видів. Третій вид — пралюдина — віддав перевагу полювання в багатою життям савані. Це була гілка, що до людині современному.

Відповідно до сучасної гіпотезі, висунутої Тімом Вайтоном, антропологом з Каліфорнійського університету у Берклі, тільки п’ятьох мільйонів років як розв’язано, розділилися галузі прачеловека і мавпи. Тіман Вайт вважає, що Австралопітек рамидус що з’явився цей час у залежність від обставин рухався або на чотирьох, або двома кінцівках. І мабуть пройшли сотні тисячі років, як змінюють змішаного руху прийшло прямохождение.

Близько трьох мільйонів років як розв’язано гілка людини дала дві лінії розвитку. Один із них дала цілу плеяду ходить на двох видів австралопітеків, інша призвела до нового роду, названих хомо.