|
|
Живые системы: их организацияСтр 1 из 3Следующая ⇒ Основные понятия биологии 1.1 Определение. Предмет и задачи биологии Биология наука о жизни, ее формах и закономерностях развития. Предметом ее изучения является многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение (от молекулярного до анатомо-морфологического), функции, происхождение, индивидуальное развитие, эволюция, распространение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой. 1.2 История развития науки. Представления на различных этапах истории о сущности и происхождения жизни. 1.3 Современные представления о возникновении жизни. Химическая и биологическая эволюция 1.4 Система живой природы. Царства бактерий, грибов, растений и животных Царство - одна из высших таксономических категорий (рангов) в системе органического мира. Со времён Аристотеля было принято деление всех живых организмов на два царства: растения и животные. С середины ХХ в. всё больше сторонников среди биологов находит новая система органического мира. Согласно этой системе, все организмы разделяют по отсутствию или наличию в их клетках истинного ядра на прокариот и эукариот, которых считают царствами или над царствами. В последнем случае все организмы делят на 4 царства. Прокариоты включают одно царство - дробянки (два под царства - бактерии и цианеи, или сине-зелёные водоросли); эукариоты - три царства: растения (два под царства - низшие растения и высшие растения), грибы (два под царства - низшие грибы и высшие грибы) и животные (два под царства - простейшие и многоклеточные животные). Это деление обосновано с эволюционной точки зрения.
Клетка – элементарная биологическая система. 3.1 Клеточная теория. Строение клетки 3.2 Строение прокариотической клетки 3.3 Строение эукориотической клетки. Строение растительной и животной клетки. 3.4 Структурно-функциональная организация цитоплазмы (строение органоидов) 3.5 Клеточное ядро. Хромосомы
Химическая организация клеток 4.1 Органические и неорганические компоненты клетки. Органогены 4.2.Белки: строение и их функции 4.3 Углеводы: структурная организация и их роль 4.4 Нуклеиновые кислоты 4.5 Обмен веществ и преобразование энергии в клетке 4.6 Пластический обмен (анаболизм) биосинтез белка. 4.7 Энергетический обмен (катаболизм). Способы получения энергии (фотосинтез, хемосинтез)
Жизненный цикл клетки 5.1 Митотический цикл. 5.2 Митоз Закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени составляют содержание жизненного цикла клетки (клеточного цикла). Клеточный цикл — это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Важным компонентом клеточного цикла является митотический (пролиферативный) цикл —комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени событий, происходящих в процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления. Кроме того, в жизненный цикл включается период выполнения клеткой многоклеточного организма специфических функций, а также периоды покоя. В периоды покоя ближайшая судьба клетки не определена: она может либо начать подготовку к митозу, либо приступить к специализации в определенном функциональном направлении (рис. 2.10). Продолжительность митотического цикла для большинства клеток составляет от 10 до 50 ч. Длительность цикла регулируется путем изменения продолжительности всех его периодов. У млекопитающих время митоза составляет 1—1,5 ч, 02-периода интерфазы —2—5 ч, S-периода интерфазы — 6—10 ч. Биологическое значение митотического цикла состоит в том, что он обеспечивает преемственность хромосом в ряду клеточных поколений, образование клеток, равноценных по объему и содержанию наследственной информации. Таким образом, цикл является всеобщим механизмом воспроизведения клеточной организации эукариотического типа в индивидуальном развитии. Главные события митотического цикла заключаются в редупликации (самоудвоении) наследственного материала материнской клетки и в равномерном распределении этого материала между дочерними клетками. Указанным событиям сопутствуют закономерные изменения химической и морфологической организации хромосом — ядерных структур, в которых сосредоточено более 90% генетического материала эукари-отической клетки (основная часть внеядерной ДНК животной клетки находится в митохондриях). Хромосомы во взаимодействии с внехромосомными механизмами обеспечивают: а) хранение генетической информации, б) использование этой информации для создания и поддержания клеточной организации, в) регуляцию считывания наследственной информации, г) удвоение (самокопирование) генетического материала, д) передачу его от материнской клетки дочерним. Химическая организация и строение хромосом описаны в разд. 3.5.2.
Митоз — это деление соматических клеток, а так же размножение и передача наследственной информации при бесполом размножение. Митозу предшествует фаза покоя или интерфаза. Длится она от несколько часов до нескольких суток. Митоз длится 2 - 2,5 часа и начинается с профазы. В результате митоза образуется из диплоидного набора клетки 2n, две абсолютно одинаковые клетки. Значение митоза: рост организма, регенерация аргановой ткани, вегетативное размножение. 1. соматические (диплоидные) 2. половые (гаплоидные) В основе бесполого и вегетативного размножения организмов лежит деление клетки. Наиболее универсальным делением клетки является митоз. В результате деления все вновь образующиеся клетки имеют одинаковый кариотип и генетическую информацию, закодированную в молекулах ДНК. Клеточный цикл — период от одного деления до другого, совокупность процессов происходящих при этом в клетки. Клеточный цикл состоит из четырёх периодов: 1. просинтетического 2. периода синтеза белка (ДНК) 3. просинтетического 4. митоз Фазы митоза Различают следующие четыре фазы митоза: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В профазе хорошо видны центриоли — образования, находящиеся в клеточном центре и играющие роль в делении дочерних хромосом животных. (Напомним, что у высших растений нет центриолей в клеточном центре, который организует деление хромосом). Мы же рассмотрим митоз на примере животной клетки, поскольку присутствие центриоли делает процесс деления хромосом более наглядным. Центриоли делятся и расходятся к разным полюсам клетки. От центриолей протягиваются микротрубочки, образующие нити веретена деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки.
Живые системы и их свойства 7.1 Размножение. Бесполое и половое размножение. Гаметогенез. 7.2 Онтогенез. Эмбриональный период развития. Постэмбриональный период развития. Биогенетический закон
Основы генетики 8.1 Основные понятия генетики. Наследственность. Ген. Генотип и фенотип. Генотипическая среда. Изменчивость. 8.2 Закономерности наследования признаков. Законы Менделя. 8.3 Закономерности изменчивости (наследственная, мутационная, комбинативная, фенотипическая)
Основные понятия биологии 1.1 Определение. Предмет и задачи биологии Биология наука о жизни, ее формах и закономерностях развития. Предметом ее изучения является многообразие вымерших и ныне населяющих Землю живых существ, их строение (от молекулярного до анатомо-морфологического), функции, происхождение, индивидуальное развитие, эволюция, распространение, взаимоотношения друг с другом и окружающей средой. 1.2 История развития науки. Представления на различных этапах истории о сущности и происхождения жизни. 1.3 Современные представления о возникновении жизни. Химическая и биологическая эволюция 1.4 Система живой природы. Царства бактерий, грибов, растений и животных Царство - одна из высших таксономических категорий (рангов) в системе органического мира. Со времён Аристотеля было принято деление всех живых организмов на два царства: растения и животные. С середины ХХ в. всё больше сторонников среди биологов находит новая система органического мира. Согласно этой системе, все организмы разделяют по отсутствию или наличию в их клетках истинного ядра на прокариот и эукариот, которых считают царствами или над царствами. В последнем случае все организмы делят на 4 царства. Прокариоты включают одно царство - дробянки (два под царства - бактерии и цианеи, или сине-зелёные водоросли); эукариоты - три царства: растения (два под царства - низшие растения и высшие растения), грибы (два под царства - низшие грибы и высшие грибы) и животные (два под царства - простейшие и многоклеточные животные). Это деление обосновано с эволюционной точки зрения.
Живые системы: их организация 2.1 Уровни организации живой материи Уровни организации живой материи. Окружающий нас мир живых существ — это совокупность биологических систем разной степени сложности, образующих единую иерархическую структуру. Причем следует отчетливо представлять, что взаимосвязь отдельных биологических систем, принадлежащих к одному уровню организации, формирует качественно новую систему. Одна клетка и множество клеток, один организм и группа организмов — разница не только в количестве. Совокупность клеток, обладающих общим строением и функцией, — это качественно новое образование — ткань. Группа организмов — это семья, стая, популяция, т. е. система, обладающая совершенно иными свойствами, нежели простое механическое суммирование свойств нескольких особей. В процессе эволюции происходило постепенное усложнение организации живой материи. При образовании более сложного уровня предыдущий уровень, возникший ранее, входил в него как составная часть. Именно поэтому уровневая организация и эволюция являются отличительными признаками живой природы. В настоящее время жизнь как особая форма существования материи представлена на нашей планете несколькими уровнями организации.
Молекулярный уровень включает физико-химические процессы, протекающие в клетке (и/или в живом организме). К ним относят синтез, распад и взаимопревращения органических молекул, движение ионов, превращение энергии и передачу генетической информации. Участниками этих процессов являются низко- и высокомолекулярные органические соединения, большинство из которых не встречается в неживой природе (биополимеры – белки и нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды и др.). Клеточный уровень включает различные клеточные структуры, на основе которых происходит пространственная и временнáя упорядоченность протекающих на молекулярном уровне физико-химических процессов, а также функциональные взаимодействия между структурными элементами клетки во время ее жизненного цикла. Наиболее значимым событием на клеточном уровне, в которое вовлечены все клеточные структуры, является процесс деления клетки. Значимость клеточного уровня также заключается в том, что именно с него начинается собственно жизнь. Все процессы, описываемые на молекулярном уровне, происходят только в клетке. Другими словами, клетка является основной формой организации живой материи. Любая клетка любого организма содержит всю генетическую информацию о данном организме. Уникальность генетической информации каждого организма (генотип) определяется последовательностью нуклеотидов в цепи ДНК. Число вариантов молекул ДНК достаточно, чтобы обеспечить каждый организм, существующий в настоящее время, существовавший когда-либо и тот, который появится в будущем, своей собственной уникальной генетической программой. Тканевый уровень включает процессы, протекающие в сходных по строению, происхождению и функциям клетках. На этом уровне происходит дифференциация и специализация клеток, действуют механизмы соединения клеток между собой, механизмы, контролирующие рост ткани и ее функциональную активность. Органный уровень возникает на основе функционального объединения нескольких тканей. Функции некоторых органов могут совпадать с функциями отдельных клеточных структур у одноклеточных организмов (пищеварение, выделение, зрительная и химическая рецепция). Организменный уровень включает согласованное функционирование органов и их систем. На организменном уровне проявляются онтогенетические изменения строения многоклеточного организма, процессы управления онтогенезом, процессы реализации генетической информации, адаптационные реакции организма на изменения условий внутренней и внешней среды, процессы, обеспечивающие постоянство внутренней среды организма и многое другое. Организменный уровень позволяет сформулировать представление об уникальности внутреннего и внешнего строения особей определенного вида, проследить направления и охарактеризовать в деталях морфо-физиологический прогресс. На организменном уровне происходит реализация наследственной программы индивидуума, закодированной в генотипе, т. е. онтогенез. Однако генетическая система содержит информацию не только об индивидуальном, но и об историческом развитии особи (филогенезе), т. е. обладает исторической памятью. В процессе эмбрионального развития многоклеточный организм в ускоренном темпе проходит все стадии исторического развития вида. Популяционно-видовой уровень возникает на основе объединения особей одного вида. Необходимость выделения этого уровня связана с тем, что популяцию следует рассматривать как элементарную единицу эволюционного процесса, а вид является его главным результатом. На популяционно-видовом уровне начинают проявляться основанные на статистических (вероятностных) законах такие факторы эволюции, как рекомбинации, дрейф генов, поток генов и естественный отбор. Длительная эволюция предшествовала созданию генофонда вида, который определяется как «система хорошо коадаптированных генов». Генофонд играет ключевую роль гиперструктуры на популяционно-видовом уровне. Особь в этом случае рассматривается как «недолговечный сосуд, в котором временно хранится небольшая часть генофонда». Генофонд в его видимой форме представляет существующая популяция, где происходит процесс обмена генетической информацией между особями в процессе размножения. Генофонд вида в этом контексте представляет собой информационную систему, на основе которой постоянно создаются новые варианты генетических программ — генотипы особей. Именно в популяциях гены взаимодействуют в многочисленных комбинациях. В процессе эволюции мутации обеспечивают появление новых вариантов генов, что ведет к изменению генофонда популяций и вида в целом. Механизмом, защищающим вид от разрушения его хорошо интегрированной системы коадаптированных генов, является репродуктивная изоляция (нескрещиваемость особей разных видов). Длительное взаимодействие генов в генофонде обеспечивает степень интеграции, на основе которой происходит адаптация организмов данного вида к среде обитания (экологической нише). Таким образом, разделение массы организмов на виды, т.е. защищенные генофонды, создает некую упорядоченную систему, которая допускает увеличение генетического разнообразия организмов в заданных пределах без разрушения базового информационного (генного) комплекса. Популяционный уровень служит основой для развития социальных отношений, появления коллективных поведенческих реакций. Биогеоценотический и биосферный уровни объединяют процессы, протекающие в биогеоценозах, элементарных структурных и функциональных единицах биосферы. Биогеоценоз – открытая, относительно стабильная система, имеющая входы и выходы для вещества и энергии., посредством которых биоценозы объединяются в цепи или сети. На данном уровне изучают круговорот веществ и потоки энергии в природе, производят оценку продуктивности и биоразнообразия биоценозов, изучают их эволюцию, устанавливают причины глобальных экологических кризисов, прогнозируют состояние биоты и отдельных видов в будущем. 2.2 Основные свойства живых систем
  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
