Главная стр 1
скачать
Общая Биология.
Введение
Биология – наука о живой природе и закономерностях, управляющих ей. Биология изучает все проявления жизни, строение и функции живых существ и их сообществ, а также выясняет происхождение, распространение и развитие живых организмов, и их связи с неживой природой.
Основные признаки «живого»:

1. Сложность и высокая степень организации живых организмов; усложнение внутреннего строения.

2. Любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет определённые функции. Это относится ни только к органам (сердце, почки), но и к микроскопическим структурам и молекулам (Клетка состоит из органоидов).

3. Живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей среды (либо в форме органических питательных веществ, либо использование солнечного света) Организмы способны к обмену веществ и энергии (метаболизм).

4. Организмы способны специфически реагировать на изменения окружающей среды.

5. Живые организмы хорошо приспособлены к среде обитания (адаптация).

Адаптация – особенности строения функций и поведения данного организма, отвечающему его образу жизни (например, у кактуса листья изменены на колючки).

6. Живым организмам свойственно: размножение, наследственность и изменчивость.

7. Для «живого» характерна способность к историческому развитию от простого к сложному – эволюция. В результате эволюции возникло всё разнообразие живых организмов.
Уровни организации живой материи (атомно-молекулярный):

1. Макромолекулярный. Поддержание жизнеспособности любого организма осуществляется на уровне биологических молекул (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты).

2. Клеточный. Клетка является основной структурно-функциональной единицей живых существ. На клеточном уровне происходят все жизненно важные процессы: дыхание, обмен веществ, рост, размножение.

3. Тканевый. Ткань – совокупность клеток, имеющие одинаковое происхождение, структуру и функции.

4. Органный. Орган состоит из нескольких видов тканей, которые отличаются по структуре и функциям, но которые вместе выполняют определённую функцию организма. Например: сердце состоит из мышечной, нервной и соединительной ткани, которые выполняют функцию перекачивания крови.

5. Системы органов. Два или несколько органов, выполняющие вместе определённую функцию организма образуют систему органов (например, Дыхательная система).

6. Организменный. Организм состоит из нескольких систем органов, совместное функционирование которых обеспечивает его жизнедеятельность. Человеческий организм состоит из 11 систем органов: нервная, пищеварительная, кровеносная, ...

7. Популяционный. Популяция представляет собой совокупность особей, принадлежащих одному виду, свободно скрещивающих между собой и живущих на определённом участке. Популяция состоит из разных особей.

8. Видовой. Вид состоит из особей или популяций, способных свободно скрещиваться и обладающих общими структурами, потомством, поведением и достижением.

9. Биогеоценотический. Биогеоценоз представляет собой взаимодействие различных организмов разных видов, а также взаимодействие этих организмов с факторами среды. Структура, включающая в себя сообщество организмов (Биотическое сообщество), проживающих на определённой территории и взаимодействующих с абиотическими факторами является экологической системой (Экосистемой).

10. Биосферный. Биосфера представляет собой планетарную экосистему, в которой поддерживается общеземной круговорот веществ. Этот уровень включает в себя все земные формы жизни, ареалы их распространения и круговорот веществ и энергии.

Цитология.
Химический состав клетки. Неорганические вещества. Клеточная теория.
Code

1665 год - начало учения клетки. Начало 19 века представление о клеточном строении живых организмов получили широкое распространение и признание. Важное открытие 30-х годов 19 века сделал шотландский ученный Роберт Браун, обнаружевший ядро.

В 1838 году немецкий ученный Шлейден "Ядро является главным стрктурным элементом всех растительных клеток". (все клетки сходны - в них есть ядра)

Ш. и Ш. сформулировали основу положения клеточной теории: все растительные и животные организмы состоят из клеток сходных по строению.

Немецкий биолог Рудольф Вирхов спустя 20 лет внес дополнения в клеточную теорию, он доказал, что количество клеток в организме увеличивается в результате клеточного деления.
Основные положения клеточной теории на современном этапе.
Code

1) Клетка является основной стрктурной и функциональной единицей жизни. Все организмы состоят из клеток.

2) Клетка всех организмов сходны по своему составу и строению и функциям.

3) Новые клетки образуются при делении исходных клеток.
Химический состав клеток.
Code

В состав клетки входят примерно 70 химических элементов системы Менделеева. Все эти элементы встречаются и в неживой природе, что служит одним из доказательств общности живой и неживой природы. однако соотношение химических элементов в живых телах иное, чем в обьектах неодушевленной природы. В земной коре наиболее распрастранены: Si, Al, O2, Na. В живых организмах более 98% массы составляют 4 элемента: N2, O2, H2, P2.

Вода.
Code

Вода представляет собой одно из основных неорганических веществ клетки. Отсуствие и недостаток воды приводит к нарушению функций клеток и ее гибели.

Все клеточные вещества делятся на:

1) гидрофильные (растворимые в воде).

2) гидрофобные (нерастворимые в воде)

В зависимости от ётипа функционального строения и условий существования клеток содержание воды в них колеблится от 60% до 35% от обсолютного сухого веса.

Молекулы воды характерезуются маленькими размерами являются биполярными и образуют между собой водородные связи.

Во всех типах клеток животных, растительных, грибных, прокариотических - вода имеет экзогенное (проникает в клетку путем осмоса) и энжогенное происхождение (образуется в результате реакций распада жиров, белков, углеводов) .

Значение воды в составе клеток обьясняется ее свойтсвами:

1) маленькие размеры молекулы, которые позволяют с легкостью проникать через полупроницаемые мембраны

2) вода, лучший растворитель, опережая любую другую жидкость. Прежде чем проникнуть все вещества подвергаются растворению в воде.

3) высокая теплоемкость воды: вода нагревается очень медленно и также медленно остывает. Это свойство позволяет клеткам и организму в целом легче переносить температурные изменения окружающей среды

4) небольшую плотность вода достигает при темпаратуре +4 . Это свойство обеспечивает выживание организмов в воде (в зимнее время т.к. вода не замерзает до самого дна).

Органические вещества клетки.
Code

Определение. Вещества, в состав которых входят один или несколько атомов углерода - называются органическими веществами (исключения: CO, CO2 - соли). Они состовляют примерно 20-30% массы живых клеток. В составе органического вещества углерода образуются ковалентные связи с атомами водорода,а иногда с атомами кислорода, азота, серы и др. . органические вещества клетки представленны мономерами (аминокислоты, моносахариды, глицерин, жирные кислоты и др.) и полимерами (белки, жиры, нуклеиновые кислоты, полисахориды).

Мономеры- химические вещества с относительно простой структурой, которые обьеденяются между собой и образуют цепи,состоящие из десятков и сотен структурных единиц (А).

Полимеры - это цепи образованные десятками и сотнями мономеров (А-А-А-А). Полимеры регулярные (А-А-А) и нерегулярные (А-В-В-А-С).

Органические вещества разных клеток имеютразное происхождение: в растительной клетке они образуются путем синтеза из неорганических веществ, проникающих из окружающей среды; животная клетка преобретает органические вещества только из пищи; грибная клетка получает из окружающей среды путем мембрального транспорта; микробы могут синтезировать органические вещества самостоятельно (аромотофы), или получают их из окружающей среды.

Органические вещества обеспечивают организм энергией и питательными веществами, благодоря им происходят всежизненоважные процессы (рост, движение..) .
Органические вещества очень разнообразны в зависимости от структуры и функциональных особенностей делятся на четыре грппы:

1) углеводы

2) белки

3) жиры

4) нуклеиновые кислоты
1) Углеводы- В растениях углеводы образуются в пластидах из CO2 и H2O (процесс фотосинтеза), некоторые семена содержат 90%. Уживотных поступает с пищей. Состоят их трех основных химических элементов (C, H, O).
Углеводы делятся на три группы:

1) моносахариды (мономеры) - глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза.

2) дисохариды (димеры) - сахароза, лактоза, мальтоза.

3) полисахариды (полимеры) - целлюлоза, крахмал, гликоген.
Cn(H2O)m
Моносахариды - простые вещества, содержащие не менее трех и более семи атомов углерода.

Дисахариды - состоят из двух моносахаридов (пищевой сахар: глюкоза, фруктоза; молочный сахар: глюкоза + голоктоза).

Полисахариды - поучают в результате конденсации большого числа моносахаридов (60-300)
Роль углеводов клетки.

1) источник энергии

При окислении первого грамма углеводов освобождается 17,6 КДЖ энергии.

2) структурная (строительная) функция

Является частью клеточной стенки (целюлоза, хитин..).

3) защитная функция

Обеспечивает несвертываемость крови, также обвалакивают слизью стенки кишечников, бронхов и др. .

4) питательные и энергетические резервы

Отложение крахмала и гликогена.

5) Имеющиеся полимерыса сахаров, которые входят в состав клеточных мембран и обеспечивает взаимодействие между клетками одного типа.
Жиры (лепиды).
Code

Органические вещества, растворимые только в органических растворителях (бензин, эфир, ацетон).

У растений жиры синтезируются в каналах эндорлазматической сети (Э.П.О.)

У животных накапливается с пищей.

В содержании клетки от 5 до 12%, а в жировой ткани до 90%. Большинство жиров состоят из молекул и трех молекул жирной. Жирныеже состоят из 14-22 углеводородов и имеют на одном конце гидросильную группу. Если в составе жирной клетки атомы углеродов связанны между собой только простыми кавалентными связями, то такая кислота называется - насыщенной. если в молекуле двойные кавалентные связи, то кислота [b]ненасыщенная[/b].

Жиры состоящие из глицерина и насыщенных жирных кислот являются твердыми (сливочное масло), а жиры состоящие из глицерина и ненасыщенных жирных кислот является жидкими (рыбий жир).
Жиры выполняют следующие функции:

1) строительная функция

Образуют бимолекулярный, служащий основой наружной клеточной мембраны.

2) источник энергии

Расщепление первого грамма жира до CO2 и H2O, в результате освобождается 38,9 КДЖ энергии.

3) теплоизоляция

Благодоря теплопроводности накапливается в покожной жировой ткани (у китов достигает до одного метра)

4) источник воды

У верблюда при окислении одного кг жира накапливается 1,1 кг воды.

5) регулирует обменные процесы

Ликоиды служат предшественниками некоторых гармонов протестерон.
Ликоиды - это вещества, которые как и жиры обладают сильными гидрофобными свойствами.
Белки.
Code

Образуют главную группу органических веществ. Состоит из: C, H, N, O, а также: S, P, Fe, Zn, Ca.

Белки это вещества с большой молекулярной массой. В следствии влияния кислот и оснований белковые молекулы переходят в низкомолекулярное состояние - [b]аминокислоты[/b] (мономеры белков). В растительной клетке происходит синтез всех необходимых для сборки белка аминокислот, а в животной клетке только десяти. остальные аминокислоты, которые не могут быть синтезированны животной клеткой называются - мезоменимыми.

Все белки построены всего из 20 различных аминокислот (одна пятая тела человека состоит из белка). Моча и желчьне содержат белка (одна вторая мышцы, 20% кости и кожа.. ).
NH2(аминогруппа)-HCR(радикал)-COOH(корбоксильная группа)
Отличаются друг от друга свойствами радикалов. Две аминокислоты соединяются в одну молекулу путем установления связи между углеродом кислотной и азотом основной группы с выделением воды.
NH2-HCR1-C=O-OHH-NH-HCR2-C=O-OH --> H2N-CHR1-C=O-H2O-NH-CHR2-C=C-OH (пептидная связь)
Аминокислоты белков соеденены между собой ковалентной связью, которая называется пептидной и образует полипептидныую цепь.

Полипептидная цепь характерезуется разными формами пространственной организации:

1) первичная структура (последовательность белков п полипептидной цепи)

2) вторичная структура представляет собой спиральнозакрученные волокна (между атомами из соседних витков образуются водородные связи)

3) третичная структура формируется благодоря взаимодействию радикалов аминокислот в частичности аминокислоты цестеина, которые содержат серу. Атомы серы двух аминокислот соединяются, образуя дисульфидные или S-S связи (помимо S-S есть гидрофобные связи). Благодоря этим связям, менее сильным, белковая спираль сворачивается вприобретая форму шарика или моточка.

4) четверичная структура представляет собой сборку нескольких одинаковых или разных тритичных структур, которые образуют единное целое (гемоглабин).

Белки бывают простые (состоят только из аминокислот: глабулин, альбулин, гистоны) и сложные помимо аминокислотсодержат и другие органические соеденения (нуклииновые кислоты, липиды, углеводы).
По структуре белки можно класифицировать на:
1) фабрилиальнае (мерозин, кератин)

2) глобулярные (инсулин, глобулин)

3) промежуточные (фебриноген)
Денатурация - утрата белковой молекулы своей структурной организации. Она может быть вызванна изменением температуры, обезвоживанием, облучением ренгеновскими лучами идр. .Если при изменении условии среда первичная, структура белка остается неизменной, то при востановлении нормальных условий среды полностью воссоздается и структура белка.
Ренатурация - процесс востановления структуры денатурированного белка (медецина, промышленность).
Функции белков:

1) Строительная функция (структурная)

Входит в состав клеточных мембран., а также вне клеточных структур (когти, перья, копыта)

2) Ферметативная

3) двигательная (в составе моифебрии)

4) Транспортная (гемоглабин, миогемоглебин, перенос O2)

5) Резервная (казилин - белок молока; овальбумин - яичный белок)

6) Защитная (имунная)

Образование антител.

7) Источник энергии

Прирасщеплении 1 грамма белка выделяется 17,6 КДЖ энергии.

8) Сигнальная - реакция на раздрожение.

Нуклеиновые кислоты.
Code

Для живых организмов характерно 2 вида нуклеиновых кислот - ДНК и РНК.

Молекуа представляет собой полимер мономерами которого являются нуклиотиды.

Нуклиотид: Азотистое основание (АГЦТУ); Моносахорид (дезоксирибоза, рибоза); остаток фосфорной кислоты.
Молекула ДНК.
Структура ДНК была расшифрована Ватсоном и Криком в 1962 году. Состоит из двух полинуклиотивных цепей, закрученных в спераль. Между двумя суст. основаниями, походящимся на противоположных цепях молекулы ДНК образуются водородный связи.

ДНК ->АГЦТ ->дезоксирибозы->остаток фосфорной кислоты.
Особенностью строения ДНК является что против азот. основания аденина в одной цепи лежит в основании цепина.

Количество А=Т, количество Г=Ц
Свойства молекулы ДНК:
1) Денатурация - при 80 - 100%

2) Ренатурация - при удалении повреждающего обьекта или охлаждение 65 % регенирирует.

3) Самопроизводство (репликация) - происходит по двум принципам:

______ а)комплиментарности (цепи раскручиваются, каждая становится матрицей для синтеза новой полипептидной цепи)

______ б)полуконсервативность (в результате репликации одной молекулы ДНК получаются двойные ).

В каждой из полученных молекул содержатся 1/2 первоночальной молекулы и 1/2 новообразованной.
РНК - рибонуклеиновая кислота.
РНК- АГЦУ->рибоза->остаток фосфорной кислоты
РНК может быть:
иРНК 1) матричный (информационный) - копия определенного участка молекулы ДНК которая содержит информацию о последовательности аминокислот в белковой молекуле 5%.

рРНК 2) Рибособная - входит в состав рибосом и составляет 80% от общего РНК клетки.

тРНК 3) Транспортная - 10%, приносит аминокислоты к рибосомам - месту синтеза белка.
Клеточная теория - начало изучения 1965 год. Большинстов клеток имеют сферическую форму (сплющенные, целендричные). Некоторые клетки которые находятся в жирной среде (клетки крови), одноклеточные - свободно живущие характерезуются постоянной формой клетки. Клетки человеческого организма имеют в среднем 20-40 млм. (максимум 200-250), а самые мелкие клетки расположенные в коре головного мозга не привышают 4-5 млм.
[b]Классификация клеток.
По всем своим структурно функциональным единицам клетки делятся на прокориотические и эокориотические.
Цитоплазм. мембрана - представляет собой внешнюю оболочку и отделятет внутренне содержание клетки от внешней среды.

Строение мембраны - непрерывная клетк, сост. из двойного липидного слоя.
Белки образуют гидрофильные поры по которым проходит вода и растворенные вещества: О2.... и липидный слой не пропускает воду и растворимые в ней вещества ,но пропускает вещества растворимые в жирах: А.Д. - витамина.
Функции:

1. Содержание цел. мембраны.

2. Селективный транспорт веществ.

3. Защита клетки от повреждающих факторов органической среды.
Строение клетки:

1) клеточная мембрана

2) цитоплазма (цитизоль):

органела:

___ мембранные:

_____одной, всекдолярная, ЭПС, АГ, вакуоль

_____двух, ядро, метохондрии, пластиды

___ немембранные: рибосомы, центриальмикрориб.
Ядро.
Ядро - центральная органала клетки, которая характерна только для эокоритических клеток. Расположены в центре клетки.

[color=blue][b]

Структура ядра:[/b][/color]
1. ядерная мембрана

2. кориоплазма

3. нуклеал

4. хроматин

5. поры

6. двуслойная, пористая
В мембране содержется пегмент хлорофил, происходит фотосинтез (первращения солнечного цвета в АТФ) которая в дальнейшем используется для синтеза углеводов из неорганических веществ.
Хромопласты.
Желтые, красные, оранжевая пластиды.

(в клетках фруктов и осенних листьях)
Хлоропласты придают цвет листьям, цветкам способствую опылению.

Лейкопласт. пластиды - бесцветные пластиды, выполняющие запасную роль.
Клеточная стенка.
Рост клетки поверх цитоплазм мембраны покрыты твердой эластичной оболочкой, защищающих клетку от воздействия окружающей среды.
Клеточная стенка состоит из тонких переплетенных между собой нитей целюлозы, которые придают ей вид пчелинных сот.
По функциям клеточную стенку можно сравнить с внешним скелетом животных.

Целюлоза - основной компонент клеточной стенки расщепляет бактерии и грибы. Толщина клетки зависит от возраста клетки и выполняемых функций.

Вакуоли - круглые прозрачные полости,число и форма вакуолей зависит от возраста и типа клетки. (в зрелых - большие).

Заполены вакуоле клеток соком (сок -водный раствор орг. веществ, образуются в клетке и внедряются в орг. среду)
ЭПС (эндоплазменная сеть)
Система соединенных полостей, канальцев и трубочек ограниченных мембраной. В свое начало сеть начинает на ядре мембраны и пронизывает всю цитоплазму клетки.

Гладкие - находятся пегменты,учавствуют в живом и углеводном обмене (в клетках печени, синтез гликаганом).
В АПС - детаксикация, лекарственных и таксичных веществ, а так же метаболизм инородных веществ.

Широковатые АПС - синтез белков.
рибосомные мелкие органоиды неимеющие мембраны, состоят из малой и большой субедениц, также из 40% белка 60% РНК. Образуются рибосомы в ядрышке (1995 год - Паладий) находятся свободно в цитоплазме, широкой АПС, матохондрии, мембране.
АГ (аппарат Гольдина) - начало от системы каналов АПС и состоит из 3-8 сложенных стенкой уплощенных дикообразных полостей. Функции :

1. учавствуют в транспорте продуктов биосинтеза к повехности клетки и в выведении их из клетки

2. синтез полисахаридов

3. образование ризосом и вакуолей, клеточные стенки у растений
Лизосомы - возникают в результате актив. Эпс и АГ - органоиды оващной формы орк. мембраной. В них находятся набор ферментов, которые разлогают белки, лепиды... (органические вещества).

Потеря хвота у головастика - действие лизосом. перваривают.

Защита клетки поглащает микробы.
Клеточный обмен веществ.

Мембранный транспорт.
Пасивный транспорт осуществляется через поры мембраны. Дифузия - движение молекул из области с высокой концентрации в область с меньшей концентрацией.

Дифузия углекислого газа через устицы литста происходит потому, что его концентрации ткани листа, где он используется для синтеза глюкозы, ниже чем в окружающей среде. Имеет важную роль в дыхании животных и растений.

облегченная дифузия - транспорт при помощи молекул перенощиков веществавременно связываются с молекулами на одной стороне мембраны переносят и освобождают на другой стороне.

Осмос - дифизия воды по градиенту концентрации через полупроницаемую мембрану.

Осомос:

1. плазмолиз (если клетку поместить в конц. среду гипертонич. среду где концентрация соли в среде больше чем в клетке цитоплазмы, вода в результате осмоса выходит из клетки)

2. деплазмолис (при помещении клетки в воду, вода из среды переходит в клетку и клетка набухает).
Активный транспорт. Перенос веществ.
Вагацитоз - захват плазмы мембраной твердых частиц и втягиваемых в клетку . Захват амёбой бактерий.

Пинацитоз - поглащение жидкости. присущее клеткам растений, животных и грибов.

Прокариоты . (бактерии с простым строением)
[c][img]http://g4.ucoz.ru/23.jpg[/img][/c]
Конюкация - обмен информации между клетками.
Клеточный метаболизм.
К конечным продуктам относятся аминокислоты, нуклеотиды, глюкоза (целлюлоза, крахмал).

Путь к синтезу каждого из конечных продуктов лежит через ряд промежуточных соединений.
АТФ . В химических связях между остатками фосфорной кислоты в молекуле АТФ запасена энергия, которая освобождается при отщеплении ........
АТФ = АДФ + Ф + Е
Энергию АТФ клетки используют для процеса фотосинтеза, движения, импульсов..

АТФ - универсальный биологический акамулятор. Стветовая энергия солнца и энергия заключенная в потребляемой пищи запасается в молекуле АТФ.

Регуляторные и и сигнальные вещества.
Code

К числу этих веществ относятся многие гармоны животных, некоторые из них регулируют содержание ионов Na u H2O. Другие обоспечивают половое созревание. Гармоны тревоги или стресса в условиях напряжения усиливают выход глюкозы в кровь, что в конечном счете приводит к увеличению синтеза АТФ, активного использования энергии запасенной организмом. Насекомые производят ряд летучих гармонов, роль сигналов сообщающих о нахождении пищи, об опастности. Под действием гармонов значительно ускоряется рост и увеличивается уражайность. Растения производят разнообразные летучие и нелетучии соединени, которые привлекают насекомых, переносящих пыльцу.
Витамины .
РР- несентизируются животными. Недостаток "С" - кровоточимость дёсен.

.............

.............
Метаболизм.
Клетка представляет собой систему в которой постоянно и одновременно происходят десятки реакций, они обеспечивают клетку веществами и энергией.

Все реакции в клетке делятся на две группы анаболические (пластический обмен веществ).

- реакции синтеза макро молекул из микромолекул (поглащение энергии)

- реакция расщепления сложных макро молекул на простые микромолекулы (выделение энергии).
AB = A+B+Q
Все химические реакции которые протекают в клетке составляют метаболизм.
Фотосинтез и биосинтез белка.
Фотосинтез - основная энергия для всех живых организмов - солнц. Клетки животных и ряд одноклеточных .

Отличаются от клеток тем, что не могут непосредственно использовать свет - энергию фотосинтеза.

Животные получают энергию запасенную в углеводах, жирах, белках, витаминах, синтехированные растения получают с помощью солнечной энергии..
Автотропы и Гетеротропы.
Превращение световой энергии в хим. энергию АТФ.
CO2 +H2O (свет) -> C(H2O)n +O2
Первичные продукты сахара, которые через ряд ферментотативных реакций превращаются в запасные вещества (крахмал) или расходятся как пласт. метериал.

В 1905 году англ. Блэклан определил,что фотосинтез состоит из двух последовательно протекающих фаз.
темновая фаза полисахариды <- дисахариды <- монасахариды <- CO2
Во время световой фазы энергия солнечного света улавливается растениями и превращаются в хим. энергию, заключенную в орг. веществах богатых энергией, в послед. молекулы используется в клетке для биосинтеза которые могут происходить как на свету так и в воде.
Кванты света поглащаются электронами молекулы хлорафила в результате из электр., приобретает большой запас энергии и и получает хлорофил, эн.используется для АТФ.

Солнечный свет приводит к фотолизу воды одновременно как гидроксида отдает свой эл. хлориду, а радикалы образуют ворду и кислород.
Образование кислорода - расщепление воды, синтез АТФ, образ. акт. водорода. Свет, фаза проходят в мембране хлоропласта.

Темновая фаза в строме хлоропласта

- востановление CO2

которой служит АТФ - з=атрата энергии источниками . В хлоропластах есть рибулозо дифосфад

- акцептор CO2

основной фермент связан пр этом соединение АТФ - востанавливаются до углеродной молекулы глюкозы.
6CO2 + 24H (АТФ) --> C6 H12 O6 + 6CO2
В дольнейшем глюкоза для синтеза крахмала, целюлозы, лепидов, белков, и в качестве питат. вещества для самой клетки.
Биосинтез белка.
Многообразие существующих белков определяется последовательностью аминокислот в полипептидной цепи. Инфа о послед. аминокислот содер. в молекуле ДНК- инфа до рибосом, через информ. РНК.

Рибосомы связывают аминокислоты между собой, однако без помощи РНК не знает какой должна быть последовательность. Каждой аминокислоте соответствуют 3 нуклиотида малекулы ДНК.

Еомбина из трех нуклиотидов - падона.

Инфа каждого подона передается малекуле РНК, совокупность триклетов..
Свойства подона:

1. состоит из 64 подона.

2. выражденность. Из общего числа подонов 61 кодирует аминокислоты, а 3 - уаа, уап, уба - некодир.

3. нерерывность . - нет наложения друг на друга падонов (не имеют общихнуклиотидов)

4. отсуствие запятых, чтение ген. инфы происходит непрерывно.

5. универсальность - у всех жив. орг. кодир аминокислты.
Процесс биосинтеза белка сост из 2-х этапов:

1. транскрипция

2. трансляция
Превращение энергии в клетке.
Code

Высвобождение химической энергии заключенные в различных ковалентных связях между атомами в молекуле органического вещества происходит процесс катобалических реакций. У животных эти органические вещества (липиды, углеводы, белки, нукл. кислоты) поступают в организм в составе продуктов питания пр разрыве пептидной связи высвобождаются 16,5 кДж теплоты на моль.

При расщеплении 1 гр. глюкозы освобождается около 2860 кДж, такое огромное количество энергии вживой клетке освобождается, иначе клетка сгорает. Различают три этапа энергитического обмена: Все органические вещества, поступившие с пищей, распадаются до своих составных компанентов. Белки - до аминокислот, нуклеиновные кислоты - нуклеотид, полисахариды - до моно..

Полученные в результате такого расщепления мономерные компоненты попадают в клтку через наружную мембрану или с помощью переносчиков. Путем активного переноса. На активный перенос затрачивается энергия, источником чего служит АТФ. Частицы могут попасть в клетку путем факоцитоза и пиноцитоза.

На первом этапе энергией обмена выделяется небольшой количество энергии которая рассеивается в виде теплв.

2-ой этап... Имеет анаэробный характер и называется анаэробным гликолизом, вещества образованные в подготовительном этапе, такие как глюкоза, глицерин, кислоты- вступают в дальнейший распад.

Этот предел состоит из рядаследующих одна из другой ферметативных реакций Ферменты обслуживающие этот процесс расположены на внутреклеточных мембранах в правильных рядах.

Вещество попав на первый фермент этого ряда передвигается как по конвееру на вотрой фермент и т.д. При этом молекула глюкозы распадается:

C6H12O6 + 2АДФ + H3PO4 --> 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O
Процесс гликолиза происходит у всех животных и некоторых микроорганизмов. Молочно-кислое брожение вызывается молочно-кислыми грибами. В растительных клетках и у дрож. грибов распад глюкаозы путем спиртового брожения.

С6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ --> 2CO2 + 2C2H5OH +2АТФ + 2HOH
3тий этап.... стадия полного расщепления или дыхание. Дыхание - обратный процесс фотосинтезу. Количество выделенной энергии зависит от типа органического выещества подвергающигося биологическому окислению.

третий этап носит аэробный характер и осуществляется в митохондрии, где происходит дегибриролвание и декорбоксирования. первократная кислота образованная в результате гликолиза вступает в цикл лимонной кислоты. В ходе которого расщепляется:

2C3H6O3 + CO2 + 36АДФ + 36H3PO4 --> 36АТФ + 6CO2 + 42HOH
В результате всех трех этапов энергитического обмена в клетке происходит превращение хим. энергии заключенной в кавал. связях в продуктах, в энергию доступную для живых клеток.
1. Синтез АТФ в анэробном процессе может протекать вне присуствия мембран, но если есть все ферменты гликолиза, глюкоза, АТФ, H2PO4 - синтез может протекать даже в пробирках аэробнова дыхания, важным условием является присуствие мембраны.
2. При расщеплении в клетке одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, из них в анаэробном процессе синтезируются 2 молекул, а в аэробном 36, почти в 20 раз лучше.
3. Есть многие организмы которые живут в безкислородной среде (простейшие, черви, микроорганизмы) - они лешены ферментов, расщепляющие органические вещетва в присуствии О2. Они удовлетворяют потребность в энергии только путем анаэробного гликолиза.
4. Расщепление органических веществ можно сравнить с горением т.к. в его процессе используется молекулярный кислород, в результате получается СО2, Н2О, О2.
Эти процессы отличны:

1. Горение происходит при высоких температурах, а дыхание при температуре органической среды.

2. При горениии вся энергия выделяется в виде света и тепла, а при окислении глюкозы 45% - тепло.

3. Горение - быстро текущий процесс, а джыхание - медленно текущий.
В процессе дыхания окисляется только часть запасных веществ, а в процессе горения - все вещества. В процессе дыхания вся энергия высвобождается постепенно небольшими порциями, что позволяет запасать ее в молекулах АТФ и использовать в мере необходимости.
Дыхание и фотосинтез в растительных клетках.
Растительные клетки используют в процессе дыхания органические вещества образованные самим растением в процессе фотосинтеза. В растительных фотосинтезирующих клетках между процессом дыхания и фотосинтеза, установленно равновесие. Днем дыхание фотосинтеза и органические вещества и кислород - для фотосинтеза. Ночью хлоропласт прекращает свою деятельность, а метохондрии продолжают работать, выделяется СО2.
Есть два типа размножения: половое из бесполое.
Бесполое размножение при помощи специализированных клеток. Таким способом размножаются низшие растения, бактерии, грибы и другие организмы. В связи с этим последовательное разнообразие потомства ограниченно генетически. В сновном потомки едиентичны. Но зато создаются безграничные возможности повышения численности потомков. В природе встречаются несколько видов бесполового размножения:

Простое деление: амеб, инфузории, водоросли (в начале делится ядро, а потом родительская особь делитя на 2 одинковые части, каждая из которых организует отдельный организм).
Почкование: от родительской особи отпочковываются идеинтичные особи мелких размеров, которые в итоге отрываются от нее (гидра, дрожжи).
Спорное: размножение с помощью спо. Споры представляют собой клетки, возникшие в результате митоза, которые снабжены плотной защитной оболочкой, встречается у растений (грибы, мхи, папаротники).
Плазмодауш: возбудитель малярии. Ядра делятся несколько раз при помощи митоза. Вокруг каждого отдельного ядря образуется участок цитоплазмы, и в результате образуется от 12-24 спор. Электроциты размножаются и освободившиеся споры выходят в плазму крови и цикл повторяется.
Размножение с помощью спор имеют большое приспособительное значение:

У растений споры образуются в больших количествах. Обусловливает высокую интенсивность размножения. Благодоря малым размерам и легкости споры разносятся ветром на большие расстояния, что способствует распространенипе потомства растений. Плотная оболочка служит хорошей защитой от неблагоприятных условий среды.
Вегетативное: при вегетативном размножении дочерний организм развивается из соматических клеток материнского организма. Распространение как и у растений. При этом новые организмы могут развиваться из различных вегетативных органов (луковица, клубни). Вегетативное деление позволяет сохранить особенности сорта. Частями тела характерен для грибов.
Бесполое размножение заключается в делении одной родительской особи на две или более подобных ей особей. В основе этого размножения лежит митатическое деление ядра. В связи с этим наследственное разнообразие потомста ограничено: гинетически, потомки идеинтичны, но зато создаются безграничные возможности повышения численности потомства со сходной наследственностью.
Половое размножение: происходит с помощью специальных клеток называющимися гармонами. В результате слияния гамет образуется зигоза, несущая наследственные задатки обоих родителей. Благодоря чему резко увеличивается резкая изменчивость потомков. В этом заключается приимущество полового размножения над бесполым.
Размножение организмов - клеточное деление. период жизни клетки от одного деления до след. назыв. - клеточными циклами. Длительность клеточного цикла разнообразна. У бактерий 20-30 минут. Эукариот - продолжителоьность больше.
Существуют клетки утратившие способность делиться и цикл заканчивается смертью.
Интерфаза состоит из трех фаз:
G - пресентетический период. 25-50% 4-10 часов. начало после деления клеток. Сущность этапа: подготовление клетки к синтезу ДНК.

Вэтот период в клетке происходят след. процессы:

1. Синтез всех типов РНК.

2. Увеличение числа рибосом.

3. Синтез белков.

4. Увеличение числа метохондрий, хлоропластов, полостей вакуолорной системы.

5. Увеличение размеров клетки.
S - синтетический период. 5-8 часов. происходит репликация ДНК. синтез белков и рибосомных РНК которые будут вовлечены в процесс клеточного деления. К концу периода число молекул ДНК и хромосом удваиваются.
G2 - постсинтетический период 3-5 часов. продолжается синтез РНК и белков из которых в последствии образуется нить веретена деления.
Типы клеточного деления.
Существует три типа деления.
1. прямое деление (амитоз) - ядро которой находится в интерфазе. В результате этого деления не происходит образование гинетически равноценных клеток. т.к. клеточные компоненты распологаются неравномерно (у больных и поврежденных клеток и у специализированных таканей, у растений в эктодерме, у животных в клетках печени, роговица глаз, фаликулы яичников, некие зарод. листы).
2. Не прямое деление (митоз) - 2 этапа:

1-этап - карлокинез - деление клеточного ядра в процессе котрого происходит равномерное распределение хромотид между двумя дочерными клетками .

2-этап - цитокинез - деление цитоплазмы в процессе которого происходит распределение цитоплазмы между дочерными клетками.
Различают 4 фазы митоза:

1. профаза - самая продолжительная фаза - 30 минтут. Изменения хром. нити уорачиваются и утолщаются путем конденсации. Идеинтичные хром. нити приближаются и соединяются в точке центромера. Ядрышко раскрываются и начинают образовываться нити деления. Мембрана разрушается и кармоплазма сливается с цитоплазмой.

2. плазма - 1/3 длительности митоза. Фаза слепления хромосом. Нити деления присоденяются к хромосомам и к концу фазы распологаются на экваторе клетки.

3. фаза - 7%. Клетка удлиняется, центромеры делятся и однохромотидные хромосомы растягиваются нитями веретсна деления к разным полюсам клетки.Дыхание хромотид осуществляется за счет сокращения нитей веретена деления. К концу фазы на полюсы распологаются по одному двойному набору хромосом.

4. телофаза - Вокруг расположенных на полюсах хромосом образуется мембрана, хромосомы десперализуются,и становятся тонкими и нитевидными, востанавливается ядрышко. В результате образуется 2 ядра с идеинтичным материалом клетки хром. набором.
Мейоз.
Это процесс деления клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом (из диплоидной клетки образуется гаплоидное). Мейоз характерен для половых клеток. Состоит из двух делений:

1. Редукционное - образ. клетки с уменьшенным числом хромосом в двойне.

2. Эквационное - образуются половые клетки.
Интерфаза у половых клеток такая же как и у самотических. В процессе которой происходит удвоение числа хромосом.
Профаза 1. Хромосома состоит из двух хромотид связанных связанных между собой центромерой. В процессе стугализации двойные хромосомы укорачиваются. Происходит их тесное сближение (коньюгация) гомологических хромосом. Образуются биваленты. Каждый бивалент состоит из двух хромосом и четырех хромотид.
Между двумя хромотидами гомологичных хромосом одного бывалента происходит обмен участками ДНК - кроссенговер .
Поскольку в паре хромосом одна хромосома происходит от матери, а другая от отца процесс красинговера ведет к внутрехромосомным рекомбинациям, наследственности. Укорачивание бивалентов, растворение ядерной мембраны, образование нити веретина деления.
Отделение и перемещение хромосом к противоположным полюсам клеток. В отличии от анофазы метоза, в анафазе 1 мейоза отделяются на хромотиды одной хромосомы, а хромосомы целеком, хромосомы из двух хромотид. У каждого полюса оказывается больше хромосом чем в начале деления.
В результате телофаза 1 востановления ядерной мембраны, деспирилизация, деконденсация хромосом, цитокиннез. В результате первичного деления клетки получают из каждой гомологичной пары по одной хромосоме (н - состоящей из двух хромотид). Дочерние клетки наследуют только половину генетической информации материнской клетки. при интерфазе не происходит удвоение ДНК клетки, полученые в результате первичного мейозапроходят процесс деления состоящий из нескольких этапов.

Профаза2 - Анафаза2 - Телофаза2 (подобно метозу)

В результате из одной диплоидной клетки образуются 4 гаплоидные клетки.
Биологическое значение мейоза.
1. Обеспечивает сохранение числа хромосом у разных поколений организма, рамножающихся половым путем. При мейозе гомологические хромосомы попадают в разные половые клетки, а при оплодотворении парность гомологических хромосом востанавливается.

2. Происходящие при мейозе обмен участками, а также независимое расхождение каждой пары гомологической пары опред. закономерность наслед. передачи признаков от родителей к потомству.
Различие между Мейозом и Митозом.
1. Митоз состоит из одного деления клеток, мейоз из двух, одно из которых реджукционное (приводит к уменьшению числа хромосом).

2. При метозе каждое деление клеток связано с синтезом ДНК и редукцией хромосом, а при мейозе клетка делится дважды, а хромосома репродиктируется один раз. В следствии чего из одной диплоидной клетки материнской образуется 4 гоплоидной клетки.

3. при мейозе гомологичные (полученные от отца и матери) хромосомы соединяются в пары. Происходит их перекрест и обмен генами между ними (в метозе это не наблюдается).

4. пр мейозе из каждой пары гомологичных хромосом одна отходит к одному полюсу клетки, а вторая к другому. Тогда же при метозе расходятся хромотиды. (половинки хромосом).

Процесс образования гомет у растений происходит в два этапа: спорогинез и гометогинез. В процессе спорогенеза путем неэтического деления образуются 2 гаплоидные клетки. В дальнейшем эти клетки, во время гометоминоза идут к метозу.

В тканях пыльника, путем методическорго деления образуются клетки пыльцы - микростереоциты. (2 н) Каждый потвергается мейозу и из нее образуются 4 гаплоидные клетки. Микро споры или незрелые пыльцевые зерна.

Микрогаметогинез - общая мембрана тетрана разрывается, ядра микроспор делятся методически и из каждой образуются по два ядра (вегетативное и генеративное).

Вегетативное - служипт запасом питательных веществ, необходимых для роста пищевой трубки и генеративного ядра.

Генеративное ядро. - делится путем метоза в результате чего образуются две сперматилы.

Микроспорогинез - ткани семезачатка, методического деления, образуются материнские клетки жэенских гомет. Пройдя через процес мейоза, в каждом из них образуются тетранугаплоиды.

Одна из них развивается дальше, 3 - разрушаются.

Макрогометогинез - в ядре макроспоры происходит три мет. деления в результате чего образ. клетка содер. 8 гаплоидных ядер - зародышевый мешок (женский гаметоцит). В зародешевом мешке 4 клетки распологаются в верзней части, а 4 в нижней. 3 ядра верхней части образ. абулярный аппарат. 4-е верх ядро где и сливается с одним ядром из нижней части. В результате образуется вторичное ядро зародыша мешкогово.

Антиподы - оставшиеся в нижней части.

Гаметогенез у животных.
Code

Гаметы у животных образуются за счет деоения первычных клеток, яичников, яичек, желез. В половых железах есть 3 функциональные зоны: размножения, роста, созревания.

Гамотогинез происходит в несколько этапов:

1. размножение (метотическое деление) - путем метоза деление, образуя мелкие клетки сперматогонии в семяниках и в яичных овогониях.

2. рост - сперматагонии и овагонии перходят в зону роста, гдеподвергаются изменениям характерным фазе 1 и превращение в сперматоциты и проовациты первого порядка. В клетках происходит сективный синтез РНК и ДНК, в результате клетки увелич. в размере.

3. созревание - в зоне созревания сперматоциты и овоциты подвергаются мейозу - образуются гоплоидный клетки.

4. дефиринциация - превращение гиплоедных клеток в половые - сперматазоиды и яйцеклетки.
Из каждого сперматацита путем мейоза образуются 4 гаплоидные клетки, которые после диференциации превращаются во взрослые сперматозоиды.

Овогинез - овоциты вслед за удвоением чесла хромосом проходят длительный период роста, после первичного метического деления образуются 2 клетки разные по велечине. Подобная неравномерность и во втором метическом делении. В результате мейоза образуется одна яйцеклетка и 3 маленькие клетки, полярные тельца, которые потом разрушаются.
Code

Яйцеклктка имеет круглую форму. В цитоплазме - метохондрии, рибосомы, большое количество веществв виде белка и желточных зёрен. Сперматазоиды меньше яйцеклеток у животных, раной формы. Большинство имеют головку и хвостик, после мейоза ядро уменьшается и перазяет в головку сперматазоида. Исчезает большая часть цитоплазмы, остается лишь аппарат Гольджи который участвует в растворении клетки при оплодтворении. Метохондрии в основании хвостика и поставляютэнергию для его колибания. Зрелыесперматазоиды активно движутся в окружающей среде.
Оплодотворение у животных.
Чем меньше вероятность встречи яйцеклетки и сперматозоида, тем больше половина клеток образуется в организме.

Оплодотворение происходит в несколько этапов:

1. проникновение сперматазоида в клетку

2. сияние гоплоидных ядер

3. начало дробления зиготы
По своей сущности зигота представляет собой новую особь, способную развиваться при наличии опред. условий.

Билогический смысл оплодотворения.

В результате образования нового организма который совмещает в себе признаки материнской и отцовской особи .. т.е. обеспечивается генетическое разнообразие.
Образуются гиплоидные микроспоры (пыльцевые зерна). гоплоидное ядро делится на два ядра. Вегетативное и гетеротивное. В это время ядро попадает на рыльце пестика и образует трубку, прорастает по направллению к завези. В завези поход. мешек с 8 гаплоид. клеткам, одна из которых - яйцеклетка. В пыльцовой трубке генеративное ядро делится еще раз образуя 2-е спермии. Один из них сливается с ядром яйцеклетки, образуется зигота (2н) и из нее развивается зародыш семени.

В другой спермии сливается с 2-мя ядрами центральных клеток. В результате возникает эндодерма, содержит запас питат. веществ.
Половое лучше бесполого.

1. рекомбинации наследовательности признаков происходят от рода и формы

2. эвалюция орг. размоножающихся половым путем более эфективна и протикает с большей скоростью.

Индивидуальное развитие организма. Ортогенез.
Code

Процесс индивидуального развития особи от молекулы образования зиготы до конца жизни - ортогенез. Ортогенез одноклет. организмов заключается в том что в возникших при делении мат. клетки двух дочерних особях происходит не просто пополнение половинного набора органелл до мат. происхождения и замена их на вновь образованных.

Входе ортогинеза они растут, наблюдаются изменения в синтезе белков, меняется чуствительность, внеш.фактором внеш. среды. ортогенез многоклеточных организмов более сложный. В нем можно выделить зародышевый или амбр. период развития, период пост эмбрионного развития, и стадию взрослого организма. Заканчивается ортогенез старением и смертю организма. Относительная продолжительность различных периодов эндогенеза у различных видов также может отличаться. Так у млекопитающих больший период занимает (период взрослого организма).

У многих насекомых стадия взрослого организма самое короткое. развитие зародыша животныз 1 этап эмбр. развития:

1. дробление - в ходе которой из зеготы образуются 1-8 клеток. Клетки возникают при делении назыв - бластомерами. Метотические деления следует быстро одно за другим. У лягущки первые 12 делений в периоде 30 минут. Дробление у многих животных завершается образованием бластулы. У различ. орг-ов бластомеры распологаются по разному. Оболочка которого образована слоем бластомера. Полость бластулы - бластоцель. Иногда бластоцель отсуствует и бластомеры тесно прилегают друг к другу, образую плотный шар клеток - морула. Когда число клеток достигает несколько сотен тысяч начинается след. этап гинеза. Во время гаструляции клетки быстро размножаются, становятся активными и передв. по отношению друг друга. В результате возникают зародышевые листки.

Гаструляция происходит путем:

1. втягивание стенки бластулы

2. имиграции клеток в полость бластоцеля

3. перемещение клеток бластулы

В результате гаструляции зародыш становится двуслойным,состоит из наружного зародушего листка (эктодермы) и внутреннего (энтодермы). У всех животных формируется и 3-ий слой (мезодерма).
Гисто и органо генез.
У позвоночных он начинается с образования нервной системы - это стадия начинается с отдел. органов.

Эктодерма - кожа, НС, органы чуств.

Энтодерма - из него развиваются органы дыхания, пищеварительный канал, хорда.

Мезодерма - мышечная, хрящевая ткани, кровеносная и выделительная системы.
Вияние внешней среды на развитие зародыша.



скачать


Смотрите также:
Общая Биология. Введение
350.64kb.
Рабочая программа составлена на основе Федерального Государственного стандарта основного общего образования по биологии, Программы основно-го общего образования по биологии для одиннадцатого класса «Биология. Общая биология»
195.09kb.
План лекции определение понятий «биология», «общая биология». Система биологических дисциплин. Методы изучения биологии. Значение биологии. Уровни организации живой материи
42.11kb.
Н. Н. Воронцов и др. «Общая биология» Класс: 11 кл. Предмет: биология Профиль: общеобразовательный Образовательная область: биология
325.07kb.
Место курса «Общая биология»
221.45kb.
Программа курса "Общая биология" 10-11 класс
799.24kb.
Рабочая программа по биологии 9 класс 2013-2014 уч год Составлена на основе: Программы «Биология 6-9 классы»
190.21kb.
Биология Введение
36.06kb.
Общая биология
341.92kb.
«Общая биология» для 10-11 классов под редакцией академика Д. К. Беляева и профессора Г. М. Дымшица Москва «Просвещение»
204.53kb.
Планирование курса «общая биология»
94.46kb.
Рабочая программа по (предмету) Общая биология (базовый уровень) Класс 10-11 класс
972.89kb.