48. Механизм передачи наследственной информации. Генетическое родство. Молекулы днк и рнк.

Гены – это определенные фрагменты ДНК; они организованы в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. ДНК – это не просто спираль, а двойная спираль, состоящая из полуспиралей, соединенных за счет взаимодействия азотистых оснований.

Обычно наследственность определяется, как свойство родителей передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению. Поэтому наследственность неразрывно связана с процессом размножения, а размножение – с делением клетки и воспроизведением ее структуры и функции. Вторая сторона наследственности – это обеспечение специфичного для каждого организма типа развития, становления в ходе онтогенеза определенных признаков и свойств, определенного типа обмена веществ. Признаки и свойства организма формируются в индивидуальном развитии в строгой последовательности и в определенных условиях среды Спираль ДНК не просто состоит из двух нитей, они комплементарны между собой, то есть взаимно дополняют друг друга. Этот принцип абсолютно фундаментален и достаточен для того, чтобы понять, как размножается генетический материал. Нити расходятся, и на каждой нити возникает дополнительная ей нить. Каждая из нитей достраивает свою вторую половину, в результате чего получаются две нити, идентичные исходной. Это и есть принцип репликации, то есть удвоения ДНК.

Стало ясно, каким образом клетка реализует ту информацию, которая записана в ленте ДНК в виде чередования четырех нуклеотидов. Принцип тот же, что и при размножении ДНК, - принцип комплементарности. Одна из двух нитей становится матрицей, и на ней синтезируется дополнительная цепь. Единственное отличие между удвоением ДНК и считыванием информации клеткой состоит в том, что она записывается не в виде ДНК, а в виде РНК (рибонуклеиновой кислоты). Отличием между двумя молекулами ничтожно – одни атом кислорода и одни нуклеотид заменяется другим. Таким образом, двойная спираль объяснила механизмы реализации генетической информации и тем самым объяснила основные явления жизни.

Особенности передачи наследственной информации определяются внутриклеточными процессами: митозом и мейозом. Митоз – это процесс распределения хромосом по дочерним клеткам в ходе клеточного деления. В результате митоза каждая хромосома родительской клетки удваивается и идентичные копии расходятся по дочерним клеткам; при этом наследственная информация полностью передается от одной клетки к двум дочерним. Мейоз – это специфическая форма клеточного деления, которая имеет место только при образовании половых клеток, или гамет (сперматозоидов и яйцеклеток). В отличие от митоза, число хромосом в ходе мейоза уменьшается вдвое. При слиянии двух гаплоидных гамет (оплодотворении) вновь восстанавливается число хромосом – образуется диплоидная зигота, которая от каждого из родителей получила по одинарному набору хромосом.

49. Различные подходы к определению понятия жизни, их достоинства и недостатки. Характерные особенности живой материи.

50. Основные характеристики живых объектов.

51. Концепции происхождения жизни на Земле.

52. Биосфера. Естественнонаучное познание эволюции биосферы. Антропогенез.

Биосфера представляет собой единство живого и минеральных элементов, вовлеченных в сферу жизни. Она распределена по земной поверхности крайне неравномерно и в различных природных условиях принимает вид относительно независимых комплексов – биогеоценозов (или экосистем). В современном понимании биосфера – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами. Понятие «биосфера» первый употребил австрийский геолог Эдуард Зюсс, а «ноосфера» впервые возникло благодаря французским философам Эдуарду Леруа.

Биосфера – сложнейшая планетарная оболочка планеты, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество. Это самая крупная (глобальная) экосистема Земли – область системного взаимодействия живого и костного вещества на планете. Горизонтальных границ у биосферы нет, и речь следует вести только о ее вертикальной размерности. Верхняя граница распространения жизни в атмосфере определяется не столько низкими температурами, сколько губительным действием солнечной радиации. Итак, область распространения жизни на Земле, включает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, населенные живыми организмами.

Главная функция биосферы заключается в обеспечении круговоротов химических элементов при участии всех населяющих планету организмов. Она заключается в циркуляции веществ между почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами.

Очень важным для понимания биосферы было установление немецким физиологом Пфефером (1845-1920) трех способов питания живых организмов: автотрофное – построение организма за счет использования веществ неорганической природы; гетеротрофное – строение организма за счет использования низкомолекулярных органических соединений; миксотрофное – смешанный тип построения организма. На рубеже XIX – XX в. в науку все шире проникают идеи целостного подхода к изучению природы, которые в наше время сформировались в системный метод ее изучения.

Одним из выдающихся естествоиспытателей, который посвятил себя изучению протекающих в биосфере процессов, был академик В.И.Вернадский. Он стал основоположником научного направления, названного им биогеохимией, которое легло в основу современного учения о биосфере. Вернадский доказал, что как бы слаб не был каждый организм в отдельности, все они вместе взятые, на протяжении длительного отрезка времени выступают как мощный геологический фактор, играющий существенную роль в жизни нашей планеты.

Из общей массы живого вещества В.И.Вернадский выделяет человечество как его особую часть. Человек находится в самых разнообразных связях с окружающей средой – вещественных, энергетических, информационных. Они меняют и самого человека и природу. антропогенный фактор - влияние человеческой деятельности. Это влияние распространяется на все важнейшие компоненты биосферы: атмосферу, водные ресурсы, почву, недра, животный и растительный мир.Примерами антропогенного загрязнения являются аварии и катастрофы на промышленных объектах с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Однако не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, работой предприятий, транспорта, строительством портов, урбанизацией территорий и т.д.