Билет 1.
Биология-наука о жизни. От bios-жизнь и logos-наука. Изучая биологию, человек познает себя.
Авиценна- ввел много разных арабских терминов.
Леонард да Винчи- описал многие растения, изучал строение человеческого тела, деятельность сердца и зрительную функцию.
Карл Линней- получил мировую известность благодаря созданной им системы растительного мира.
Жан Батист Ламарк- пытался создать стройную и целостную теорию эволюции живого мира.
Грегор Мендель- основоположник генетики.
Чарлз Дарвин- эволюционное учение.
Роберт Кох, Илья Ильич Мечников-определили появление иммунитета
Иван Михаилович Сечнов- основы нервной системы.
Томас Морган-мутационная теория.
Билет 2.
Малекулярно-генетический уровень-в основе лежит взаимодействие биологических макромалекул: нуклииновых кислот, белков, углеводов,а так же других органических веществ:
Молекулярный уровень организации - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная генетика, молекулярная биология, генетика, биофизика.
Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов). Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология.
Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией.
Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология.
Организменный уровень организации - это уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Специфика организменного уровня в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, формирование признаков, присущих особям данного вида. Этот уровень изучается морфологией (анатомией и эмбриологией), физиологией, генетикой, палеонтологией.
Популяционно-видовой уровень - это уровень совокупностей особей - популяций и видов. Этот уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой популяций. На этом уровне изучаются генетические и экологические особенности популяций, элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция), проблема сохранения видов.
Биосферный уровень организации живой материи. Биосфера - это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли. Это мега-экосистема. В биосфере происходит круговорот веществ и химических элементов, а также превращение солнечной энергии.
БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ (экосистемный) уровень организации основными структурными элементами являются популяции разных видов. Данный уровень характеризуется множеством свойств. К ним относятся: структура экосистемы, видовой и количественный состав ее населения, типы биотических связей, пищевые цепи и сети", трофические уровни, продуктивность, энергетика, устойчивость и др. Организующие свойства проявляются в круговороте веществ и потоке энергии, саморегулировании и устойчивости, автономности, открытости системы, сезонных изменениях. Основная стратегия этого уровня - активное использование всего многообразия окружающей среды и создание благоприятных условий развития и процветания жизни во всем ее многообразии.
Билет 3.
Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему соты в ульях медоносных пчел, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «ячейка, клетка»).
Клеточная теория включает следующие основные положения:
1 Клетка — элементарная единица живого, способная к самообновлению, саморегуляции и самовоспроизведению и являющаяся единицей строения, функционирования и развития всех живых организмов.
2 Клетки всех живых организмов сходны по строению, химическому составу и основным проявлениям жизнедеятельности.
3 Размножение клеток происходит путем деления исходной материнской клетки.
4 В многоклеточном организме клетки специализируются по функциям и образуют ткани, из которых построены органы и их системы, связанные между собой межклеточными,
Билет 4.
В клетке встречается около 70 химических элементов Периодической системы Д. И. Менделеева, однако содержание этих элементов существенно отличается от их концентраций в окружающей среде, что доказывает единство органического мира.
Химические элементы, имеющиеся в клетке, делят на три большие группы: макроэлементы, мезоэлементы (олигоэлементы) и микроэлементы.
Макроэлементы- первая группа-главными компонентами всех органических соединений, выполняющих биологические функции, являются: кислород, углерод, азот, водород. Все углеводы и лепиды содержат водород, углерод и кислород, а в состав белков и нуклииновых кислот, кроме этих компонентв входит азот.
Вторая группа-к этой группе относят так же фосфор, серу, калий, магний, железо, хлор Они являются обязательными элементами всех живых организмов.
Микроэлементы- существует большая группа химических элементов, которые содержатся в организмах в очень низких концентрациях. Это алюминий, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, бор, фтор и др.
Вода- считается, что миллиарды лет назад в первичном океане на нашей планете зародилась жизнь и вся дальнейшая эволюция природы была неразрывно связана с водой.
Молекула воды- это диоль, т.е. на одной стороне молекулы сосредоточен + заряд, а на другом -. Любые вещества имеющие заряженные группы, растворяются в воде. Растворяющиеся элементы- гидрофилы, не растворяющиеся гидрофобные. Вода обладает- высокой теплоемкостью, теплопроводностью, не сжимаемостью.
Соли- важную роль в жизнедеятельности клетки играют минеральные соли, K, Na, Ca, Mg, Cl.
Билет 5.
Эукариотические клетки- организмы обладающие в отличии от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. В клетках эукариот имеется система внутренних мембран, образующих, помимо ядра, ряд других органоидов (аппарат гольджи, эндоплазматическая сеть).
По своей структуре органоиды подразделяют на немембранные (не содержащих мембранных компонентов) и Мембранные органоиды (эндоплазматическую сеть, комплекс Гольджи, мизосомы, митохондрии и пластиды) характерны только для эукариотических клеток.
Мембрана- оболочка включений.
Билет 6.
Клеточное ядро имеет важнейшее значение в жизнедеятельности клетки, поскольку служит хранилищем наследственной информации, содержащейся в хромосомах. Ядро есть в любой эукариотической клетке.
Хромосомы — структуры клетки, хранящие и передающие наследственную информацию. Хромосома состоит из ДНК и белка. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин. Белки играют важную роль в упаковке молекул ДНК в ядре.
Билет 7.
Царство прокариот в основном представлена бактериальными, архебактериальными и сенезелеными водорослями. Прокариоты сформировали условия для дальнейшей эволюции организмов.
Строение бактериальной клетки: клетка окружена мембраной обычного строения, кнаружи от которой находится клеточная стенка. В центральной части располагаются кольцевидные ДНК, не отграниченная мембраной. Зона клетки, содержащая генетический материал носит название нуклиоид.
Билет 8.
Организм обладает способностью передавать следующему поколению свои признаки и особенности, т.е. воспроизводить себе подобных. Материалом носителем информации является молекула ДНК.
Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.
В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).
Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте (однако, кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты — цистеин и селеноцистеин)[11]
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии; есть ряд исключений, показанный в таблице раздела «Вариации стандартного генетического кода» ниже).
Помехоустойчивость — мутации замен нуклеотидов, не приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют консервативными; мутации замен нуклеотидов, приводящие к смене класса кодируемой аминокислоты, называют радикальными.
I. Транскрипция (переписывание) - биосинтез молекул РНК, осуществляется в хромосомах на молекулах ДНК по принципу матричного синтеза. При помощи ферментов на соответствующих участках молекулы ДНК (генах) синтезируются все виды РНК (иРНК, рРНК, тРНК). Синтезируется 20 разновидностей тРНК, так как в биосинтезе белка принимают участие 20 аминокислот. Затем иРНК и тРНК выходят в цитоплазму, рРНК встраивается в субъединицы рибосом, которые также выходят в цитоплазму.
II. Трансляция (передача) - синтез полипептидных цепей белков, осуществляется в рибосомах. Она сопровождается следующими событиями:
Образование функционального центра рибосомы - ФЦР, состоящего из иРНК и двух субъединиц рибосом.
Транспортировка аминокислот, присоединенных к тРНК, из цитоплазмы в ФЦР.
Пептидная цепочка удлиняется до тех пор, пока не закончится трансляция и рибосома не соскочит с иРНК.
Билет 9.
Вирусы- это неклеточная форма жизни. Были открыты в 1892г русским ученым Д.И Ивановским, при изучении мозаичной болезни табака.
Строение вирусов: каждый вирус состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белка. Нуклеиновая кислота является генетическим материалом вируса, она окружена защитной оболочкой капсидом. Некоторые вирусы имеют дополнительную оболочку (ВИЧ).
Размножение вирусов
процесс образования новой генерации вирусов, подобной исходной. Протекает многовариантно в живых метаболически активных клетках животных, растений, бактерий, являющихся хозяевами этого вида вируса. В общих чертах состоит из: 1) прикрепления вириона к рецепторам мембран хозяина; 2) проникновения вириона или вирусного генома в клетку-хозяина; 3) освобождения генома от оболочек; 4) торможения активности генома хозяина; 5) множественной репликации вирусного генома; 6) наработки пула структурных белков вируса; 7) сборки вирионов; 8) выхода дочерних вирионов из клетки-хозяина. При острой продуктивной инфекции клетка-хозяин погибает при выходе вирионов, при хронической - может жить и даже выполнять присущие ей функции более или менее длительное время (в зависимости от множественной инфекции)
Вирус как возбудитель болезней:
Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так называемых бактериофагов. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженная икосаэдрическая головка, а хвост обладает спиральной симметрией. Вирусы вызывают множество различных заболеваний у растений, животных, грибов, причем каждый из них имеет собственного специфического хозяина.
СПИД- вирус имуннодифицита человека. (ВИЧ) вызывает синдром приобретенного имуннодифицита.
Билет 10.
Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соедениений, которые сопровождаются выделением и запасанием энергии, называют энергетическим обменом или диссимиляцией.
Совокупность всех процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах называют пластическим обменом или ассимиляцией.
Реакции энергетического и пластического обмена находятся в неразрывной связи, образуя в совокупности единый процесс- обмен веществ и энергии или метаболизм.
Метаболизм непрерывно осуществляется во всех клетках, тканях и органах, поддерживая постоянство внутренней среды организма- гомеостаз.
АТФ- аденозинтрифосфорная кислота- состоит из азотистого основания (аденина), сахара рибозы и трех остатков фосфорной кислоты, является главной энергетической молекулой клетки, своего рода аккумулятором энергии.
Энергетический обмен: большинству организмов на нашей планете для жизнедеятельности необходим кислород, такие организмы называются аэробными. Энергетический обмен у таких организмов происходит в 3 этапа: подготовительный, бескислородный и кислородный. В процессе дыхания полностью окисляются до углекислого газа и воды, в результате чего запасается большое количество энергии.
Анаэробные организмы- способны обходиться без кислорода. Для некоторых из них кислород вообще губителен, поэтому они живут там где нет кислорода. Другие так называемые факультативы анаэроб могут существовать как без кислорода, так и в его присутствии.
Энергетический обмен у них происходит в 2 этапа: подготовительный и бескислородный, поэтому органические вещества окисляются не полностью и энергией запасается гораздо меньше.
Гликолиз (от греч. glykys — сладкий и lysis — распад, разложение), процесс анаэробного ферментативного негидролитического расщепления углеводов (главным образом глюкозы) в животных тканях, сопровождающийся синтезом аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) (см. Аденозинфосфорные кислоты) заканчивающийся образованием молочной кислоты. Г. имеет большое значение для мышечных клеток, сперматозоидов, растущих (в т. ч. опухолевых) тканей, т.к. обеспечивает накопление энергии в отсутствии кислорода. Продукты, образующиеся при Г., являются субстратами последующих окислительных превращений (см. Трикарбоновых кислот цикл). Процессами, аналогичными Г., являются молочнокислое, маслянокислое, спиртовое и пр. виды брожения, протекающего в растительных, дрожжевых и бактериальных клетках. Интенсивность отдельных стадий Г. зависит от кислотности — водородного показателя — рН (оптимум рН 7—8), температуры и ионного состава среды. Последовательность реакций Г. (см. схему) хорошо изучена, идентифицированы промежуточные продукты, выделены ферменты Г. в кристаллическом или очищенном виде.
Броже́ние (тж. сбра́живание, фермента́ция) — это такой метаболический процесс, при котором регенерируется АТФ, а продукты расщепления органического субстрата могут служить одновременно и донорами, и акцепторами водорода[1]. Брожение — это анаэробный (происходящий без участия кислорода) метаболический распад молекул питательных веществ, например глюкозы. По выражению Луи Пастера, «брожение — это жизнь без кислорода». Большинство типов брожения осуществляют микроорганизмы — облигатные или факультативные анаэробы.
Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. О физиологических процессах транспортировки к клеткам многоклеточных организмов кислорода и удалению от них углекислого газа см. статью Дыхание.