№1

1. Клеточная теория, её основные положения.

Все живые организмы состоят из клеток. Клетка - элементарная единица строения, функционирования и развития живых организмов. Существуют неклеточные формы жизни - вирусы, однако они проявляют свои свойства только в клетках живых организмов. Клеточные формы делятся на прокариот и эукариот.

Открытие клетки принадлежит английскому ученому Р. Гуку, который, просматривая под микроскопом тонкий срез пробки, увидел структуры, похожие на пчелиные соты, и назвал их клетками. Позже одноклеточные организмы исследовал голландский ученый Антони ван Левенгук. Клеточную теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн в 1839 г. Современная клеточная теория существенно дополнена Р. Биржевым и др.

Основные положения современной клеточной теории:

клетка - основная единица строения, функционирования и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого, способная к самовоспроизведению, саморегуляции и самообновлению; клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны (гомологиины) по своему строению, химическому составу, основным проявлениям жизнедеятельности и обмену веществ; размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки; в сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемым ими функциям и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно взаимосвязаны и подчинены нервной и гуморальной регуляциям.

Эти положения доказывают единство происхождения всех живых организмов, единство всего органического мира. Благодаря клеточной теории стало понятно, что клетка - это важнейшая составляющая часть всех живых организмов.

Клетка - самая мелкая единица организма, граница его делимости, наделенная жизнью и всеми основными признаками организма. Как элементарная живая система, она лежит в основе строения и развития всех живых организмов. На уровне клетки проявляются такие свойства жизни, как способность к обмену веществ и энергии, авторегуляция, размножение, рост и развитие, раздражимость.

Популяция- структурная единица вида. Характеристика популяций. Свойства и структура популяции.

Популяция – это часть особей одного вида, относительно изолированная от других особей этого же вида.

Структура популяции –это совокупность признаков , по которым одна популяция отличается от другой.

1)Численность – это общее количество особей в популяции.

2)Динамика численности – это изменение численности популяции во времени ,зависящее от наличия корма, отсутствия болезней, поры года и т.д.

3)Плотность популяции – это число особей или биомасса на единицу площади или объема. Чем более подходящие условия конкретной территории проживания популяции ( выгодное расположение, много корма, « жилищных условий» и т.д.) тем большей является ее плотность .

4)Пространственное распределение особей популяции – может быть равномерным, групповым

( особи образуют стаи , стада, колонии) и случайным.

5)Рождаемость – это соотношение числа особей, родившихся в популяции за определенный период к общему числу особей в популяции.

6)Смертность – это соотношение числа особей, погибших за определенный период к общему числу особей в популяции.

7)Прирост численности популяции – это разница между родившимися и умершими особями за определенный период. Если рождаемость превышает смертность, то прирост является положительным, если смертность превышает рождаемость – численность популяции сокращается и популяция вымирает.

8)Половая структура – это соотношение мужских и женских особей в популяции.

9)Возрастная структура – это соотношение различных возрастных групп в популяции. Большое количество молодых особей свидетельствует о благополучии популяции, а преобладание старых особей – о постепенном сокращении численности популяции и возможной ее гибели.

№2

1. Белки, их строение , структура и функции.

Белки –это биологические полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Аминокислота – это низкомолекулярное органическое соединение, состоящее из амино- и карбаксильной групп. Из 200 аминокислот только 20 входят в состав белков которые называются основными или белкообразующими ( протеиновыми). В одной молекуле белка может содержаться от 50 до нескольких тысяч аминокислот.

Различают 4 уровни структурной организации белков:

1)Первичная – представляет последовательность аминокислот в полипептидной цепи

2)Вторичная – молекула белков находится в клетке в виде спирали

3)Третичная – участки полипептидной цепи белка складываются в трехмерное образование шароподобной формы – глобулу

4)Четвертичная структура – представляет собой несколько глобул соединенных вместе .

Денатурация – процесс разрушения белка под воздействием различных факторов ( температуры, химическими веществами ( спирт, ацетон, кислоты, щелочи и т.д) , излучением, давлением и т.д.).

Ренатурация – процесс восстановления структуры белка при восстановлении нормальных условий.

Белки обладают рядом функций важных для любого организма:

1.Структурная – белки входят в состав клеточных мембран и органоидов клеток.

2.Каталитическая или ферментативная – ускоряют протекание биохимических реакций внутри организма.

3.Транспортная – белки способны присоединять и переносить различные вещества.

4.Защитная – обеспечивают иммунную оборону организма.

5.Сократительная – осуществляют сокращение мышц.

6.Регуляторная- многие гормоны являются белками и соответственно осуществляют гормональную регуляцию организма.

7.Рецепторная – принимают участие в приеме и передаче сигналов в клетке.

8.Энергетическая – при расщеплении белков выделяется определенное количество энергии.

2. Приспособления- основной результат эволюции. Относительность приспособлений.

Приспособления или адаптации – это изменения , возникающие у живых организмов в результате действия факторов внешней среды и накапливающиеся в последующих поколениях.

Для приспособленных организмов характерны: жизнеспособность, конкурентноспособность и фертильность.

Жизнеспособным является организм , который нормально развивается в привычной для него среде.

Конкурентноспособный организм выдерживает конкуренцию с другими организмами ( побеждает в борьбе за существование).

Фертильные организмы способны к нормальному размножению.

Адаптации подразделяют на организменные и видовые.

Организменные адаптации – это адаптации характерные для каждого организма данного вида.

Организменные адаптации подразделяют на морфологические, физиологические, биохимические и поведенческие.

1)Морфологические адаптации связаны с особенностями строения тела, окраской и т.д. например твердые защитные покровы ( панцирь у черепах), иглы и колючки ( еж, дикобраз, кактус, шиповник) и др. Покровительственная окраска под цвет местности делает организмы менее заметными ( заяц зимой). Маскировка – приспособления , при котором форма тела и окраска сливаются с окружающей средой ( насекомые по форме похожи на ветки деревьев). Мимикрия – уподобление менее защищенного организма одного вида более защищенному организму другого вида ( неядовитые змеи похожи на ядовитых). Предупреждающая окраска характерна для хорошо защищенных организмов , часто ядовитых ( например птицы навсегда запоминают яркую окраску божьих коровок или ужалившей их осы) .

2)Физиологические адаптации связаны с внутренним строением или физиологическими процессами происходящими в организме ( постоянная температура тела у теплокровных животных позволяет жить в различных климатических условиях , жабры у рыб позволяют жить в воде , легкие у наземных животных- дышать кислородом воздуха и т.д.).

3)Биохимические адаптации обеспечивают упорядоченный обмен веществ ( фотосинтез, биосинтез белков) и синтез веществ , облегчающих защиту от врагов или нападение ( яды змей и скорпионов, антибиотики грибов , фитонциды растений и т.д.).

4)Поведенческие адаптации включают все многообразие поведения организма ( добывание и запасание пищи, брачное поведение, забота о потомстве и т.д.).

Видовые адаптации – это морфофизиологические и поведенческие признаки особей и особенности организации вида, способствующие существованию его как целостной системы

( соответствие строения половых органов самцов и самок, поведение в брачный период, объединение хищников в стаи для удачной охоты, объединение травоядных в стада для обороны от хищников и т.д.) .

Появляющиеся в ходе эволюции приспособления не постоянны и носят временный характер, так как приспособлены к конкретным условиям в данный момент и при изменении условий среды обитания возникают новые приспособления взамен старых.

№3

Адаптация организмов к жизни в водной, почвенной , наземно – воздушной среде.

Адаптации, организмов к обитанию в водной среде  

Водная среда характеризуется высокими плотностью, удельной теплоемкостью, теплопроводностью и растворимостью.  

Плотность воды примерно в 1300 раз превышает плотность воздуха. Следствие этого — наличие большого сопротивления движению гидробионтов, увеличение давления ( на них воды с возрастанием глубины, большая опорность, используемая водными организмами, а также высокая выталкивающая сила (архимедова сила) и вязкость.  

Удельная теплоемкость воды в 500 раз больше, чем воздуха. Поэтому вода, медленно нагреваясь и медленно остывая, уменьшает амплитуду суточных и сезонных колебаний температуры.  

Теплопроводность воды в 30 раз выше, чем воздуха, благодаря чему осуществляется равномерное распределение температуры в водной среде. Вода — превосходный растворительразнообразных минеральных веществ. В воде растворяются и газы. Однако кислорода в воде содержится в 30 раз меньше, чем при той же температуре в равном объеме воздуха. При интенсивном развитии гидробионтов в ночное время, когда нет обогащения воды за счет фотосинтеза водных растений, может возникнуть дефицит кислорода. Нередко это приводит к гибели водных организмов (например, к заморам рыб). Поэтому кислород в водной среде — лимитирующий фактор.  

Второй лимитирующий фактор — свет. Освещенность быстро снижается с увеличением глубины. Идеально чистые воды имеют прозрачность 40—60 м, а сильно загрязненные — не более 10 см. Поэтому наибольшее количество света получает поверхностный слой воды, в котором интенсивно осуществляется фотосинтез.  

Типичными обитателями воды являются организмы с непостоянной температурой тела, относящиеся к группе эктотермных организмов. В периоды недостатка кислорода они способны снижать интенсивность процессов жизнедеятельности, многие из них — вплоть до состояния анабиоза. Высокоорганизованные теплокровные (животные с высоким уровнем процессов жизнедеятельности — киты, дельфины, тюлени, морские котики и др.) живут в водной среде только благодаря дыханию атмосферным воздухом, который они вдыхают, периодически поднимаясь из глубин к поверхности воды.  

Адаптация гидробионтов к высокой плотности воды шла в двух направлениях. Одни гидробионты, в основном микроскопически мелкие, используют ее как опору и находятся в состоянии свободного парения благодаря приспособлениям, снижающим удельную массу тела (отсутствие утяжеляющего скелета, наличие капелек жира или воздуха) либо увеличивающим трение поверхности тела о воду (мелкие размеры тела, выросты покровов тела). Эти гидробионты образуют планктон (от греч. planktos — парящий, блуждающий). Выделяют фитопланктон и зоопланктон.  

Организмы другой экологической группировки гидробионтов — нектон (от греч. nektos —плавающий), напротив, активно плавающие животные, способные преодолевать силу течения. Типичными представителями являются рыбы. Для них характерны обтекаемая форма тела, развитая мускулатура, позволяющая быстро передвигаться в водной среде.  

Планктонные и нектонные организмы освоили толщу воды водоемов. Донную же область заселили организмы бентоса (от греч. bentos — глубина). Многие из них имеют тяжелые известковые раковины (моллюски), мощную хитинизированную кутикулу (речной рак, крабы, омары, лангусты), органы прикрепления к грунту (присоски у пиявок, крючья у личинок ручейников, ризоиды и корни у растений).