28. Энергетический обмен- расщепление органических веществ в цитоплазме без участия оксигена и в митохондриях с участием оксигена.Гликолиз

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. У аэробных организмов (живущих в кислородной среде) выделяют три этапа энергетического обмена: подготовительный, бескислородное окисление и кислородное окисление; у анаэробных организмов (живущих в бескислородной среде) и аэробных при недостатке кислорода — два этапа: подготовительный, бескислородное окисление.

Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы — гликолиз.

Следует отметить, что биологическое окисление в клетках может происходить как с участием кислорода, так и без его участия, за счет переноса атомов водорода от одного вещества к другому, или за счет переноса электронов.

Гликолиз — сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять реакций. Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы, акцептором водорода служит кофермент НАД+ (никотинамидадениндинуклеотид). Глюкоза в результате цепочки ферментативных реакций превращается в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом суммарно образуются 2 молекулы АТФ и восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2

Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислорода нет, у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта

29.Вирусы. Роль в природе и жизни человека. Профилактика ВИЧ и других вирусных заболеваний Вирус— неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живых клеток В одних случаях вследствие перенесенного заболевания или благодаря прививке организм приобретает стойкий иммунитет к определенному виду вируса (оспа, корь, энтерит, и чумка собак и т.п.), а в других - возможно повторное заболевание (грипп). Вирусы в природе регулируют численность своих хозяев. Считают, что вирусы играют определенную роль в эволюции прокариот, поскольку могут передавать наследственную информацию от одной бактериальной клетки к другой, как внутри одного вида, так и между разными видами, встраиваясь в ДНК клетки-хозяина. В жизни человека вирусы играют преимущественно негативную роль. Они вызывают много различных заболеваний человека, домашних животных и культурных растений. У человека вирусы поражают органы дыхания , пищеварения, нервную систему, кожу и слизистые оболочки, клетки различных систем органов, подавляют иммунные реакции (СПИД), приводят к некоторым видам раковых заболеваний. В домашних животных они вызывают ящур парнокопытных, энтерит и чумка собак, чума кур и другие заболевания, некоторые из них опасны и для человека. Вирусы являются возбудителями опасных заболеваний культурных растений - мозаичность, пятнистость, отмирание органов, опухоли. ВИЧ — вирус иммунодефицита человека, вызывающий заболевание — ВИЧ-инфекцию, последняя стадия которой известна как синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД) — в отличие от врождённого иммунодефицита. Одной из самых эффективных профилактических мер ВИЧ-инфекции является безопасный секс. Еще одной мерой профилактики ВИЧ-инфекции является отказ от наркотиков, так как заражение данным заболеванием очень часто происходит при введении иголок от шприцов. Не стоит забывать и о том, что ВИЧ-инфекцию можно подцепить и в различных медицинских учреждениях.

30. Бактерии. Роль в природе и жизни человека. Профилактика бактериальных заболеваний Бактерии— домен (надцарство) прокариотных (безъядерных) микроорганизмов, чаще всего одноклеточных. Роль бактерий в природе: 1) Бактерии гниения и брожения являются санитарами природы, разрушают в качестве редуцентов, мертвую органику до минеральных веществ участвуют в круговороте веществ. 2) Паразиты регулируют численность своих хозяев. 3) Участвуют в процессе почвообразования. 4) Серо- и железобактерии в ходе эволюции образовали залежи серных и железных руд. В жизни человека: 1) Болезнетворные бактерии вызывают различные заболевания человека. 2) Применяются в производстве молочно-кислых продуктов, в квашении овощей, в производстве спирта, уксуса, приготовлении кормов для скота (силоса и сенажа). 3) В микробиологической промышленности используют для получения лекарств, гормонов, витаминов, кормовых белков, ферментов. 4) Нефтяные бактерии используются для очистки водоемов и почвы от нефтяных загрязнений. 5) Используются при очистке сточных вод в составе активного ила. 6) Вызывают порчу продуктов питания, гниение построек, книг и т.д. 7) Бактерии – симбионты человека, обитающие в пищеварительных органах и половых путях помогают нормальному пищеварению и поддерживают определенную среду в половых путях (поэтому при злоупотреблении антибиотиками, наступает нарушение пищеварения – дисбактериоз) Одна из мер профилактики - если существует токсин, то необходимо, чтобы в организме человека постоянно (!) циркулировал антитоксин, т.е. противоядие. Именно поэтому детям делают прививки - вводят очень сильно ослабленные токсины , а, в результате, организм ребенка формирует вполне приличный иммунитет, поскольку вырабатывается антитоксин. Есть такое понятие, как ворота инфекции. Это значит, что бактерии проникают в организм определёнными способами. через воду, пищу, половым путем, через воздух, через общие предметы, грязные руки, через раны, через укусы блох, вшей клопов. Профилактика заключается в том, чтобы не допустить бактерий к их воротам. Это такие важные мероприятия: 1. Изоляция источника инфекции (больного человека, выделяющего бактекрии). 2. Дезинфекция (убивание микробов) 3. Личная гигиена - ношение масок, мойка рук, избегание контактов с больными.

31.Стволовые клетки Стволовые клетки — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. Все стволовые клетки обладают двумя неотъемлемыми свойствами: 1. Самообновление, то есть способность сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки). 2. Потентность (дифференцирующий потенциал), или способность давать потомство в виде специализированных типов клеток. Стволовые клетки можно разделить на три основные группы в зависимости от источника их получения: эмбриональные, фетальные и постнатальные (стволовые клетки взрослого организма). Стволовых клеток в нашем организме очень мало: у эмбриона — 1 клетка на 10 тысяч, у человека в 60-80 лет — 1 клетка на 5-8 миллионов[источник не указан 782 дня]. Стволовые клетки растений также называют камбиальными. Стволовые клетки способны к асимметричному делению, при котором одна из дочерних клеток остается стволовой, а другая дает начало специализированным клеткам того или иного типа.

32.Ткани растений Ткань — группа клеток, которые имеют общее происхождение, выполняют одну или несколько функций и занимают свойственное им положение в организме растения. Органы растения образованы разными тканями. Ткани высших растений это: 1. Образовательная. 2. Основная. 3. Проводящая. 4. Покровная. 5. Механическая. 1) Все образовательные ткани делятся митозом. У нее нет вторичной клеточной стенки. Максимально простое строение. Меристема находится под защитой. Клетки меристемы постоянно делятся. У нее нет цветных пластидов, следовательно она прозрачная. Меристема бывает первичная и вторичная. 2) Паренхима (основная) выполняет соединительную, запасающую, механическую, проводящую, защитную, секретирующую, фотосинтезирующую функции и функцию деления. У этой ткани толстая первичная клеточная стенка, а вторичная клеточная стенка без лигнина. 3) Проводящие ткани выполняют основную роль передачи информации в организме растения. Они обеспечивают быстрый транспорт воды по растению. Проводящие ткани делятся на ксилему и флоэму. Она выполняет проводящую и механическую функции. 4) Покровная выполняет защитную функцию и функцию обеспечения транспорта. У неё утолщенная клеточная стенка и на ее поверхности есть слой воска или кутикула. Покровные ткани делятся на первичные и вторичные. 5) Механические ткани делятся на колленхиму и склеренхиму. Они придают растению прочность. Благодаря колленхиме растения могут передвигать свои части. Она твердая, но упругая. Склеренхима - это мертвая ткань растений, у нее толстые вторичные клеточные стенки. Эта ткань делится по структуре на волокна, обеспечивающие прочность, и склереиды - защита от удара.

33.Этапы индивидуального развития организмов Индивидуальное развитие животных — онтогенез — делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный. Эмбриональный период состоит из нескольких этапов. 1 этап — дробление и начало развития оплодотворенного яйца ланцетника. Завершается дробление образованием бластулы. 2-й этап — образование зародышевых листков. 3-й этап — формирование органов: - из эктодермы — кожа, хорда, нервная трубка, из которой формируются спинной и головной мозг и органы чувств; - из энтодермы — пищеварительный канал, печень, легкие; - из мезодермы — скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы. В период эмбрионального развития происходит дифференциация в строении и функциях клеток и органов: гистогенез и органогенез. Гистогенез — совокупность процессов, обеспечивающих в онтогенезе многоклеточных организмов формирование, существование и обновление тканей. Органогенез — процесс образования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации. Постэмбриональное развитие может быть: - прямым, при котором родившиеся потомки во всем сходны со взрослыми организмами {птицы, млекопитающие, человек); - непрямым (с метаморфозом), когда новый организм появляется на свет в виде личинки, претерпевающей в своем развитии ряд превращений (у амфибий, насекомых и др.) В постэмбриональном развитии выделяют три фазы: юношескую (ювенильную), фазу зрелости и фазу старости. Эмбриональное развитие, юношеская фаза и фаза зрелости в онтогенезе имеют большое приспособительное значение и необходимы для обеспечения сохранения и размножения вида. Жизненный цикл — это совокупность всех фаз развития поколений определенного вида.

34.Закономерности наследственности, установлены Г. Менделем Закон единообразия гибридов первого поколения При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, всё первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей Закон расщепления признаков Закон расщепления, или второй закон Менделя: при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. Закон независимого наследования признаков Закон независимого наследования (третий закон Менделя) — при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Когда скрещивались растения, отличающиеся по нескольким признакам, таким как белые и пурпурные цветы и желтые или зелёные

35.Модификационная изменчивость, ее свойства Модификационная (фенотипическая) изменчивость — изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в большинстве случаев, адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется. Модификационная изменчивость характеризуется рядом свойств: 1. Это ненаследуемые изменения, за исключением длительных модификаций, наследующихся при бесполом, вегетативном и партеногенетическом размножении. 2. Эти изменения всегда определенны, т. е. определенный фактор всегда вызывает определенные изменения. 3. Степень модификационного изменения обычно прямо пропорциональна силе или длительности действия фактора. 4. Модификационные изменения, как правило, адаптивны, т. е. полезны, за исключением морфозов и фенокопий. 5. Модификации обратимы, т. е. если вызвавший их фактор прекращает действие, то изменения исчезают. Исключения составляют морфозы и фенокопии, поскольку они возникают при воздействии факторов в ходе онтогенеза, а онтогенез необратим. Причинами модификационной изменчивости являются регуляция действия генов и нарушение в онтогенезе экспрессии генетической информации на разных стадиях — от транскрипции до образования активной белковой молекулы.Модификационная изменчивость не может поставлять материал для отбора и поэтому не играет в селекции существенной роли.

36.Мутационная изменчивость. Виды и причины мутаций Мутации - внезапные наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению наследственных признаков. Процесс возникновения мутаций называется мутагенезом.Организм, возникший в результате мутации называется мутантом. По происхождениювсе мутации деляться на группы: спонтанные и индуцированные. - По месту происхождениямутации подразделяются на генеративные, которые возникают в половых клетках и передаются по наследству, и соматические, которые образуются в клетках тела. - По характеру изменений фенотипаможно условно выделить: физиологические мутации (сюда относятся мутации, которые оказывают влияние на жизнедеятельность организма), и биохимические мутации (включают все случаи изменения активности ферментов). - По уровню изменения генетического материаламожно выделить генные, хромосомные и геномные мутации.

Причины мутаций. В наше время достаточно хорошо изучены факторы среды, которые оказывают самое мощное мутагенное действие. В настоящее время существует три основные группы таких факторов: физические, хими ческие и биологические. Физические факторы - ионизирующее излечение, ультрафиолет солнечных лучей, естественный радиационный фон земли. Химические факторы (мутагены) - иприт и другие нервно – паралитические газы, пестициды, консерванты и т. д. Биологические факторы. - вирусы, бактерии

37.Задачи и особенности современной селекции В современном понимании селекция — это широкая комплексная наука, направленная в основном на повышение производительности сельскохозяйственного производства и базирующаяся не только на учении об отборе, но и на ряде других закономерностей биологии. Теоретической основой селекции является генетика, так как именно знание законов генетики позволяет целенаправленно управлять появлением мутаций, предсказывать результаты скрещивания, правильно проводить отбор гибридов. Селекционеры должны изучать и учитывать в своей работе следующие основные факторы: исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных; наследственную изменчивость; роль среды в развитии и проявлении нужных селекционеру признаков; закономерности наследования при гибридизации; формы искусственного отбора, направленные на выделение и закрепление необходимых признаков. Задачи современной селекции: 1. Создание новых и усовершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками. 2. Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты. 3. Повышение продуктивности пород с единицы площади за единицу времени. 4. Повышение потребительских кач-в продукции. 5. Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка. 6. Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней.

38.Экологические факторы. Их классификация Экологические факторы — свойства среды обитания, оказывающие какое-либо воздействие на организм. Индифферентные элементы среды, например, инертные газы, экологическими факторами не являются. Выделяют следующие группы экологических факторов: - По происхождению: 1. Абиотические (факторы неживой природы): а) климатические - условия освещенности, температурный режим и т. п.; б) эдафические (местные) - водоснабжение, тип почвы, рельеф местности; в) орографические - воздушные (ветер) и водные течения. 2. Биотические факторы - это все формы воздействия живых организмов друг на друга. 3. Антропогенные факторы - это все формы деятельности человеческого общества, приводящие к изменению среды обитания других видов или непосредственно сказывающиеся на их жизни. - По расходованию 1. Ресурсы — элементы среды, которые организм потребляет, уменьшая их запас в среде 2. Условия — не расходуемые организмом элементы среды - По направленности 1. Векторизованные 2. Многолетние-циклические 3. Осцилляторные (импульсные, флуктуационные) - По характеру воздействия 1. Прямо действующие 2. Косвенно действующие

39.Биогеоценоз. Его структура Биогеоценоз - взаимообусловленный комплекс живых и косных компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии; одна из наиболее сложных природных систем. К живым компонентам Биогеоценоз относятся автотрофные организмы (фотосинтезирующие зелёные растения и хемосинтезирующие микроорганизмы) и гетеротрофные организмы (животные, грибы, многие бактерии, вирусы), к косным — приземный слой атмосферы с её газовыми и тепловыми ресурсами, солнечная энергия, почва с её водо-минеральными ресурсами и отчасти кора выветривания (в случае водного Биогеоценоз — вода). Видовая структура биогеоценоза. Формирование биогеоценоза осуществляется за счет межвидовых связей, которые определяют его структуру, т. е. упорядоченность строения и функцинирования экосистемы. Различают видовую, пространственную и трофическую структуру биогеоценоза. Под видовой структурой биогеоценоза понимают разнообразие в нем видов и соотношение численности или биомассы всех входящих в него популяций. Организмы разных видов обладают неодинаковыми требованиями к среде, поэтому в разных экологических условиях формируется неодинаковый видовой состав. Если биологические особенности какого-то вида резко отличаются в этом плане от других видов, то этот вид вследствие конкуренции выпадает из сообщества и входит в другой, соответствующий ему биогеоценоз. Другими словами, в каждом биогеоценозе происходит естественный отбор наиболее приспособленных к данным экологическим условиям организмов. Пространственная структура. Эта структура биогеоценоза определяется прежде всего сложением фитоценоза. Как правило, фитоценозы расчленены на достаточно хорошо отграниченные в пространстве (по вертикали и по горизонтали), а иногда и во времени элементы структуры, или ценоэлементы. К основным ценоэлементам относятся ярусы и микрогруппировки. Первые характеризуют вертикальное, вторые — горизонтальное расчленение фитоценозов. Экологическая структура биогеоценоза. Каждый биогеоценоз слагается из определенных экологических групп организмов, соотношение которых отражает экологическую структуру сообщества, складывающуюся в течение длительного времени в определенных климатических, почвенно-грунтовых и ландшафтных условиях строго закономерно. Например, в биогеоценозах разных природных зон закономерно изменяется соотношение фитофагов (животных, питающихся растениями) и сапрофагов. В степных, полупустынных и пустынных районах фитофаги преобладают над сапрофагами, а в лесных сообществах, наоборот, сильнее развита сапрофагия. В глубинах океана основным типом питания является хищничество, тогда как на освещенной поверхности водоема преобладают фильтраторы, потребляющие фитопланктон, либо виды со смешанным питанием. Основу трофической (пищевой) структуры биогеоценоза составляют цепи питания. Таким образом, структура биогеоценоза дает возможность определить свойства того или иного сообщества, выяснить перспективу его устойчивости во времени и пространстве, а также предвидеть возможные последствия воздействия на него антропогенного фактора.

40. Биосфера. Ее пределы Биосфера - это оболочка Земли, где распространена жизнь, существует "живое вещество", определяющее химический состав и энергетические процессы в атмосфере, гидросфере, верхнем слое литосферы и в почвенном покрове. Иначе говоря, биосфера - единая динамическая система на поверхности Земли, созданная и регулируемая жизнью. В книге "Биосфера" (1926) В.И. Вернадский раскрыл механизмы функционирования биосферы. Только на этой основе было понято, что в современную эпоху крупномасштабного преобразования окружающей среды человеком все ресурсы биосферы ограничены, исчерпаемы, а поэтому мировое сообщество несет ответственность за сохранение среды и обеспечение условий жизни для следующих поколений. Пределы биосферы Биосфера, как специфическая земная оболочка, включает: 1) нижнюю часть воздушной оболочки (атмосферы), так называемую тропосферу, где активная жизнь может существовать до высоты 10 - 15 км; перенос покоящихся зачатков происходит на высоте свыше 20 км, т.е. уже в стратосфере; 2) всю водную оболочку (гидросферу), в которой жизнь проникает до наибольших глубин Мирового океана, превышающих 11 км; 3) верхнюю часть твердой оболочки (литосферы) - кору выветривания, имеющую мощность обычно 30 - 60, иногда 100-200 м и более.

41. Эволюция. Факторы эволюции Биологическая эволюция— естественный процесс развития живой природы, сопровождающийся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, видообразованием и вымиранием видов, преобразованием экосистем и биосферы в целом. Выделяют следующие элементарные факторы эволюции: 1)Мутационный процесс 2)Популяционные волны 3)Рекомбинация 4) Изоляция 5) Естественный отбор Мутационный процесс -мутации приводящие к переходу гена из одного алелльного состояния в другое или изменению гена вообще. Популяционные волны-это колебания численности популяции как в сторону увеличения ,так и в сторону уменьшения. Рекомбинация .В результате полового процесса ,происходит рекомбинация генетического материала ,что является причиной появления новых сочетаний гена Изоляция-это возникновение различных преград к свободному скрещиванию ,это приводит к нарушению панмиксии. Изоляция:пространственная географическая),биологическая,экологическая Естественный отбор заключается в преимущественном выживании наиболее приспособленных к условиям среды особей, оставляющих большее число потомков