
- •Понятие биологической системы. Объект, предмет, методы, задачи биологии.
- •Роль воды в жизненных процессах.
- •Строение и основные свойства белков.
- •Строение и основные свойства липидов.
- •6. Строение и основные свойства углеводов.
- •7. Строение и основные свойства нуклеиновых кислот.
- •8. Строение и основные свойства ферментов.
- •10. Понятие диссипативной структуры. Понятие открытой системы. Теорема Пригожина. Энергетика живого: ’’порядок из хаоса”.
- •12. Фотосистемы. Светозависимые стадии фотосинтеза.
- •13. Светонезависимые стадии фотосинтеза. Цикл Кальвина.
- •15. Концепция хемоосмотического сопряжения.
- •16. Гликолиз: сущность процесса, молекулярные механизмы, локализация в клетке, энергетическая эффективность и эволюционный аспект.
- •18. Окислительное фосфорилирование: сущность процесса, энергетическая эффективность (Электронно-транспортная цепь).
- •19. 2. Пентозофосфатныи путь дыхательного обмена
- •1. Влияние внешних условий на процесс дыхания
- •2. Влияние внутренних факторов на процесс дыхания
- •1. Локализация в клетке реакций дыхательного обмена
- •35. Функции крови.
- •Поток энергии через экологическое сообщество
- •37 Трофические цепи, экологические пирамиды. Закон Линдемана
- •38 Закономерность формирования потока вещества: замкнутость, степень замкнутости.
- •39Молекулярные механизмы самосохранения биосистем. Генный код. Биосинтез белков.
- •40. Митоз
- •41.Мейоз.
- •Понятие адаптации. Принцип Ле-Шателье. Понятие гомеостаза.
- •44Эволюционное учение. Происхождение видов. Работы Дарвина, Ламарка, Северцова
- •45 В.И.Вернадский о единстве живой и неживой природы. Понятие биокосной системы
- •46 Вернадский о планетарной геохимической роли живого вещества. Биоэкологические константы. Масштабы и эффективность средообразующей функции жизни. Гипотеза Геи.
- •Масштабы и эффективность средообразующей функции жизни
- •Теория Геи
- •Однако по результатам тех же наблюдений стало видно, что океан на протяжении последних десяти лет стал "дышать" чаще, как если бы это было у простывшего человека.
- •47 Биогеохимический цикл
- •48 Вернадский о распределении живого вещества в биосфере. «Сгущения» и «пленки» жизни в океане. Распределение живого вещества
- •49 Понятие ресурса. Принципы ресурсопотребления в биосфере и в обществе
- •50 Основные причины и пути преодоления экологического кризиса
- •Абиотические факторы
- •Перенаселение
40. Митоз
митоз. Деление, являющееся основ¬ным для эукариот. Биологический смысл митоза в том, что дочерняя клетка получает материнский на¬бор хромосом (генов) без изме¬нения. При проходящем во время митоза строгом распределении редуплицированных хромосом в дочерние клетки происходит обра¬зование идентичных клеток. Это позволяет сохранить генетическую преемственность в ряду поколе-ний. В живых системах он обес¬печивает рост, регенерацию и ве¬гетативное размножение с сохра¬нением генотипа. У растений ми¬тозы идут в образовательных тка¬нях (меристемах), у кишечнополост¬ных в особых клетках (вставочные). У более высокоразвитых животных он обычен во всех тканях, но идет с разной скоростью и частотой. У человека в красном костном моз¬гу в минуту происходит 10-15 млн митозов, что ведет к образованию такого же количества эритроцитов. Часты митозы и в эпителиальных тканях и во время регенерации. Реже всего они идут в нервных клетках. Если во время развития человеческого эмбриона митоз длится примерно 30 минут с ин¬терфазой такой же продолжитель¬ности, то с возрастом частота и скорость митозов заметно пада¬ет. В регуляции этих процессов иг¬рают роль определенные гормоны тела, а также активация ряда ге¬нов и синтез специфичных РНК и белка.
Мутации,возникшие во время митозов у размножающихся поло¬вым путем организмов не насле¬дуются и носят название сомати¬ческих (родимые пятна и др. ново¬образования, седая прядь
волос, потеря пигментации кожи). Иногда соматические мутации растении культивируются в декоративных целях (мозаич-ность листьев крапивок).
Состояние клетки, когда не заметны видимые изменения, на¬зывают интерфазой. Этим терми-ном отмечают часть клеточного цикла между двумя митозами или в клетках, утративших способность к делению (например, нейроны), - период от последнего митоза до отмирания клетки. К интерфазе относят и временной выход клет¬ки из цикла - состояние покоя. Во время частых делений клетки в интерфазе происходят многочис¬ленные процессы синтеза нуклеи¬новых кислот, ферментов и энер¬гоемких соединений ,обеспечиваю¬щих деление клетки и ее дифференцировку, и выполнение специ-альных тканевых функций. На ин¬терфазу иногда приходится до 90% времени клеточного цикла. Харак¬терным признаком интерфазы в клетках является деспирализированное состояние хроматина. Ин¬терфазу делят на три периода:
1) пресинтетический (G-1), когда идет синтез РНК, белка и рост клетки; 2) синтетический (S-1), ког¬да образуется ДНК путем репли¬кации ее молекул и вторая хроматида у хромосом. Она возникает на базе новой молекулы ДНК; 3) постсинтетический (G-2), когда синтезируется белок и клетка под¬готавливается к делению. В это время возникают «белки деления», из которых будет строиться нить веретена деления. В клетке накап¬ливается достаточно органелл, ко¬торые будут делиться, и достаточ¬но АТФ для обеспечения всех про¬цессов митоза энергией. Клетки перед началом деления имеют дип¬лоидный набор двухроматиновых хромосом (2п4с).
Собственно митоз подразделяется на четыре фазы. Профаза. У человеческого эм¬бриона, когда весь процесс мито¬за длится 30 минут, на нее прихо¬дится около 20 минут времени. Из всего
многообразия происходящих в это время процессов можно вы¬делить следующие: а) ядерная мембрана распадается на фраг¬менты и содержимое ядра смеши¬вается с цитоплазмой. Ядрышки распадаются; б) клеточный центр делится на две центриоли, расхо¬дящиеся к противоположным по¬люсам, и образуется веретено де¬ления. У высших растений и неко-торых простейших веретено обра¬зуется без центриолей. У водорос¬лей, низших грибов и некоторых простейших веретено формирует¬ся внутри ядра (закрытый митоз);
в) содержимое ядра разделяется на интенсивно окрашиваемые ин¬дикаторами элементы (ДНК) и неокрашиваемые. Окрашиваемая часть состоит из беспорядочно разбросанных зернышек, затем нитей. Это ДНК в стадии конден¬сации. Конденсируясь (спирализуясь), хромосомная ДНК становит¬ся более компактной и одевается мембраной. На этой стадии она напоминает клубок спутанных ни¬тей и уже заметно удвоение. Кон¬денсируясь далее, хромосомы при¬обретают компактный вид и хоро¬шо различимы в световой микро¬скоп. К концу профазы каждая хро¬мосома состоит из двух продоль¬ных копий хроматид, которые об-разовались в ходе репликации, и скреплены центромерой.
Метафаза длится 1-2 мин. За¬вершается формирование верете¬на деления. Хромосомы переста¬ют двигаться и выстраиваются по экватору веретена деления, обра¬зуя экваториальную пластинку. При этом они присоединены цент¬ромерами к нитям веретена и к каждой хромосоме под-
ходят две нити, идущие от двух полюсов. Синтез белка снижает¬ся на 20-30% по сравнению с ин¬терфазой. На этой стадии клетка наиболее чувствительна к факто¬рам внешней среды (температуре, ультрафиолетовому и жесткому излучению, а также к химическим соединениям - мутагенам), кото¬рые разрушают веретено деления и ведут к прекращению деления клетки.
Анафаза (1 мин) - самая ко¬роткая фаза, где центромеры де¬лятся, а однохроматиновые хромо¬сомы (материнская с дочерней) расходятся по веретену деления к полюсам клетки.
Телофаза (у нашего объекта длится около 10 мин) - фаза окон¬чания деления. В это время одно¬временно происходит следующее: а) восстанавливается ядерная мембрана;
б) формируется ядрышко; идет деспирализация хромосом, в ре¬зультате чего они вытягиваются, приобретают вид клубка спутанных нитей, а затем перестают индиви-дуально окрашиваться, переходя в активное состояние;
в) на экваторе клетки закла¬дывается перегородка у растений или перетяжка у животных;
г) растворяются нити верете¬на деления.
В результате митоза из одной диплоидной клетки с двухроматиновыми хромосомами и удвоенным количеством ДНК (2п4с) образу-ются две дочерние диплоидные клетки с однохроматиновыми хро¬мосомами и одинарным количе¬ством ДНК (2п2с).