Световая фаза фотосинтеза

В световой фазе фотосинтеза происходит активирование молекул хлорофилла за счет энергии солнечного света. Избыточная энергия молекул хлорофилла используется на синтез АТФ и фотолиз (расщепление) воды на ионы Н⁺ и ОН^-. Эти процессы носят ферментативный характер и происходят с участием системы переносчиков электронов. Атомы водорода участвуют в восстановлении НАДФ, а ионы ОН^-, взаимодействуя друг с другом, образуют молекулярный кислород и воду. Молекулярный кислород выделяется в атмосферу, а АТФ и НАДФ^.Н₂ используются для восстановления углерода в темновой фазе фотосинтеза.

Темновая фаза фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза включает реакции, идущие за счет энергии, накопленной в световую фазу или при дыхании. В темновой фазе фотосинтеза выделяют несколько этапов:

• фиксация СО₂ рибулозобифосфатом;

• перенос активного водорода на соединение, в котором фиксирована поглощенная молекула СО₂;

• восстановление акцептора СО₂;

• образование сахаров (Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии).

Значение фотосинтеза. Фотосинтез является основным источником биологической энергии, фотосинтезирующие автотрофы используют её для синтеза органических веществ из неорганических. Гетеротрофы существуют за счёт энергии, запасённой автотрофами в виде химических связей, высвобождая её в процессах дыхания и брожения. Энергия, получаемая человечеством при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, торф), также является запасённой в процессе фотосинтеза.

Фотосинтез является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь свободный кислород атмосферы — биогенного происхождения и является побочным продуктом фотосинтеза. Формирование окислительной атмосферы (кислородная катастрофа) полностью изменило состояние земной поверхности, сделало возможным появление дыхания, а в дальнейшем, после образования озонового слоя, позволило жизни выйти на сушу.

Ежегодно в процессе фотосинтеза создается более 130 млрд. тонн органических веществ, которые являются питанием для всего живого. Ежегодно в процессе фотосинтеза в химических связях органических веществ аккумулируется около 3 *1021 Дж энергии. Ежегодно в процессе фотосинтеза выделяется около 145 млрд. тонн кислорода, используемого для дыхания.

2. Значение воды для жизнедеятельности клетки. (б10, в2)

Вода — самое распространенное в живых организмах неорганическое соединение. Ее содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зубов вода составляет по массе около 10%, а в клетках развивающегося зародыша — более 90%.

Биологическое значение воды основано на ее химических и физических свойствах.

Химические свойства воды:

- малые размеры молекулы воды;

- полярность молекулы (один атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода);

- способность соединяться друг с другом водородными связями (молекула воды образует диполь), каждая молекула воды способна образовывать 4 водородные связи, они существенно влияют на физические свойства воды.

Физические свойства воды:

- Большая теплоемкость,

- большая теплота плавления ;

- большая теплота парообразования объясняются тем, что большая часть поглощаемого водой тепла расходуется на разрыв водородных связей между ее молекулами;

-вода обладает высокой теплопроводностью. Вода практически не сжимается, прозрачна в видимом участке спектра.

- вода — единственное вещество, плотность которого в жидком состоянии больше, чем в твердом.

Биологическое значение.

• Вода — хороший растворитель ионных (полярных) соединений. По отношению к воде различают:

• 

Рис 254. Свойства молекулы воды:

1 — когезия молекул воды; 2 — гидратация катиона; 3 — гидратация аниона.

гидрофильные вещества — вещества, хорошо растворимые в воде;

гидрофобные вещества — вещества, практически нерастворимые в воде.

Большинство биохимических реакций может идти только в водном растворе; многие вещества поступают в клетку и выводятся из нее в водном растворе.

Большая теплоемкость и теплопроводность воды препятствуют возникновению "горячих точек" в организме, так как способствуют равномерному распределению тепла в клетке.

Благодаря большой теплоте испарения воды, происходит охлаждение организма.

Плотность льда меньше плотности воды. Поэтому при замерзании водоемов подо льдом остается жизненное пространство для водных организмов.

Благодаря силам адгезии¹ и когезии², вода обладает свойством капиллярности, то есть способности подниматься по капиллярам (один из факторов, обеспечивающих движение воды в сосудах растений) (рис. 254).

Вода является непосредственным участником многих химических реакций (гиролитическое расщепление белков, углеводов, жиров и др.).

Несжимаемость воды определяет напряженное состояние клеточных стенок (тургор), а также выполняет опорную функцию (гидростатический скелет, например, у круглых червей).

Билет №11

1. Биосинтез белка. Матричный характер реакций биосинтеза (Учебник биологии, 9 класс 2 раздел, глава 9, § 23; Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие по биологии для поступающих в вузы)

В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются. Способность синтезировать строго определенные белки закреплена наследственно, информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.

Информация о белке находится на ДНК, на матрице ДНК синтезируется иРНК, которая является матрицей для синтеза белковой молекулы. Матричный синтез позволяет очень точно и быстро синтезировать макромолекулы полимеров, состоящие из огромного количества мономеров. С реакциями матричного синтеза мы встречались при удвоении молекулы ДНК, синтез иРНК (транскрипция) и синтез молекулы белка на иРНК (трансляция) — также реакции матричного синтеза.

Транскрипция. В соответствии с принятыми соглашениями, начало гена на схемах изображают слева (рис. 292). У некодирующей цепи молекулы ДНК левый конец 5', правый 3'; у кодирующей, матричной, с которой идет транскрипция — противоположное направление. Фермент, отвечающий за синтез иРНК, РНК-полимераза, присоединяется к промотору, который находится на 3'-конце матричной цепи ДНК и движется всегда от 3' к 5' концу. Промотор — определенная последовательность нуклеотидов, к которой может присоединиться фермент РНК-полимераза. Необходим для того, чтобы синтез иРНК был начат строго в начале гена. Из свободных рибонуклеозидтрифосфатов (АТФ, УТФ, ГТФ, ЦТФ), комплементарных нуклеотидам ДНК, РНК-полимераза образует иРНК.

Транскрипция, схема образования иРНК на матрице ДНК.

Энергия для синтеза иРНК содержится в макроэргических связях рибонуклеозидтрифосфатов. Период полураспада мРНК исчисляется часами и даже сутками, т.е. они стабильны.

Транскрипция и трансляция разобщены в пространстве и во времени, транскрипция протекает в ядре и в одно время, трансляция происходит в цитоплазме и совсем в другое время. Для транскрипции необходимы: 1 — кодирующая цепь ДНК, матрица; 2 — ферменты, один из них РНК-полимераза; 3 — рибонуклеозидтрифосфаты.

Трансляция — процесс образования полипептидной цепи на матрице иРНК, или преобразование информации, закодированной в виде последовательности нуклеотидов иРНК, в последовательность аминокислот в полипептиде. Синтез белковых молекул происходит в цитоплазме или на шероховатой эндоплазматической сети. В цитоплазме синтезируются белки для собственных нужд клетки, белки, синтезируемые на ЭПС, транспортируются по ее каналам в комплекс Гольджи и выводятся из клетки.

Для транспорта аминокислот к рибосомам используются транспортные РНК, тРНК. В клетке их более 30 видов, длина тРНК от 76 до 85 нуклеотидных остатков, они имеют третичную структуру за счет спаривания комплементарных нуклеотидов и по форме напоминают лист клевера. В тРНК различают антикодоновую петлю и акцепторный участок. На верхушке антикодоновой петли каждая тРНК имеет антикодон, комплементарный кодовому триплету определенной аминокислоты, а акцепторный участок на 3'-конце способен с помощью фермента аминоацил-тРНК-синтетазы присоединить именно эту аминокислоту (с затратой АТФ). Таким образом, у каждой аминокислоты есть свои тРНК и свои ферменты, присоединяющие аминокислоту к тРНК.

Двадцать видов аминокислот кодируются 61 кодовым триплетом, теоретически может иметься 61 вид тРНК с соответствующими антикодонами, то есть у одной аминокислоты может быть несколько тРНК. Установлено существование нескольких тРНК, способных связываться с одним и тем же кодоном (последний нуклеотид в антикодоне не всегда важен). Обнаружено всего более 30 различных тРНК

Аланиновые тРНК, чьи антикодоны комплементарны кодовым триплетам ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ.

Органоиды, отвечающие за синтез белков в клетке — рибосомы. У эукариот рибосомы находятся в некоторых органоидах — митохондриях и пластидах (70-S рибосомы) и в цитоплазме: в свободном виде и на мембранах эндоплазматической сети (80-S рибосомы). Малая субчастица рибосомы отвечает за генетические, декодирующие функции; большая — за биохимические, ферментативные.

В малой субъединице рибосомы различают функциональный центр (ФЦР) с двумя участками — пептидильным (Р-участок) и аминоацильным (А-участок). В ФЦР может находиться шесть нуклеотидов иРНК, три в пептидильном и три в аминоацильном участках.

Синтез белка начинается с того момента, когда к 5'-концу иРНК присоединяется малая субъединица рибосомы, в Р-участок которой заходит метиониновая тРНК с аминокислотой метионин (рис. 294). Любая полипептидная цепь на N-конце сначала имеет метионин, который в дальнейшем чаще всего отщепляется. Синтез полипептида идет от N-конца к С-концу, то есть пептидная связь образуется между карбоксильной группой первой и аминогруппой второй аминокислоты.

Затем происходит присоединение большой субчастицы рибосомы и в А-участок поступает вторая тРНК, чей антикодон комплементарно спаривается с кодоном иРНК, находящимся в А-участке.

Пептидилтрансферазный центр большой субчастицы катализирует образование пептидной связи между метионином и второй аминокислотой. Отдельного фермента, катализирующего образование пептидных связей, не существует. Энергия для образования пептидной связи поставляется за счет гидролиза ГТФ (рис. 295).

Как только образовалась пептидная связь, метиониновая тРНК отсоединяется от метионина, а рибосома передвигается на следующий кодовый триплет иРНК, который оказывается в А-участке рибосомы, а метиониновая тРНК выталкивается в цитоплазму. На один цикл расходуется 2 молекулы ГТФ. Затем все повторяется, образуется пептидная связь между второй и третьей аминокислотами.

Трансляция идет до тех пор, пока в А-участок не попадает стоп-кодон (УАА, УАГ или УГА), с которым связывается особый белковый фактор освобождения, белковая цепь отделяется от тРНК и покидает рибосому. Происходит диссоциация, разъединение субчастиц рибосомы.

Многие белки синтезируются в виде предшественников, содержащих ЛП — лидерную последовательность (15 — 25 аминокислотных остатков на N-конце, «паспорт белка»). ЛП определяют места назначения белков, "направление" белка (в ядро, в митохондрию, в пластиды, в комплекс Гольджи). Затем протеолитические ферменты отщепляют ЛП.

Скорость передвижения рибосомы по иРНК — 5–6 триплетов в секунду, на синтез белковой молекулы, состоящей из сотен аминокислотных остатков, клетке требуется несколько минут. Первым белком, синтезированным искусственно, был инсулин, состоящий из 51 аминокислотного остатка. Потребовалось провести 5000 операций, в работе принимали участие 10 человек в течение трех лет.

Таким образом, для трансляции необходимы: 1 — иРНК, кодирующая последовательность аминокислот в полипептиде; 2 — рибосомы, декодирующие иРНК и образующие полипептид; 3 — тРНК, транспортирующие аминокислоты в рибосомы; 4 — энергия в форме АТФ и ГТФ для присоединения аминокислот к рибосоме и для работы рибосомы; 5 — аминокислоты, строительный материал; 6 — ферменты (аминоацил-тРНК-синтетазы и др.).

2. Строение и функционирование кровеносной системы (учебник биологии, 8 класс, стр.127-157).

Кровь, тканевая жидкость и лимфа составляют различные виды внутренней среды организма. Кровь (около 5л). Разновидность соединительной ткани, состоит из плазмы крови — 55% и форменных элементов — около 45%.

Плазма состоит из неорганических и органических веществ. Неорганические: вода — до 90%, минеральные вещества — 0,9% (ионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, H2PO4-, HCO3-). Концентрация солей относительно постоянна, если их мало — плазма становится гипотонической, вода уходит в клетки и увеличивает их объем, если среда гипертоническая — клетки теряют воду, в обоих случаях нарушается их жизнедеятельность.

Органические вещества: белки (альбумины, глобулины, фибриноген и др.) — 7%, жиры — 0,8%, глюкоза — 0,1%. Мочевины около 0,03%, pH — 7,4. Альбумины и глобулины — крупные белковые молекулы, не способные проходить сквозь стенки капилляров. Они участвуют в создании осмотического давления крови, препятствуют избыточному поступлению воды в межклеточное пространство. В плазме находятся гормоны, витамины, растворимые газы, различные ферменты.

Форменные элементы: эритроциты (5 млн./мм3), лейкоциты (4-9 тыс./мм3), тромбоциты (300 тыс./мм3).

Функции крови:

- дыхательная (транспорт газов);

- трофическая (транспорт питательных веществ);

- выделительная (транспорт продуктов обмена к почкам);

- терморегуляторная (участие в теплоотдаче);

- защитные (борьба с микроорганизмами, свертывание крови);

- участие в гуморальной регуляции (транспорт гормонов);

- гомеостатические функции (поддержание постоянства внутренней среды организма).

К органам кровообращения относятся кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры) и сердце. Артерии — сосуды, по которым кровь течет от сердца, вены — сосуды, по которым кровь возвращается в сердце. Стенки артерий и вен состоят из трех слоев: внутреннего — из плоского эндотелия, среднего — из гладкой мышечной ткани и эластических волокон и наружного — из соединительной ткани (рис. 197).

Крупным артериям, расположенным рядом с сердцем, приходится выдерживать большое давление, поэтому они имеют толстые стенки, их средний слой состоит, в основном, из эластических волокон. Артерии несут кровь к органам, разветвляются на артериолы, затем кровь попадает в капилляры и по венулам попадает в вены.

Капилляры состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Через стенки капилляров из крови в ткани диффундируют кислород и питательные вещества, а поступают углекислый газ и продукты обмена.

Вены, в отличие от артерий, имеют полулунные клапаны, благодаря которым кровь движется только в сторону сердца. Давление в венах небольшое, их стенки более тонкие и мягкие.

Сердце расположено в грудной клетке между легкими, две трети расположено влево от срединной линии тела, а одна треть — вправо. Масса сердца около 300 г, основание вверху, верхушка — внизу. Снаружи покрыто околосердечной сумкой, перикардом . Сумка образована двумя листками, между которыми небольшая полость. Один из листков покрывает сердечную мышцу (миокард). Эндокард выстилает полость сердца и образует клапаны. Состоит сердце из четырех камер, двух верхних — тонкостенных предсердий и двух нижних толстостенных желудочков, причем стенка левого желудочка в 2,5 раза толще, чем стенка правого желудочка (рис. 198). Это связано с тем, что левый желудочек выбрасывает кровь в большой круг кровообращения, правый — в малый круг.

В левой половине сердца кровь артериальная, в правой — венозная. В левом предсердно-желудочковом отверстии двустворчатый клапан, в правом — трехстворчатый. При сокращении желудочков, клапаны давлением крови захлопываются и не дают крови выйти обратно в предсердия. Сухожильные нити, прикрепленные к клапанам и сосочковым мышцам желудочков, не дают клапанам вывернуться. На границе желудочков с легочной артерией и аортой находятся кармашковидные полулунные клапаны. При сокращении желудочков эти клапаны прижимаются к стенкам артерий, и кровь выбрасывается в аорту и легочную артерию. При расслаблении желудочков — кармашки наполняются кровью и препятствуют попаданию крови обратно в желудочки. Около 10% крови, выбрасываемой левым желудочком, попадает в коронарные сосуды, питающие сердечную мышцу. При закупорке какого-то коронарного сосуда может наступить отмирание участка миокарда (инфаркт). Нарушение проходимости артерии может наступить в результате закупорки сосуда тромбом или из-за ее сильного сужения — спазма.

Во-первых, в сердце имеется собственная нервная система сердца с рефлекторными дугами в самом сердце — метасимпатическая часть нервной системы. Ее работа видна при переполнении предсердий изолированного сердца, в этом случае усиливается частота и сила сердечных сокращений.

Во-вторых, к сердцу подходят симпатические и парасимпатические нервы. Информация от рецепторов на растяжение в полых венах и дуге аорты передается в продолговатый мозг, в центр регуляции сердечной деятельности. Ослабление работы сердца вызывается парасимпатическими нервами в составе блуждающего нерва, усиление работы сердца вызывается симпатическими нервами, центры которых расположены в спинном мозге.

Гуморальная регуляция. На деятельность сердца влияет и ряд веществ, поступающих в кровь. Усиление работы сердца вызывают адреналин, выделяемый надпочечниками, тироксин, выделяемый щитовидной железой, избыток ионов Са2+. Ослабление работы сердца вызывает ацетилхолин, избыток ионов К+.

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, артериальная кровь выбрасывается в левую дугу аорты, от которой отходят подключичные и сонные артерии, несущие кровь к верхним конечностям и голове. От них венозная кровь через верхнюю полую вену возвращается в правое предсердие. Дуга аорты переходит в брюшную аорту, от нее кровь по артериям попадает к внутренним органам, отдает кислород и питательные вещества, венозная кровь по нижней полой вене возвращается в правое предсердие. Кровь от пищеварительной системы по воротной вене попадает в печень, печеночная вена впадает в нижнюю полую вену (рис. 200).

Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке, венозная кровь по легочным артериям попадает в капилляры, оплетающие альвеолы легких, происходит газообмен и артериальная кровь возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие.

Максимальное кровяное давление создается работой сердца в аорте: P max. — около 150 мм. рт. ст. Постепенно давление падает, в плечевой артерии оно составляет около 120 мм рт. ст., в капиллярах падает от 40 до 20 мм рт. ст. и в полых венах давление ниже атмосферного, Р min. — до -5 мм рт. ст. (рис. 201).

В каждом сосуде давление во время систолы (систолическое) более высокое, чем во время диастолы (диастолическое). Систолическое и диастолическое в плечевой артерии — 120/80 — норма. Гипертония — стойкое повышенное давление, гипотония — пониженное.

Разность давления в различных участках кровеносной системы и обеспечивает движение крови в сторону меньшего давления. Кроме того, передвижению крови по артериям способствует пульсация стенок артерий. Артериальный пульс — ритмическое волнообразное сокращение стенок артерий, Движению крови по венам способствует разность кровяного давления, сокращение скелетной мускулатуры, окружающей вены, клапаны вен. Кроме того, при переполнении вен происходит их пульсация, но ее частота не совпадает с частотой биения сердца (не путать с артериальным пульсом).

Регуляция просвета сосудов. В состоянии покоя около 40% крови находится в кровяных депо — селезенке, печени, коже. Кровь в них или полностью выключается из циркуляции, или кровоток происходит очень медленно. Кроме того, в неработающем органе часть капилляров закрыта, кровь в них не поступает. В работающем органе они открываются, в них поступает кровь, давление в кровеносной системе падает, кроме того, увеличивается количество углекислого газа в крови. В крупных артериях и в устье полых вен находятся рецепторы, регистрирующие изменение давления и хеморецепторы, улавливающие изменение химического состава крови, информация передается в продолговатый мозг, в центр сердечно-сосудистой деятельности. Сосудодвигательные центры усиливают симпатическое влияние на сосуды кожи, кишечника и кровяных депо, усиливается работа сердца.

Есть сосудосуживающие и сосудорасширяющие нервы. Симпатические нервы оказывают сосудосуживающее действие на все сосуды, кроме скелетных мышц и мозга. Их перерезка (опыт Бернара) у уха кролика приводит к расширению сосудов, покраснению уха (рис. 203).

Гуморальная регуляция: гистамин, недостаток О2 избыток СО2 — расширяют сосуды, повреждения и адреналин — сужают.

Билет №12

1. Гены, генетический код и его свойства. (Учебник биологии, 9 класс 2 раздел, глава 9, § 23

В геноме человека менее 100 000 генов, которые находятся в 23 хромосомах. Одна хромосома содержит несколько тысяч генов, которые располагаются в линейном порядке в определенных участках хромосомы — локусах.

Ген — участок молекулы ДНК, кодирующий первичную последовательность аминокислот в полипептиде или последовательность нуклеотидов в молекулах транспортных и рибосомальных РНК.

В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются. Способность синтезировать строго определенные белки закреплена наследственно, информация о последовательности аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК.

Все многообразие белков образовано из 20 различных аминокислот, а нуклеотидов в составе ДНК — 4 вида. Если предположить, что один нуклеотид кодирует одну аминокислоту, то 4 нуклеотидами можно закодировать 4 аминокислоты, если 2 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, то количество кодируемых кислот возрастает до 42 — 16. Значит, код ДНК должен быть триплетным. Было доказано, что именно три нуклеотида кодируют одну аминокислоту, в этом случае можно будет закодировать 43 — 64 аминокислоты. А так как аминокислот всего 20, то некоторые аминокислоты должны кодироваться несколькими триплетами.

В настоящее время известны следующие свойства генетического кода:

Триплетность: каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов.

Однозначность: кодовый триплет, кодон, соответствует только одной аминокислоте.

Вырожденность (избыточность): одну аминокислоту могут кодировать несколько (до шести) кодонов.

Универсальность: генетический код одинаков, одинаковые аминокислоты кодируются одними и теми же триплетами нуклеотидов у всех организмов Земли.

Неперекрываемость: последовательность нуклеотидов имеет рамку считывания по 3 нуклеотида, один и тот же нуклеотид не может быть в составе двух триплетов. (Жил был кот тих был сер мил мне тот кот);

Из 64 кодовых триплетов 61 кодон — кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 — бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон — инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.

В начале 50 гг. Ф. Крик сформулировал центральную догму молекулярной биологии:

ДНКРНКбелок.

Информация о белке находится на ДНК, на матрице ДНК синтезируется иРНК, которая является матрицей для синтеза белковой молекулы. Матричный синтез позволяет очень точно и быстро синтезировать макромолекулы полимеров, состоящие из огромного количества мономеров. С реакциями матричного синтеза мы встречались при удвоении молекулы ДНК, синтез иРНК (транскрипция) и синтез молекулы белка на иРНК (трансляция) — также реакции матричного синтеза.

2. Царство растений, особенности строения и жизнедеятельности, роль в природе и для человека (Учебник биологии, 7 класс 3 часть, стр.38-39)

В современном мире насчитывают более 550 тыс. ви­дов растений. Они составляют около 95% от биомас­сы планеты — массы всех населяющих ее живых ор­ганизмов. Растения — основные производители (про­дуценты) органического вещества на Земле.

Современная флора представлена растительными организмами самого разного строения и экологиче­ских особенностей. Так, у низших растений — водо­рослей — тело не разделено на органы, а у высших растений (к ним относятся мхи, плауны, хвощи, па­поротники, голосеменные и покрытосеменные) есть корни, стебли и листья. С экологической точки зрения растения подразделяют на светолюбивые и теневы­носливые, обитающие во влажных (тропики, субтро­пики) или засушливых местах.

Многообразие условий на нашей планете обусловило появление огромного разнообразия жизненных форм растений. Жизненная форма — внешний вид (габитус) растения, отражающий их приспособленность к условиям среды. Она возникает в результате естественного отбора в определенных условиях среды и отражает приспособленность растений ко всему комплексу экологических факторов. Например, ель в лесной зоне дерево, а на севере и в высокогорье — кустарник или стланник. Основными жизненными формами растений являются:

дерево — многолетнее растение с одним одревесневшим стволом, сохраняющимся на протяжении всей его жизни;

кустарник — многолетнее растение с большим количеством равных по размерам стволов (калина, бузина);

кустарничек — низкорослое многолетнее растение с древеснеющими, сильно ветвящимися побегами, обычно не имеющими явно выраженного главного ствола (черника, брусника);

полукустарник, полукустарничек — многолетние растения, у которых нижние части надземных побегов одревесневают и сохраняются несколько лет, а верхние части ежегодно отмирают (полынь, астрагал);

травы — жизненная форма растения, несущего один или несколько неодревесневающих стебля. В различных климатических зонах именно сооб­щества разных растений определяют структуру биомов — совокупностей живых организмов (животных, растений, грибов и микроорганизмов), населяющих определенную местность: тундру, лиственный лес, степь, тропический лес, саванну и др. Однако при всем многообразии растительные ор­ганизмы имеют общие черты, совокупность которых отличает их от представителей других царств живой природы.

Практически все растительные организмы — автотрофы и способны к фотосинтезу — образованию органических молекул из неорганических за счет энергии света. Благодаря этому у растений в процес­сах обмена веществ преобладают реакции биологи­ческого синтеза органических молекул над процесса­ми расщепления веществ. В результате растения об­разуют ту органическую биомассу, которой питаются животные и другие гетеротрофные организмы.

У растений имеются особые пигменты, содер­жащиеся в пластидах — специфических органоидах растений, например хлорофилл. Другие пигменты — оранжево-желтые и красные каротиноиды — прояв­ляются при пожелтении листьев, а также придают от­дельным частям растений (плодам, цветкам) тот или иной цвет. Эти пигменты играют очень важную роль з жизнедеятельности растений, принимая участие в эотосинтезе.

Процессы жизнедеятельности растительного организма регулируют особые растительные гормо­ны — фитогормоны. Их взаимодействие обеспечи­вает рост, развитие и другие физиологические про­цессы, происходящие в растениях. Примером может служить этилен, появляющийся в стареющих тканях оастений, или ауксины — вещества, ускоряющие зост растений. Фитогормоны синтезируются в ничтожных количествах и транспортируются по проводя­щей системе организма.

Клетки растений окружены толстой стенкой, ле­чащей кнаружи от цитоплазматической мембраны. Она состоит в основном из целлюлозы. Такая кле­точная стенка — специфическая особенность расте­ний: у животных ее нет. Наличие у каждой расти­тельной клетки твердой оболочки определило малую подвижность растений. А в результате питание и ды­хание растительного организма стали зависеть от по­верхности его тела, контактирующей с окружающей :седой. В процессе эволюции это привело к сильной, гораздо более выраженной, чем у животных, расчле- -енности тела — ветвлению корневой системы и по­бегов.

Обязательным продуктом обмена веществ растений является клеточный сок. Это раствор разно­образных органических (аминокислоты, белки, угле­воды, органические кислоты, дубильные вещества) и неорганических (нитраты, фосфаты, хлориды) веществ. Накапливаясь в цитоплазме, клеточный сок увеличивает внутриклеточное давление, вызывающее -апряжение клеточной стенки — тургор. В результа­те этого ткани растений приобретают высокую проч­ность.

Растения обладают неограниченным ростом и увеличиваются в размерах в течение всей своей жизни.

Царство растений включает две крупные группы оганизмов: Низшие и Высшие растения, различа­ющиеся принципиальными особенностями строения и жизнедеятельности.

Без растений не возможно существование гетеротрофных организмов, так как они способны аккумулировать солнечную энергию и синтезировать органические вещества, необходимые для других живых организмов. Как первичные продуценты органического вещества, растения являются начальным звеном цепей питания гетеротрофных организмов. При создании органического вещества растения извлекают из атмосферы углекислый газ и выделяют кислород, создавая тем самым условия для существования большинства живых организмов на нашей планете.

Билет №13

1.Способы размножения, сходство и различия полового и бесполого размножения (Учебник биологии, 9 класс 3 раздел, глава 12, § 30,31; http://otvet.mail.ru/question/69935397)

Размножение — свойство живых организмов воспроизводить себе подобных.

Способы размножения у различных организмов могут различаться, но в основе любого размножения лежит деление клетки.

Существуют два основных способа размножения — бесполое и половое.

Сходство способов размножения в том, что увеличивается количество особей.  Сравнительная характеристика полового и бесполого размножения

Критерии сравнения	Способы размножения
	Бесполое	Половое
Родители	Одна особь	Две особи (за исключением партеногенеза)
Клеточные источники наследственной информации	многоклеточные: одна или несколько диплоидных телесных (соматических) клеток родителя; одноклеточные: клетка - организм как целое	Родители образуют гаплоидные половые клетки (гаметы) специализированные к выполнению функции размножения. Родитель исходно представлен в потомке одной клеткой.
Механизм клеточного деления	Митоз (исключение: споро-образование происходит путем мейоза).	Мейоз (исключение: у растений гаметы образуются путем митоза).
Потомство	Потомки - генетически точная копия родителя, т.е. в отсутствие соматических мутаций – клон организмов.	Потомки генетически отличны от обоих родителей за счет комбинативной изменчивости, которая обеспечивается а) кроссинговером (в профазе I), б) независимым расхождением гомологичных хромосом (в анафазе I деления мейоза) и хроматид в анафазе II, в) а также случайной встречей гамет при оплодотворении
Эволюционное значение	Способствует поддержанию наибольшей приспособленности в мало меняющихся условиях обитания; усиливает действие стабилизирующего естественного отбора.	За счет генетического разнообразия создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания; дает эволюционные и экологические перспективы; способствует осуществлению творческой роли естественного отбора.

Вывод:  Половое размножение организмов эволюционно более прогрессивное, так как оно способствует появлению большого разнообразия генотипов. 

Способы бесполого размножения

1) Деление одноклеточных (амеба).

2) Спорообразование

споры бактерий не служат для размножения, т.к. из одной бактерии образуется одна спора. Они служат для переживания неблагоприятных условий и расселения (ветром).

споры грибов и растений служат для размножения.

митоспоры образуются путем митоза у некоторых водорослей и грибов

мейоспоры образуются путем мейоза у высших растений и грибов

3) Почкование: дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек) – у кишечнополостных, дрожжей. (Если молодые особи не отделяются от материнского организма, то получается колония.)

4) Фрагментация: материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм. (Спирогира, кишечнополостные, морские звезды.)

5) Вегетативное размножение растений: размножение с помощью вегетативных органов: корнями – малина; листьями – фиалка; специализированными видоизмененными побегами:луковицами (лук); корневищем (пырей); клубнем (картофель); усами (земляника)

Формы полового размножения:

1. Гаметогамия: с помощью гамет. Гермафродит – это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений [однодомные], кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски). Большинство гермафродитов оплодотворяется перекрестно; самооплодотворяется, например, бычий цепень.

2. Конъюгация у инфузорий: две инфузории сближаются, макронуклеус разрушается, микронуклеус делится мейозом, из 4 ядер 3 разрушаются, одно делится митозом, затем инфузории обмениваются ядрами, в каждой инфузории свое ядро сливается с чужим, получается диплоидное ядро, оно делится, образуется микронуклеус и будущий макронуклеус.

3. «Девственное размножение». партеногенез: ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (тли, дафнии, трутни у пчел); андрогенез: ребенок развивается из оплодотворенной яйцеклетки, имеющей только ядро сперматозоида (ядро яйцеклетки разрушается) – шелкопряд, табак, кукуруза