Вопрос 12
«Строение нуклеотида и важнейшие нуклеиновые кислоты, их роль в живом организме»
Строение нуклеотида
Нуклеотиды являются сложными эфирами нуклеозидов и фосфорных кислот. Нуклеозиды, в свою очередь, являются N-гликозидами, содержащими гетероциклический фрагмент, связанный через атом азота с C-1 атомом остатка сахара.
Важнейшие нуклеиновые кислоты
РНК (рибонуклеиновая кислота) – полипептидная цепь (300- 3000 нуклеотидов) , имеющее азотистое основание, рибозу ( гидроксильную группу РНК) и урацил
ДНК ( дезоксирибонуклеиновая кислота) - макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов.
Роль в живом организме РНК
Информационные РНК – содержат информацию о последовательности аминокислот (последовательность кодонов (3 основания) – последовательность аминокислот в белке)
Транспортные РНК- связывают аминокислоты и доставляют их к месту синтеза
Рибосомные РНК- синтезируют белок на матрице.
Роль в живом организме ДНК
Кодирование аминокислот 3-мя нуклеотидами.
Секвенирование – определение нуклеотидной последовательности (структуры гена)
Вопрос № 13
«Строение и Функции РНК и ДНК, местонахождение в клетке»
Строение РНК
Азотистые основания в составе РНК могут образовывать водородные связи между цитозином и гуанином, аденином и урацилом, а также между гуанином и урацилом. Однако возможны и другие взаимодействия, например, несколько аденинов могут образовывать петлю, или петля, состоящая из четырёх нуклеотидов, в которой есть пара оснований аденин — гуанин. Обладает третичной структурой
Строение ДНК
Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представляет собой биополимер (полианион), мономером которого является нуклеотид.
Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты, присоединённого по 5'-положению к сахару дезоксирибоза, к которому также через гликозидную связь (C—N) по 1'-положению присоединено одно из четырёх азотистых оснований. Именно наличие характерного сахара и составляет одно из главных различий между ДНК и РНК, зафиксированное в названиях этих нуклеиновых кислот (в состав РНК входит сахар рибоза). Пример нуклеотида — аденозинмонофосфат, у которого основанием, присоединённым к фосфату и рибозе, является аденин.
Исходя из структуры молекул, основания, входящие в состав нуклеотидов, разделяют на две группы: пурины (аденин [A] и гуанин [G]) образованы соединёнными пяти- и шестичленным гетероциклами; пиримидины (цитозин [C] и тимин [T]) — шестичленным гетероциклом.
Функции РНК
Информационные РНК – содержат информацию о последовательности аминокислот (последовательность кодонов (3 основания) – последовательность аминокислот в белке)
Транспортные РНК- связывают аминокислоты и доставляют их к месту синтеза
Рибосомные РНК- синтезируют белок на матрице.
Функции ДНК
Кодирование аминокислот 3-мя нуклеотидами.
Секвенирование – определение нуклеотидной последовательности (структуры гена)
Местонахождение в клетке
ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах (митохондриях и пластидах)
тРНК и иРНК - в цитоплазме, в митохондриях и пластидах рРНК - в рибосомах, в том числе в рибосомах митохондрий и пластид все виды РНК синтезируются в ядре, и, следовательно, некоторое время в нем присутствуют.
Строение клетки
Вопрос № 14
«Основные положения клеточной теории»
Тела всех живых организмов состоят из клеток
Клетки сходны по строению и биохимическим свойствам
Клетка – основная структурная и функциональная единица; есть одноклеточные и многоклеточные организмы.
Каждый организм развивается из одной клетки – зиготы
Вопрос № 15
«Различия между растительной и животной клетками и их функции»
Различия
-
Клетки растений
Клетки животных
Клеточная оболочка из полисахаридов
Клеточная оболочка из гликогена(липиды)
Есть вакуоль
Нет вакуоли
Есть пластиды
Отсутствуют пластиды
Функции клеток растений
обеспечение возможности тургора (не будь её, внутриклеточное давление разорвало бы клетку);
роль наружного скелета (то есть придаёт форму клетке, определяет рамки её роста, обеспечивает механическую и структурную поддержку)
запасает питательные вещества;
защита от внешних патогенов.
Функции клеток животных
обменом веществ,
самостоятельному существованию,
воспроизведение
развитие
Вопрос № 16
«Перечислите важнейшие органеллы растительной клетки и их функции»
-
Органелла
Функция (и)
Хлоропласт (пластид)
фотосинтез
Вакуоль
в клетках растений — поддержание формы клетки (тургор)
Митохондрия
энергетическая
Аппарат Гольджи
Сортировка и преобразование белков
ядро
Хранение ДНК, транскрипция РНК
Рибосомы
Синтез белка
Лизосомы
Переваривания фагоцитированной пищи и автолиза (саморастворение органелл)
Вопрос № 17
«Какие функции выполняют в клетке митохондрии, их строение»
Митохондрия- двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0,5 мкм. Митохондрии- энергетические фабрики клетки. В них протекают окислительно-восстановительные реакции при дыхании
Функции митохондрий
1) играют роль энергетических станций клеток. в них протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата - АТФ); 2) хранят наследственный материал в виде митохондриальной ДНК. митохондрии для своей работы нуждаются в белкаx, закодированных в генах ядерной ДНК, так как собственная митохондриальная ДНК может обеспечить митохондрии лишь несколькими белками.
Строение митохондрий
Наружная мембрана
Межмембранное пространство
Внутренняя мембрана
Матрикс
Вопрос № 18
«Какие функции выполняют в клетке рибосомы и их строение»
Рибосомы –центры синтеза белков
Рибосомы образованы рибонуклеопротеидами и молекулами белка. Они находятся в ядре, цитоплазме, пластидах, митохондриях.
Вопрос № 19
«Какие функции выполняют в клетке хлоропласты, их строение»
Хлоропласты выполняют функцию фотосинтеза.
Строение хлоропласта
Тилакойды в гранах
Мембраны, пластиды
Матрикс
Строма
Липидые капли
Рибосомы
Вопрос № 20
«Назовите типы пластид в клетках растений. Функции»
Лейкопласты — неокрашенные пластиды, как правило выполняют запасающую функцию. В лейкопластах клубней картофеля накапливается крахмал. Лейкопласты высших растений могут превращаться в хлоропласты или хромопласты.
Хромопласты — пластиды, окрашенные в жёлтый, красный или оранжевый цвет. Окраска хромопластов связана с накоплением в них каротиноидов. Хромопласты определяют окраску осенних листьев, лепестков цветов, корнеплодов, созревших плодов.
Хлоропласты — пластиды, несущие фотосинтезирующие пигменты — хлорофиллы. Имеют зелёную окраску у высших растений, харовых и зелёных водорослей. Набор пигментов, участвующих в фотосинтезе (и, соответственно, определяющих окраску хлоропласта) различен у представителей разных таксономических отделов. Хлоропласты имеют сложную внутреннюю структуру.
Функции пластид
Фотосинтез
Вопрос № 21
«Строение биологических мембран в клетках и где они находятся»
Углеводные фрагменты гликопротеидов
Липидный белок
Интегральный белок
Фосфолипиды
Периферийный блок
Холестерин
Жирнокислотные «хвосты» фосфолипидов
Мембраны расположены на поверхности клеток и внутриклеточных частиц ядра.
Вопрос № 22
«Каково строение и функции ядра в клетках»
Строение клеточного ядра
Хроматин
Ядерная оболочка, ядерная ламина и ядерные поры (кариолемма)
Ядрышко
Ядерный матрикс
Функции ядра
Центр управления всех процессов
Обеспечивает жизнедеятельность клетки
Хранит наследственную информацию
Передает наследственную информацию дочерним клеткам при ее делении
Вопрос № 23
«Назовите фазы митоза. Биологическое значение митоза»
Митоз или кариокинез – это образование из одного ядра двух дочерних ядер, морфологически и генетически эквивалентных друг другу
Профаза
Обособление хромосом. Хромосомы утолщаются и укорачиваются ( до 4 % от длины). В конце профазы исчезает ядрышко и разрушается ядерная оболочка.
Метофаза
Хроматиды отделяются друг от друга оставаясь связанными лишь в области центромер. Микротрубочки образуют веретено. Хромосомы прикрепляются центромерами к нитям веретена и перемещаются по ним к экватору.
Анафаза
Каждая центромера расщепляется и хроматиды имеют свои центромеры. Дочерние хроматиды расходятся к полюсам веретена
Телофаза
Веретено исчезает, хромосомы удлиняются, и постепенно становятся неразличимыми. Формируются два новых ядра, появляются ядрышки и ядерные оболочки вокруг новых ядер.
Биологическое значение митоза
Строго одинаковое распределение редуплицированных хромосом между дочерними клетками, что обеспечивает образование генетически равноценных клеток (2n).
Вопрос № 24
«В чем биологическое отличие митоза и мейоза»
В мейозе происходит редукция (уменьшение) числа хромосом и переход клеток из диплоидного состояния (2n) в гаплоидное (n).
Удвоение генетического материала у мейоза
Получение 4-х ядер (n), несущих полноценный геном
Новые комбинации хромосом в ядре
Вопрос № 25
«Мейоз, фазы мейоза, биологическое значение мейоза»
Мейоз – процесс, связанный с образованием половых клеток (половых гамет, яйцеклеток, мужских гамет)
Фазы мейоза
Профаза 1
Образование хромосом. Конъюгация гомологичных хромосом и образование бивалентов. Кроссинговер (обмен генами в гаплоидных хромосомах). Расхождение хромосом
Метафаза 1
В метофазе 1 происходит образование веретена и расположение хромосом (бивалентов) в экваториальной плоскости
Анафаза 1
В анафазе 1 происходит расхождение гомологичных хромосом, образование гаплоидных гамет (n)
Телофаза 1
2 клетки с гаплоидным набором хромосом
При втором делении мейоза наблюдаются стадии анологичные стадиям митоза:
Профаза
Обособление хромосом. Хромосомы утолщаются и укорачиваются ( до 4 % от длины). В конце профазы исчезает ядрышко и разрушается ядерная оболочка.
Метофаза
Хроматиды отделяются друг от друга оставаясь связанными лишь в области центромер. Микротрубочки образуют веретено. Хромосомы прикрепляются центромерами к нитям веретена и перемещаются по ним к экватору.
Анафаза
Каждая центромера расщепляется и хроматиды имеют свои центромеры. Дочерние хроматиды расходятся к полюсам веретена
Телофаза
Веретено исчезает, хромосомы удлиняются, и постепенно становятся неразличимыми. Формируются два новых ядра, появляются ядрышки и ядерные оболочки вокруг новых ядер.
Биологическое значение мейоза- поддержание постоянного для вида числа хромосом. Оплодотворение обеспечивает у нового поколения диплоидный кариотип.
Вопрос № 26
«Что происходит во время первого и второго этапа деления ядра в процессе мейоза»
Образование двух клеток с гаплоидными гаметами в первом этапе и образование двух новых ядер во втором
Вопрос № 27
«Что следует понимать под конъюгацией и кроссинговером хромосом»
Конъюгация- спаривание гомологичных хромосом, которая наблюдается в профазе первого деления мейоза.
Кроссинговер - процесс обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации в профазе I мейоза.
Генетика
Вопрос № 28
«Основные понятия генетики: ген, геном, фенотип, кариотип, генофонд»
Ген - участок ДНК, определяющий определенный признак.
Геном - совокупность генов организма
Фенотип - совокупность внешних и внутренних признаков индивида, сформировавшихся на базе генотипа в процессе ортогенеза.
Кариотип - совокупность хромосом вида
Генофонд - совокупность генов у особей популяции или вида
Вопрос № 29
«Как устроены хромосомы - назовите их структурные части и нарисуйте схему строения хромосомы»
Хроматида
Центромера
Короткое плечо
Длинное плечо
Нуклеоплазма
Ядрышка
Хроматидные нити
Вопрос № 30
«В каком виде и где хранится генетическая информация в клетке»
Генетическая информация храниться в генах. Информация о первичной структуре белков, определяющей все другие виды структур, заключена в последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК, что и называется наследственной, или генетической, информацией. В каждой молекуле ДНК заключена информация о многих признаках организма, определяемых соответствующими белками. Молекулы ДНК образованы нуклеотидами четырех типов, отличающихся друг от друга наличием одного из четырех азотистых оснований: А, Г, Т, Ц. Поэтому в молекулах ДНК четыре кодовых знака-нуклеотида кодируют 20 аминокислот, входящих с состав белков.
Вопрос № 31
«Передача генетической информации. Генетический код»
в направлении ДНК → РНК → белок
в направлении РНК → ДНК при обратной транскрипции.
Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. Специфичность кода. Каждая аминокислота шифруется 3-мя нуклеотидами. Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту. Расшифровка генетического кода – 4-е основных нуклеотида дают 64 триплета, 61 триплет кодируют аминокислоту, 3 триплета- знаки препинания.
Вопрос № 32
«Закон Г. Менделя о расщеплении признаков. Доминантные и рецессивные признаки»
Закон о расщеплении признаков
Во втором поколении- фенотип 3:1 по генотипу 1-WW, 2 части Ww, 1- ww.
В третьем поколении все с рецессивным признаком из семян с рецессивным признаком
С доминантным 1:3 с доминантным признаком.
Доминантные и рецессивные признаки
Независимое наследование признака «разные пары признаков, определяемые псаллельными генами, передаются потомству независимо друг от друга комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Закон расщепления признака 2 гена, определяющие признак остаются независимыми, расщепляясь при образовнии гамет, все потомство первого поколения гетерозиготное
Чистота гамет – гамет может нести только один аллель гена родителя . В зиготе проявляются аллели двух родителей
Частота половых гамет (25 % WW, 50 % Ww, 25 % ww)
Гомозиготные и гетерозиготные – содержание одинаковых или разных генов аллельной пары.
Вопрос № 33
«Закономерности независимого расщепления признаков. Второй закон Менделя»
Если две особи отличаются друг от друга по двум признакам, то скрещивание между ними называется дигибридным, если по трем — тригибридным и т. д. Скрещивание особей, различающихся по многим признакам, называется полигибридным.
Второй закон Менделя
Закон полного доминирования – проявляется доминантные признаки
Вопрос № 34
«Правило Т. Моргана о сцепленности генов в хромосомах. Что такое карты хромосом»
Правило Моргана
Частота обмена между генами зависит от расстояния между ними. Это расстояние между генами, при котором образуются 1 % кроссоверных гамет
Чем ближе расположены гены на хромосоме, тем сильнее они сцеплены.
Сцепление генов по полу в XY хромосомах
Построение генетических карт- порядок расположения генов на хромосоме
Гомозиготные хромосомы- идентичные хромосомы, имеющие одинаково расположенные локусы на хромосомах (могут быть различны по аллелю гена) и группы сцепления генов.
Карты хромосом – порядок расположения генов на хромосоме.
Вопрос № 35
«Типы мутаций. Перечислите их и дайте их краткую информацию»
Мутация – стойкое преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды.
Типы мутаций
Химические точечные (радиация)
Физические повреждения (рак)
Эффект положения гена-
Нарушения деления хромосом при кроссинговере
Геномные мутации – нарушения расхождения бивалентов в анафазе мейоза с последующим образованием полиплодии.
Основные процессы жизнедеятельности
Вопрос № 36
«Напишите формулу фотосинтеза. Что такое фотолиз воды» 6CO2 +12 HO2 +686 ккал = С6H12O6 + 6 H2O +6 O2
Фотолиз воды – первый этап фотосинтеза- это расщепление воды под воздействием света. Эта реакция поставляет электроны для фотосинтетических электронтранспортных цепей, а также протоны для создания протонного градиента.
12 H2O + энергия -> разложение
12 H2+ 6 O2 + НАДФ
Вопрос № 37
«Напишите формулу фотосинтеза. Какие основные этапы выделяют в процессе фотосинтеза»
6CO2 +12 HO2 +686 ккал = С6H12O6 + 6 H2O +6 O2
фотофизический;
фотохимический;
химический.
На первом этапе происходит поглощение квантов света пигментами, их переход в возбуждённое состояние и передача энергии к другим молекулам фотосистемы. На втором этапе происходит разделение зарядов в реакционном центре, перенос электронов по фотосинтетической электронотранспортной цепи, что заканчивается синтезом АТФ и НАДФН. Первые два этапа вместе называют светозависимой стадией фотосинтеза. Третий этап происходит уже без обязательного участия света и включает в себя биохимические реакции синтеза органических веществ с использованием энергии, накопленной на светозависимой стадии. Чаще всего в качестве таких реакций рассматривается цикл Кальвина и глюкогенез, образование сахаров и крахмала из углекислого газа воздуха.
Вопрос № 38
«Где происходит фотосинтез- какие органеллы в клетках отвечают за фотосинтез, как они устроены»
В органеллах растений, водорослей и многих бактерий.
Хлоропласты отвечают за фотосинтез.
1.
наружная мембрана
2.
межмембранное пространство
3.
внутренняя мембрана (1+2+3:
оболочка)
4. строма (жидкость)
5. тилакоид с
просветом (люменом) внутри
6.
мембрана тилакоида
7.
грана (стопка тилакоидов)
8.
тилакоид (ламела)
9.
зерно крахмала
10. рибосома
11. пластидная
ДНК
12.
пластоглобула
Вопрос № 39
«Каковы первичный продукты фотосинтеза и энергитические процессы, идущие при фотосинтезе»
Фосфорные эфиры сахаров, глюкоза, крахмал,жиры
Брожение, дыхание
Вопрос № 40
«Как происходит дыхание у растений: напишите формулу дыхания, перечислите начальные и конечные продукты дыхания»
C6H12O6 + 6O2= 6 CO2+ 6 H20 + энергия (36 АТФ – 686 ккал)
Начальные продукты: глюкоза, кислород
Конечные продукты: Углекислый газ, вода, энергия (АТФ – 686 ккал)
Вопрос № 41
«Какова роль АТФ и НАДФ в процессах фотосинтеза и дыхания»
сновное значение процессов дыхания и фотосинтеза определяется тем, что они поставляют энергию для синтеза АТФ, с участием которой в клетке выполняется большая часть работы. НАДФ (никотиномидадениндинуклеотидфосфат) Протоны получившиеся при фотолизе воды идут на восстановление НАДФ+ до НДФ*Н в фотосистеме 2. Возбуждённый светом электрон идёт на восстановление АДФ до АТФ. НАДФ*Н и АТФ являются аккумуляторами энергии. За счёт этих своединений происходит восстановление углекислого газа до глюкозы. На создание одной молекулы глюкозы требуется 6 молекул воды и углекислого газа, проходя через цикл Кальвина и затрачивая при этом энергию АТФ и НАДФ*Н образуется глюкоза и 6 молекул кислорода
Вопрос № 42
«Что такое метаболизм у живых организмов? Какие составляющие метаболизма»
Метаболизм - набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Эти процессы позволяют организмам расти и размножаться, сохранять свои структуры и отвечать на воздействия окружающей среды. Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе катаболизма сложные органические вещества деградируют до более простых; в процессах анаболизма с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты.
Составляющие метаболизма
Аминокислоты и белки
Липиды
Углеводы
Нуклеотиды
Коферменты
Минералы и кофакторы
Вопрос № 43
« Назовите основные этапы индивидуального развития многоклеточных животных»
Все клеточные механизмы многократно повторены, больше шансов выжить
Возможна специализация клеток, ткани, органов (до 200 типов клеток)
Возможность создания стабильной внутренной среды (гемеостаз)
Возможность адаптивной изменчивости, разнообразие адаптаций
Многоклеточность в процессе эволюции возикла неоднократно
Вопрос № 44
«Назовите этапы индивидуального развития семенных растений»
зародышевый и послезародышевый периоды. Зародышевый период начинается от образования зиготы и продолжается до момента прорастания семени, после чего наступает послезародышевый период. Он включает этапы проростка, молодости, зрелости и старости.
Этап проростка длится от момента прорастания до формирования первых зеленых листьев. В это время проросток питается за счет запасных питательных веществ семени.
Этап молодости – период жизни от появления первых зеленых листьев до начала цветения. В это время усиленно растут и формируются все вегетативные органы растения. Молодое растение, в отличие от проростка, питается за счет фотосинтеза.
Дальнейшее развитие одно–, дву– и многолетних растений происходит по–разному. Однолетние растения на протяжении года полностью завершают рост, цветут, образуют семена и плоды и отмирают. Время их молодости непродолжительно (укроп, горох, огурцы): уже через 30–40 дней после прорастания они образуют цветки и вскоре плодоносят. У двулетних растений (капусты, моркови) на первом году жизни развиваются только корни и листья. На следующий год они образуют цветоносный побег, семена и плоды и после этого отмирают.
Многолетние травы могут цвести и плодоносить на протяжении нескольких лет, но все их надземные части ежегодно отмирают (например, ландыш, пырей, хрен).
Деревянистые многолетние деревья и кустарники (например, яблоня, дуб, крыжовник, лесной орех, смородина) достигают своих максимальных размеров через десятки, а то и сотни лет, а первое цветение и плодоношение у них наступает только через год, иногда через несколько лет после прорастания. Они плодоносят на протяжении многих лет.
Этап зрелости длится от начала первого цветения до прекращения размножения с помощью семян. Со временем даже растения с продолжительным периодом жизни прекращают образование генеративных органов. Вы, наверное, замечали, как старые плодовые деревья цветут все реже и все реже образуют плоды. Новые побеги на них почти не возникают, старые – усыхают и отмирают. В стволах старых деревьев часто образуются отверстия – дупла. Это происходит в результате подгнивания и отмирания участков древесины.
Завершающий этап жизненного цикла растения – старение – длится от завершения последнего плодоношения до момента гибели организма.
Вопрос № 45