БИЛЕТ 1

Теория возникновения жизни на земле. Теория абиогенеза по А.С. Опарину.

Возникновение жизни процесс превращения неживой природы в живую. в разное время относительно возникновения жизни на земле выдвигались следующие теории: теория биохимической эволюции; теория пансермии; теория стационарного состояния жизни; теория самозарождения. В настоящее время теории самозарождения и стацонарного состояния представляют собой только исторический или философский интерес, так как результаты научных исследований противоречат вывод этих теорий. теория пансермии не решает принципиального вопроса о возникновении жизни, она только отдаляет его в еще более туманное прошлое вселенной, хотя и не может исключаться как гипотеза о начале жизни на земле. Белково-коацерватная теория Опарина. согласно этой теории процесс, приведший к возникновению жизни на земле, может быть разделен на три этапа: - возникновение органических веществ; - возникновение белков; - возникновение белковых тел. астрономические исследования показывают, что как звезды, так и планетные системы возникли из газопылевого вещества. наряду с металлами и их окислами в нем содержались водород, аммиак, вода и простейший углеводород метан. условия для начала процесса формирования белковых структур установилсиь с момента появления первичного океана. в водной среде производные углеводородов молги подвергаться сложным химическим изменениям и превращениям. в результате такого усложнения молекул могли образоваться более сложные органические вещества а именно углеводы. наука доказала что в результате применения ультрафиолетовых лучей можно искусственно синтезировать не только аминокислоты но и другие биохимические вещества. большой победой современной биохимии является первый полный синтез молекулы белков: синтезирован гормон инсулин, управляющий углеводным обменом. согласно теории Опарина, дальнейшим шагом по пути к возникновению белковых тел могло явиться образование коацерватных капель. при определенных условиях водная оболочка органических молекул приобретала четкие границы и отделяла молекулу от окружающего раствора. молекулы окруженные водной оболочкой, объединялись, образуя многомолекулярные комплексы коацерваты. коацерватные капли также могли возникать при простом смешивании разнообразных полимеров. при этом происходила самосборка полимерных молекул в многомолекулярные образования видимые под оптическим микроскопом капли. капли были способны поглощать извне вещества по типу открытых систем. при включении в коацерватные капли различных катализаторов (в том числе и ферментов) в них происходили различные реакции, в частности полимеризация поступающих из внешней среды мономеров. за счет этого капли могли увеличиваться в объеме и весе, а затем дробиться на дочерние образования. таким образом, коацерваты могли расти, размножаться, осуществлять обмен веществ. далее коацерватные капли подвергались естественному отбору, что обеспечило их эволюцию. теория была обоснована, кроме одной проблемы, на которую долго закрывали глаза почти все специалисты в области происхождения жизни. если спонтанно, путем случайных безматричных синтезов в коацервате возникли единичные удачные конструкции белковых молекул (н-р эффективные катализаторы, обеспечивающие преимущество данному коацервату в росте и размножении), то как они могли копироваться для распространения внутри коацервата, а тем более для передачи коацерватам – потомкам? теория оказалась не способной предложить решение проблемы точного воспроизведения внутри коацервата и в поколениях единичных случайно появившихся эффективных белковых структур. однако, было показано, что первые коацерваты могли образоваться самопроизвольно из липидов, синтезированных абиогенным путем, и они могли вступить в симбиоз с «живыми растворами» колониями самовоспроизводящихся молекул РНК, среди которых были и рибозимы, катализирующие синтез липидов, а такое сообщество уже можно назвать организмом.

Прокариоты. Эубактерии и архебактерии.

Для характеристики прокариот рассказать особенности прокар клеток:

Отсут оформл-го ядра, мембр-х органелл; генетт аппарат представлен един молек ДНК, кот замкнута в кольцо, им кольцевую форму; кроме хромосомных им нехромос генетт элементы-плазмиды, кот опр-т некот св-ва бакт-х клеток (устой к антибиотикам, токсинам); в цитопл им рибосомы, кот по своим размерам уступают рибосомам эукариот, а также им разнообр включения; встреч мембранные структуры-мезосомы-это выросты цитоплазм мембраны, им разнообр форму, выыполн функции митохондрий и пластид.В мезосомах располог дыхат цепи, также фотосинтезир пигменты у фотосинт-х бактерий, идет проц фотосинтеза; прокариоты делятся простым бинарным делением, почкованием, множеств делением; им клет стенку, кот образована муреином (пептидогликан); у бакт нет микротрубочек, жгутик им более простое строение , чем у эукариот; не способны к пино-, экзо-, эндоцитозу; нет явления течения цитоплазмы. Бактер кл устроены более просто, им мелкие размеры, измеряются долями, в мкм. У бакт оч быстро идет обмен в-в, поэтому быстро растут, делятся, эволюционируют. Нет истинной многоклеточности.

Прокариоты облад оч широким спектром способом получения Е. Брожение – наиб древний способ получ Е. это окислительно-восстановительный проц, кот осущ в анаэробных усл-х. Классифицируют в зависимости от того, какой конечный продукт обр: спиртовое (дрожжи рода Sacharomyces, бактерии Sarcina, Zymomonas), молочно-кислое ( бактерии рода lactobacillus, bifidobacterium), пропионово-кислое (propionibacterium), масляно-кислое (бактерии рода Clostridium pasteurianum, eubacterium), уксусно-кислое, сульфидное и др. Получ Е за счет фотосинтеза в анаэробных усл-х: цианобактерии-оксигенный фотосинтез, кот идет с выделением О₂; пурпурные и зеленые бактерии- осущ аноксигенный ф/синтез, не выдел О₂. Дыхание еще 1 путь получения Е, при кот происх окисление орг-х или неорг-х в-в О₂-м воздуха, а также окисл неорг соед (сульфаты, нитраты). У гетеротрофов аэробное дыхание. У хемолитотрофов анаэробное дыхание.

Эубактерии основн объекты изучения микробиол. При использовании молекул –генет методов исследовании, таких как гибридизация ДНК, опред последовательность рибосом ДНК, опред кол-ва гуанинов и цитозинов ДНК позвонили установить, что м/у иными группами бакт им существ-е разл-я, кот свидетельствуют об отсутствии у них близкого эволюц родства. Эти 2 гр. представлены эубакт. и археями. Они удалены также сильно как и от эукариот. В наст время их рассматривают на уровне доменов.

Археи – немногочисл группа бакт, кот облад рядом особ-й хим состава, а также необычным образом жизни. Археи близки к эубакт по морф и по структ. У них не встреч нитчатые и мицелиальные формы. Живут в экстремальных усл-х среды-экстремофилы. Крайние термофилы, ацидофилы (кислота), галофильные (соль), бакт, кот способны осуществ бесхлорофильеый фотосинтез – бактериородопсин. Хим состав микромолекул особенностей: устан, что мембрана сод-т многоатомные спирты (не липиды). Мембраны не 3-слойные, а 2-слойные (она более жесткая). Клет стенки им необ состав: они быв образованы полисахаридом (протомуреином), кот отлич от муреина. Основные группы: 1) экстремальные галофилы

Эубактерии (настоящие бактерии) и архебактери (археи). Считают, что эубактерии, архебактерии и эукариоты имеют лбщий предок. Эубактерии - наиболее многочисленная группа прокариот. Средние размеры эубактерий от 1—5-10 мкм Имеются очень мелкие – 0,2 мкм. Очень крупные – 200-300 мкм. По морфологии: кокки, палочки, извитые (спириллы, спирохеты). Встречаются и более сложной формы: у цианобактерий – многоклеточные формы, актиномицеты – мицелиальное строение подобно грибам. Способны получать энергию разными способами. Большинство гетеротрофы (плучабт Е за счет окисления О₂ воздуха орг-х в-в). Значительная доля эубактерий спосбна к брожению. Существуют 3 группы, кот получают Е за счет фотосинтеза: 1) цианобактерии (оксигенный фотосинтез с выделением О₂); 2) зеленые; 3) пурпурные (аноксигенный фотосинтез без выделения О₂).

Анаэробное дыхание (без О₂): окислитель – нитраты, сульфаты, магний, сера. Хемолитотрофия – окисление О₂ воздуха восстановленных неорг-х соед (аммиак=нитриты, нитраты; сероводород=сера, сульфид). Хемолитотрофы в качестве источника исп-т только СО₂ (способны жить в чисто минеральной среде). Азотфиксация. Бактерии – типичные прокариоты. Сост из нуклеоида (функционально активное вещество, где нах-ся генет-й материал, не ограничен мемраной от цитоплазмы), имеют, окружена ц/пл-й мемраной

БИЛЕТ 2

Тип плоские черви.

Появились в протерозое, насчитывается около 12,5 тыс. видов. Тело обычно листовидное или удлиненное, сплющено в спинно-брюшном направлении. Большинство паразиты, реже свободноживущие (нпр, планарии). У свободножив-х покровный эпителий снабжен ресничками, способ-х движ-ю. Размеры 0,5 мм – 7 см, у свободно живущих и до 10 – 30 м у паразитов. Тело – кожно-мускульный мешок, полости нет, промежутки м/у органами наполнены рыхлой тк. – паренхимой. Симметрия 2-х сторонняя (билатеральная). Тело покрыто однослойным эктодермальным эпителием. Появление переднего конца тела с органами чувств: представлены кожными сенсиллами. У многих свободножив-х им-ся глаза и стотоцисты. НС – ортогонального типа, сост из мозгового ганглия от которого отходят парные продольные стволы соединенные перемычками. Пищев сист: слепо замкнутая, предст 2-я отделами: переднего эктодермального и среднего энтодермального происхожд. Появ-ся ВС, кот. состоит из - протонефридиев. Осн его функ: осморегуляция. Эти ароморфозы обеспечили приспособленность ПЧ к разным условиям существования и способствовали эволюции в разных направлениях т.к. приобрели много приспособлений. Пол. С – гермафродитная: половые железы, протоки. Оплд внутреннее. Развитие у свободножив-х прямое, у паразит-х – с метаморфозом.всего в типе 9 классов: 3 свободнож-е, 6 паразиты. Кл. Ресничные (Турбеллярии) – паразиты. Приспособление наличие органов прикрепл (присоски и крючки на сколексе т.е. на головке). Редук пищев сист, пит происх через всю поверх тела. Метамерная пол сист т.е. в каждом членике им-ся своя пол сист. Тело растет в теч жизни. Ж/цикл дел на 2 группы: лентецы – разв связ с водой, и цепни – разв связ с сушей. Лентецы – вз. червь → яйцо в воде → короцидий (св. пл. личинка) → циклоп (1 пром. хозяин) → процеркоид → рыба (2 пром. хозяин) → плероцеркоид (стадия финны). Цепни (бычий и свиной цепни и эхинококки): вз. червь → яйца → пром. хозяин → онкосфера (личинка в виде шара с крючьями) → кровь → внутр. органы → финна → оконч-ный хозяин (вз. червь). Финны солитеров – цистицерк – одна ввороченная головка; цистециркоид – также + хвостик; ценур - несколько ввороченных головок.

Кл. Сосальщики (трематоды) – живут во внутр. органах беспозвоночных и позвоночных. Тело листовидное, 2 присоски на переднем конце и брюшной стороне. Ж/цикл по типу гетерогамии т.е. чередование пол размн и партеногенетического. Партеногенез происх на стадии личинки спороцисты и редии. ЖЦ происх со сменой хозяев. ЖЦ трематод – 3 поколения: 2 партеногенетических, одно гермафродитное. Смена разных типов полового размножения, по типу гетерогонии. Мариты – половозрелые черви паразитируют во внутр. органах оконч-го хозяина. Партеногенетическое поколение развивается в теле промеж-го хозяина – водного или сухопутного моллюска. Стадии сосальщиков → марита (печен. сос.) → яйца в воде → мерацидий (св. плав. личинка) → промеж-ый хозяин → спороциста (1 партен. ген. поколение) → ридии (2 портен. ген. поколение) → церкарий (св. плавающая личинка) → трава → адолескария (циста) → крупн. рог. скот.