Билет №21

1. Эволюциялық ілім. К.Линней мен Ж.Б.Ламарктың еңбектері және оларға берілген ғылыми бағалар. 2.Жасушадағы энергетикалық алмасу немесе ағзаның тыныс алуы.АТФ-синтезі. 3.Кесте бойынша гаметагенездің аймақтарын көрсет.

1.Эволюция деген сөз латынша “evolutio”- “тарихи даму,өзгеру,өрлеу”деген мағынаны білдіреді.Эволюция ұғымы-уақыттың өтуіне байланысты дамудың бастапқы қалпынан бірте бірте күрделене түсуі деген ойды білдіреді.Бұл терминді биологияға алғаш рет 1677жылы М.Хейл енгізеді,ал Швейцария жаратылыс зерттеушісі Ш.Бонне (1720-1793ж) оны ғылымға кеңінен пайдаланды. Эволюциялық ілім тіршіліктің пайда болғаннан бастап қазіргі кезге дейінгі және келешектегі тарихи даму бағыттары мен заңдылықтарын зерттейді.Эво-люциялық ілімнің ғылыми негізін салған көрнекті ағылшын ғалымы Чарлз Роберт Дарвин (1809-1882жж).

Карл Линнейдің эволюциялық көзқарасы

Тірі организмдерді жүйелеуде көрнекті швед ғалымы К.Линнейдің(1707-1778)еңбегі аса зор болды.Ол биология ғылымындағы алғашқы жүйеленім(систематика)ғылымының негізін салушы.1735 жылы “Табиғат жүйесі”деген еңбегі жарық көрді.К.Линней 8000-нан астам өсімдікке жіне 4000-нан астам жануарларға сипаттама жазды.Ол тірі организмдерді ұқсас белшілеріне қарап:түрлерді- туысқа,туыстарды- отрядқа,отрядтарды- классқа топтастырды.Ол осылайша белгілі ретпен жүйелік топтарды сатылы деңгейде белгілеп,әрбір түрді латтынның қос сөзімен атауды ұсынды.Мұндағы бірінші сөз-туыстың,екінші сөз-түрдің атынт білдіреді.Мұны ғлымда түрді қос сөзбен атау (бинарлық номенклатура)деп атайды.Оның жүйелеуіндегі ең жоғары жүйелік топ- класс,ең кішісі- түр тармағы деп аталды.Кейінгі кездегі ғылымның дамуына сәйкес жануарларды жүйелеуде отряд,тип;өсімдіктерде қатар,бөлім деген жүйелік топтар қосылды. К.Линней өсімдіктерді жүйелегенде көбіне гүлдеріндегі аталықтары мен аналықтарының санына,ал жануарларды тыныс алу жіне қан айналым мүшелерінің құрылысына қарай 6 класқа жіктеді.

Мысалы,сүтқоректілер,құстар қосмекенділер,балықтар,жәндіктер,құрттар деп бөлді.Құстарды отядқа жіктегенде тұмсықтарының пішініне,сүтқоректілерді тістерінің құрылысына қарап топтастырды.Мұндай кездейсоқ белгілеріне қарап жүйелеудің нәтижесінде,К.Линней көптеген кемшіліктерге жол берді.Сондықтан оның жүйесі” жасанды жүйе” болды,осыған сәйкес бір біріне туыстық қатысы жоқ организмдер бір туысқа жатқызылды.Мысалы,сәбіз бен зығырдың гүлдеріндегі аталықтарының саны бесеу болғандықтан бір туысқа біріктірген.Шын мәнінде бұл екі өсімдік екі түрлі туысқа жатады.Ол тауық пен түйе құсты бір отрядқа топтастырды.Негізінде,тауықтар қырлы төссүйекті құстар,ал түйеқұстар қырсыз төссүйектілер болып,жеке отрядтан да жоғары жүйелік топтарға жатады.К.Линней өз жүйелеуіндегі осындай кемшіліктерге қарамастан,биологиядағы ғылыми жүйелеуге көп үлес қосты.Ол адамды сүтқоректілер класына,оның приматтар(майм ылдар)отряядына жатқызып,түрін- саналы адам (Homo sapiens)деп ғылыми дұрыс жүйелейді.

Ж.Б.Ламарктің эволюциялық ілімі

Француз ғалымы Жан Батист Ламарк биологияда Дарвинге дейінге органкалық дүниенің тарихи дамуы туралы ғылыми теорияның негізін салған.Ж.Б.Ламарктің эволюциялық теориясының артықшылығы нақты деректерге сүйеніп,өсімдіктер мен жануарлар құрылысын тереңірек зерттеуінде.”Зоология философиясы”(1809ж)деген еңбегінде органикалық дүниенің өзгеретіндігін көптеген мысалдармен дәлелдеді.

Ғылымға биология,биосфера терминдерін еңгізді,Ж.Б.Ламарктің еңбектері,негізінен,жануарларды жүйелеуге арналды.Ол ұқсастық белгілеріне қарап жануарларды омыртқасыздар және омыртқалылар деп 6 сатыға,14 класқа топтастырды.Мұндағы сатылар мен кластар жануарлардың қарапайым құрылысынан бірте бірте күрделену денгейіне қарай орналастырды: I саты кірпікшелі кебісше мен полиптер II саты сәулелілер мен құрттар. III саты жәндіктер мен өрмекшітектестер. IV саты шаянтектестер мен былқылдақденелілер. V саты балықтар мен бауырымен жорғалаушылар. VI саты құстар мен сүтқоректілер. Омыртқасыздарды 10 класқа бөлді.1.Кірпікшелі кебісше.2.Полиптер.3.Сәулелілер.4.Құрттар.5.Буынаяқтылар.6.Өрмекшітектестер.7.Шаянтектестер.8.Қылтандылар.9.Мұртаяқтылар.10.Былқылдақденелілер.Ламарк:”Тіршілік өте қарапайым тірі денеден пайда болып қарапайымнан күрделіге,төменгі сатыдан жоғары сатыға қарай дамиды және бұл құбылыс өте баяу жүреді” деді.Ламарктің эволюциялық көзқарастары көптеген деректермен дәлелденгендіктен эволюциялық теорияға айналды.Ламарк жаңа түрдің пайда болуында эволюцияның негізгі факторы сыртқы орта және уақыт екендігін ерекше ескертті.Дегенмен организмдердің өзгеру себептерін,яғни эволюцияның қозғаушы күшін дұрыс түсіндіре алмады.

2.Энергетикалық алмасу

Органикалық қосылыстардың ферменттер қатысуымен ыдырау реакциялары мен бай қосылыстардың түзілуі реакцияларының жиынтығы.Жасушада жүретін барлық реакциялардың энергия көзі күрделі қосылыс аденозинтрифосфат қышқылы(АТФ) болып табылады.АТФ жасушада сақталады және биосинтез реакцияларында пайдаланылады.

Аденозинтрифосфат қышқылы — нуклеотид, ол азоттық негіз — аденин, көмірсу — рибоза және үшфосфор қышқылы калдығынан тұрады.

Фосфор қышқылы қалдығының күшті теріс зарядты екені және олардың үш қалдығын бір-бірімен байланыстыру үшін көп энергия жұмсалатыны белгілі. Сондықтан да бұл байланыстарды макроэнергиялық (энергияға бай) деп атайды. Әрбір осындай байланыс үзілгенде, 32 кДж/моль энергия бөлініп шығады. Ал жай химиялық байланыс үзілген кезде, 12 кДж/моль энергия белінеді. АТФ-тан бір фосфат тобы босап шыкканда, АДФ (аденозиндифосфат), ал тағы бір фосфат тобы босап шыққанда, АМФ (аденозинмонофосфат) түзіледі. АТФ өзінің энергиясымен мынадай әр түрлі тіршілік процестерін жүзеге асырады. Олар: күрделі заттардың биологиялық синтезі; бұлшықет жұмысы; заттардың концентрация градиентіне қарсы тасымалдануы; электр тітіркеністерін еткізу; әр түрлі секреттер; жылу бөліп шығару процестері, т.б.

Адам және жануарлардың әрбір жасушасындағы АТФ молекуласының орташа саны бір миллиард шамасында екені дәлелденген, олар әр түрлі тіршілік процестеріне жұмсалады.

Билет№22

1.Пластикалық алмасу.Ақуыз биосинтезі. 2.Табиғи сұрыптау-эволюцияның қозғаушы күші,тіршілік үшін күрес және олардың түрлері. 3.Хромосомалық ауруларға мысал келтір

1.Пластикалық алмасу-анаболиттік реакциялардың жалпы жиынтығы.Нәтижесінде жасушаға сырттан түсетін заттардан жасуша ішілік заттар түзіледі. Пластикалық алмасу әсіресе организмнің өсуі кезінде қарқынды жүреді.Пластикалық алмасу процесінің жер бетіндегі тіршілік үшін ең маңыздылары фотосинтез және нәруыз биосинтезі болып табылады.

Ақуыз биосинтезі.Ақуыз биосинтезі барлық тірі жасушаларда жүреді.Әсіресе органоидтар құрылысына қажетті нәруыздар түзіліп жатқан жас жасушаларда,табиғаты ақуыз гормондар мен ферменттер синтезделетін секреттік жасушаларда ақуыз биосинтезі қарқынды жүреді.Ақуыз биосинтезі-матрициялық синтез қағидасымен жүретін күрделі реакциялар тізбегі.

2.Табиғи сұрыпталу.Табиғи сұрыпталу арқылы организмдердің белгілі бір орта жағдайларына толық бейімделген дараларды ғана ұрпақ беріп көбейе алады.Кез келген түрдің қалыпты тіршілік үшін,оның жеке топтарының үнемі ұрпақ жалғастырып отыруы қажет.Табиғи сұрыпталу нәтижесінде,табиғи ортаға бейімделе алатын организмдердің гендер жиынтығы үнемі ұрпақтарына беріліп отырады.Ал орта жағдайларына бейімделе алмаған даралардың гендер жиынтығы популяциялардағы дараларға берілмейді.Табиғи сұрыпталудың үш түрі табиғатта жиі кездеседі.

Билет№23

1.Микроағзалардың селекциясы және гендік инженерия,биотехнология. 2.Тыныс алу және фотосинтез,хемосинтез 3.Геномды мутация.

1. Микроорганизмдерге прокариоттардан бактериялар,көк жасыл балдырлар,ал эукариоттардан саңырауқұлақтар,микраскопиялық балдырлар,қарапайымдылар жатады.Микроорганизмдердің тіршілік әрекеттері өндірісте,ауыл шаруашылығында,медицинада қолданылады.Микроорганизмдердің ферментативтік белсенділігі сүт ашыту,нан пісіру,шарап жасау сияқты өндірістеінде қолданылады.Микроорганизмдердің кқмегімен амин қышқылдары,ақуыздар,ферменттер,спирттер,полисахаридтер,антибиотиктер,гормондар алынады.

Гендік инженерия дегеніміз геномның жасанды жолмен өзгеуі.Бұл әдіспен бір ағзаның геномына басқа түрге жататын ағзаның гендерін енгізуге болады.Осы жолмен ішек таяқшасы бактериясының генотипіне адам геннің енгізіп,инсулин гормоны алынады.

Биотехнология-тірі ағзалармен олардың биологиялық әрекеттері адам өз пайдасына өндірісте пайдалануы.Биотехнология сұрыптауда жаңа мүмкіншіліктер береді.Оның басты бағыттары микробиологиялық синтез,гнедік және жасушалық инженерия.

2. Ағзалар тыныс алғанда қоректік заттар толық ыдырау үшін оттегі қажет екендігі баршамызға белгілі. Тынысалудың  ең соңғы өнімі – көміртегі оксиді су жене бос энергия. Бұл соңғы өнімдер — фотосинтезге кажеттi негiзгi косылыстар болып табылады. Сондьктан, тынысалу фотосинтез кезiндегi энергияны жоққа шығарады. Алайда, тынысалу кезiнде жұмсалған пайдалы энергия фотосинтез кезiндегi алынған күн энергиясынан аз болатындығын төменгi тiзбектен көруге болады.

Фотосинтез

(Фото… және синтез) – жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктердің, балдырлардың, фотосинтездеуші хлорофилл және басқа дафотосинтездік пигменттер арқылы күн сәулесі энергиясын сіңіруі нәтижесінде қарапайым қосылыстардан (көмірқышқыл газы, су) өздерінің және басқа организмдердің тіршілігіне қажетті күрделі органикалық заттар түзуі. Фотосинтез нәтижесінде жер жүзіндегі өсімдіктер жыл сайын 100 млрд т-дан астам органикалық заттар түзеді (мұның жартысынан көбін теңіз, мұхит өсімдіктері түзеді) және бұлкезде олар 200 млрд-тай СО2 сіңіреді, оттегін бқледі.

Фотосинтезді алғаш зерттеушілер Швейцария ғалымдары Ж.Сенебье, Н.Соссюр және неміс химигі Ю.Майер болды. 19 ғ-ң 2-жартысында К.А.Тимирязев күн сәулесі энергиясы фотосинтез процесінде хлорофилл арқылы сіңірілетінін анықтады. 20 ғ-ң басында фотосинтездің физиологиясы мен экологиясына арналған маңызды зерттеулер жүргізіледі (В.В.Сапожников, С.П.Костычев, В.Н.Любименко, А.А.Ничипорович т.б.). 20 ғ-ң орта кезінен бастап фотосинтезді зерттеуде жаңа әдістер (газ анализі,радиоизотопты әдіс спектроскопмя. Электрондық микроскоп т.б.) дамыды.

Жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктер, балдырлар (көп клеткалы жасыл, қоңыр, қызыл, сондай-ақ бір клеткалы эвглена, динофлагеллят, диатом балдырлар) фотосинтезінде сутек доноры және шығарылатын оттек көзі су, ал сутек атомның негізгі акцепторы және көміртек көзі – көмірқышқыл газ. Фотосинтезге тек СО2 мен Н2О пайдаланылса углевод түзіледі. Фотосинтез процесіне өсімдік углевод түзумен қатар құрамында азоты және күкірті бар аминқышқылдарын, белок, молекуласы құрамында азот болатын хлорофилл де түзеді. Бұл жағдайда көмірқышқыл газбен қатар сутек атомының акцепторы және азот, күкірт көзі нитрат және сульфат болады. Фотосинтездеуші бактериялар молекула оттекті пайдаланбайды, оны бөліп шығармайды (бұлардың көбі анаэробтар). Бұл бактериялар су орнына донор ретінде электрондарды не органикалық емес қосылыстарды (күкіртті сутек, тиосульфат, газ тәрізді сутекті) немесе органикалық заттарды (сүт қышқылы, изопропил спиртін) пайдаланады.

ХЕМОСИНТЕЗ (хемо… және грек.synthesіs — тізбек) — бактериялардың бейорганикалық қосылыстарды тотықтыру есебінен көмірқышқыл газды (СО) сіңіруге негізделген қоректену типі. Хемосинтезге жарықтың қажеті жоқ. Хемоминтез процесін 1887 жылы Ресей микробиологы С.Н. Виноградский (1856 — 1953) ашты. Осы күнгі эволюциялық тұрғыдан қарағанда, Хемосинтез фотосинтезге дейін пайда болған көмірқышқыл газын ассимиляциялау жолы деп есептеледі. Хемосинтездегіш бактериялардың басым көпшілігі бейорганикалық ортада тіршілік етеді. Кейбір бактериялар қарапайым органикалық қосылыстарды (метан, метил спирті) сутек көзі ретінде пайдаланып, сол ортада тіршілік етеді. Микроорганизмдердің Хемосинтез арқылы қоректенуіне көптеген күкіртті бактериялар жатады. Олар әр түрлі күкіртті қосылыстармен қатар таза күкіртті де тотықтыра алады. Күкіртті бактериялар екі топқа бөлінеді. Жіпше тәрізді көп клеткалы бактериялар күкіртті өз клеткаларына жинақтайды. Олар күкіртті сутек қоры азайғанда таза күкіртті тотықтырып, қуат көзіне айналдырады. Ал бір клеткалы бактериялар күкіртті өзін қоршаған ортаға шығарады.

3. Геномды мутация.Хромосомалар санының өзгеруіне байланысты болатын өзгергіштік.Геномдық мутацияның келесі типтерін айырады:a)полиплоидия хромосома санынң гаплоидты жиынтыққа еселеніп көбеюі.ә)гетереплоидия хромосомалар санының гаплоидты жиынтыққы еселеніп артуы емес,белгілі хромосомалар санының артуын немесе кемуін айтады.

Билет№24

1.Осы заманғы алғашқы адамдар. 2.Ағзалардың көбею түрлері 3.Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесуінің типтері(комплементарлық,эпистаз,полимерия)

1.Осы заманғы алғашқы адамдар.Оларды ғылым тілінде қазба түрдегі неоантроптар немесе көпшілікке арналған әдебиеттерде кроманьон адамдары деп те атайды.Өйткені бұл кезеннің адамдарының қанқа қалдықтары алғаш рет 1868жылы Франциядағы Кро-Маньон үңгірінен табылған.Кроманьон адамдары бұдан 50-30мың жыл бұрын өмір сүрген.Неоантроптардың бойының ұзындығы 170-180см,30-40мың жыл өмір сүрген.Бас сүйегіндегі ми сауытының көлемі шамамен 1400-1600см³.Алдыңғы ми сыңарларының самай және маңдай бөлімдері өте жақсы дамыған.Маңдай сүйегі алға шығынқы келген,көз шарасы үлкен,сүйектері қалың,иегі айқын білінеді.Бас сүйегі онша биік емес.Неоантроптар өздеріне бспана салып,сонда тұрған.Етті тағамдарды көбірек пайдаланған.Аң аулау үшін тастан,сүйекттен әртүрлі құралдар жасаған.Өздері тұратын үңгірлердің қабырғасына түрлі түсті бояулармен,кейде тастармен қашапта суреттер салған.

2.Ағзалардың көбеюі.Көбею тірі ағзалардың өзінен кейңн өзіне ұқсас ұрпақ қалдыру қабілеті.Көбею тірі ағзаларға тән қасиеттердің біреуі және осы процестің арқасында жер бетінде тіршілік үздіксіз жалғасып отырады.Табиғатта көбеюдің екі түрі кездеседі-жыныссыз және жыныстық.

Жыныссыз көбею.

Организмнің көбеюі дегеніміз-жеке санының артуы,өзінен кейін ұрпақ қалдырып,түрдің сақталуын әрі табиғатта таралуын қамтамасыз ету қасиеті болып саналады.Жыныс жасушаларының қатысуынсыз жүреді,ұрпақтың ата тегімен генетикалық ақпарат,морфологиялық,анатомиялық және физиологиялық жағынан бірдей болуымен сипатталады,оның негізінде митоз процесі жатыр.

Жыныссыз көбеюдің бірнеше түрі бар:

1.Қарапайым бөліну.Митоз арқылы бөлінудің нәтижесінде ата тегімен бірдей ұрпақ пайда болады.Бұл қарапайымдылырға тән жыныссыз бөлінудің ең қарапайым түрі.

2.Спора түзілу.Көптеген өсімдіктер,саңырауқұлақтылар және кейбір қарапайымдылардың тіршіліктерінің белгілі бір сатысында спора түзіледі.Тығыз қабықшамен қапталған,жасушаларды қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларында қорғайтын жасушалар споралар деп аталады.Қолайлы жағдайларда туғанда споралар дамып митоз арқылы бөлінеді.

3.Вегативті көбею.

Көптеген өсімдіктерге тән жыныссыз көбеюдің түрі.Мұндай көбею кезінде организмнің бір топ жасушалары бөлініп жаңа организм түзеді,яғни генетикалық материалдары бірдей организмдер түзіледі.Тірі ағзалардың түріне байланысты вегативті көбеюге арналған әр түрлі мүшелер мен өсінділер пайда болуы мүмкін.

4.Бүршіктену.Кейбір саңырауқұлақтар мен жануарларға тән.Олардың денелерінде бүршік өсіп шығады,сосын ол бөлініп жаңа организмге бастама береді.

Жыныстық көбею. Жыныстық көбею кезінде ұрпақтың пайда болуына екі ата аналық даралар қатысады.Олар арнайы жыныстық жасушалар гаметалар түзеді.Осы жасушалардың қосылуы нәтижесінде жаңа организмнің бастамасы зигота пайда болады.Зиготада ата анасының екеуініңде белгілері болады.Яғни жыныстық көбеюдің маңызы ұрпақтан ұрпаққа генетикалық ақпараттың әрдайым өзгере беріліп отыруы және даралардың бір біріне ұқсамауы болып табылады.