Вопросы для самоконтроля

1. Кто в 1745 году развил идею «лестницы существ», которая содержала элементы эволюционного изменения органического мира?

2. В каком веке, для объяснения разнообразия растительности и животных появились следующие концепции: трансформизм, ламаркизм, катастрофизм, униформизм и дарвинизм?

3. Кто считал, что виды остаются неизменными, а разновидности могут изменяться?

4. Кто допускал трансформации видов растительности и животных?

5. Кто перевел идею эволюции органического мира на уровень теории эволюции?

6. В начале, какого века Тревиранус предлагал воссоздать картину исторического развития живого в виде родословного дерева органического мира?

7. В каких двух принципах Ламарк сформулировал гипотезу эволюции?

8. Что такое градация?

9. Кто ошибочно утверждал, что приобретенные изменения в результате тренировки передаются по наследству?

10. Кто является основоположником теории катастроф?

11. Что утверждают и допускают сторонники теории катастроф?

12. Почему теория катастроф нуждается в присутствии Творца?

13. Какие четыре вида животных выделил Кювье?

14. Что позволяет ученым теория корреляция, созданная Кювье?

15. Кто является основоположником теории униформизма?

16. Сторонники, какой концепции утверждают, что история Земли и история органического мира познаваема.

17. Сторонники, какой концепции утверждают, что по характеру современных процессов можно описать закономерности древних процессов.

18. Сторонники, какой концепции, разрабатывая методы исследования природы, подготовили почву для возникновения Дарвинизма?

19. В каких науках были накоплены эмпирические предпосылки дарвинизма?

20. Какое доказательство имеется в науке о единстве растительного и животного мира?

21. Путешествие, к каким островам, привело Дарвина к представлению об эволюции в пространстве и во времени?

22. Как называется принцип, утверждающий расхождения признаков у потомков с общими предками?

23. Какие два вида изменчивости различал Дарвин?

24. Какой вид изменчивости передаётся по наследству?

25. В чём заслуга Дарвина, в создании теории эволюции?

26. Что Дарвин считал движущим фактором эволюции и причиной ее протекания?

27. Что привёло Дарвина к идеи естественного отбора?

28. Какой вид имеет триада Дарвина?

29. В какой книге и в каком году, Дарвин опубликовал теории эволюции?

30. До каких годов, продолжалась критика Дарвина?

……******……

Тема 11. Структурные уровни организации живых систем

11.1. Молекулярно-генетический уровень

В ХХ веке установили пять уровней организации жизни: молекулярно–генетический, онтогенетический, популярно–видовой, экосистемный и биосферный. Выяснения феномена жизни на каждом уровне является один из основных задач биологии.

Молекулярно–генетический уровень – это уровень организации живых систем, состоящий из белков и нуклеиновых кислот. На этом уровне элементарной единицей организма являются гены. Здесь биология изучает механизмы передачи генной информации, наследственности и изменчивости.

В живых организмах наиболее распространены шесть химических элементов-органогенов: углерод, азот, водород, кислород, фосфор и сера. С участием этих элементов, в ходе химической эволюции возникли гигантские биополимеры: углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Эти макромолекулы являются основой живых организмов. Мономерами этих макромолекул являются: моносахариды, аминокислоты, жирная кислота и нуклеотиды.

Белки и нуклеиновые кислоты являются «информационными» макромолекулами, т.к. их свойства зависят от последовательности соединения 20 аминокислот и 4 нуклеотидов. Углеводы и липиды играют роль резерва энергии и строительного материала. На долю белков приходится свыше 50% общей сухой массы клеток.

Генетическая информация организма хранится в ДНК. Она контролирует почти все биологические процессы, протекающие в организме. Белки и нуклеиновые кислоты обладают свойством молекулярной асимметрии (молекулярной хиральностью). Хиральность (греч. cheir – рука) проявляется в том, что белки вращают плоскость поляризации света влево, а нуклеиновые кислоты – вправо. Хиральность заключается в их асимметрии со своим зеркальным отражением, как у правой и левой руки, отсюда берется название.

Молекулы ДНК вместе с белками образуют вещество хромосом. Доказательство генетической роли ДНК было получено, в 1944 г., ученым О. Эйвери, в опыте на бактериях. В 1953 г., американский биохимик Джеймс Уотсон и английский биофизик Френсис Крик раскрыли структуру молекулы ДНК. Они показали, что ДНК состоит из двух нитей, закрученных в двойную спираль. ДНК содержит 10 ÷ 25 тысяч нуклеотидов, а РНК – от 4 до 6 тысяч.

В 1941 г., американские ученые Дж. Бидл и Э. Теймут установили, что синтез белков зависит от состояния генов ДНК. Ген – участок молекулы ДНК, состоящий из сотни нуклеотидов. Тогда появились высказывания: один ген – один белок. Всю совокупность генов организма называют геномом. Число генов в организме человека составляет около 50 ÷ 100 тысяч, а весь геном человека содержит более 3 миллиардов нуклеотидных пар. Гены кодируют синтез белков.

В 1954г физик-теоретик Георгий Гамов расшифровал генетический код. Он установил, что для кодирования одной аминокислоты используется сочетание из трех нуклеотидов ДНК. Оно является элементарной единицей наследственности, кодирующей одну аминокислоту, и получило название кодон (триплет). В 1961 г. гипотеза Гамова была на опыте, подтверждена Криком.

Клеточный органоид рибосома «читает» информацию, содержащуюся в и-РНК, и в соответствии с ним синтезирует белок. Кодоны – триплеты состоят из трех нуклеотидов, например, АЦГ, АГЦ, ГГГ и другие. Полное число таких триплетов составляет 64. Из них три триплета являются стоп-сигналами, а 61 триплет кодирует 20 аминокислот. Белок, состоящий из 200 аминокислот, кодируется 200 кодонами, т.е. 600 нуклеотидами в и-РНК, и 600 парами нуклеотидов в ДНК. Это и есть размер одного гена. Информация в ДНК пишется, при помощи нуклеотидов, в виде: А-Ц-А-Т-Т-Г-А-Г-А-Т-∙∙∙∙∙∙. В таком тексте содержится информация, определяющая специфику каждого организма.

Генетический код универсален, т.к. одинаков для всех живых организмов. Это свидетельствует о биохимическом единстве жизни, т.е. происхождении жизни на Земле от единого предка. Генетический код уникален, т.к. он кодирует только одну аминокислоту.

В шестидесятые годы ХХ века, расшифрован механизм воспроизводства ДНК и белка в клетках. Он состоит из репликации, транскрипции и трансляции. Репликация – это удвоение молекул ДНК. Транскрипция – это перезапись информации от ДНК на и-РНК. Эта информация соответствует одному гену или группе генов, несущих информацию о структуре белка. Трансляция – это синтез белка на основе и-РНК в рибосомах.