Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает биология на молекулярно-генетическом уровне?

2. Какие шесть химических элементов являются органогены?

3. Какие гигантские биополимеры являются основой живых организмов?

4. Какие биополимеры являются «информационными» макромолекулами?

5. Какие макромолекулы обладают свойством хиральностью?

6. Из каких молекул образуется вещество хромосом?

7. Кем и в каком году, получено доказательство генетической роли ДНК?

8. Кто и в каком году, раскрыли структуру молекулы ДНК?

9. Сколько нуклеотидов содержит молекула ДНК?

10. Сколько нуклеотидов содержит молекула РНК?

11. Что такое ген и из скольких нуклеотидов он состоит?

12. Сколько тысяч генов содержит организм человека?

13. Кто и когда расшифровал генетический код?

14. Из сколько нуклеотидов состоит код (кодон или триплет)?

15. Какой клеточный органоид синтезирует белок?

16. Каким образом, рибосома синтезирует белок?

17. Почему считается, что генетический код универсален?

18. Почему считается, что генетический код уникален?

19. Что такое репликация?

20. Что такое транскрипция?

21. Что такое трансляция?

11.2. Онтогенетический уровень

Онтогенетический уровень – это уровень отдельных биологических индивидов: одноклеточных и многоклеточных. Термин «онтогенез» был введен Э. Геккелем, для обозначения особенностей структурной и функциональной организации отдельных организмов. Индивидуальное развитие организма, в котором происходит реализация наследственных признаков, называется онтогенезом. Функционирование и развитие организма изучает физиология.

Одноклеточные и многоклеточные организмы являются отдельными биологическими особями. Минимальная живая система является клетка. Науку, изучающую клетку, называют цитологией. Цитологию можно назвать физиологией клетки. Новые клетки образуются путем деления материнской клетки.

Впервые клетка была описана английским ученым Робертом Гуком, рассматривая кусочек пробки под микроскопом. Он увидел стенки отмерших клеток. Затем А. Левенгук показал, что ткани многих растительных организмов построены из клеток. Он же описал одноклеточные организмы и бактерии.

В 30-е годы XIX века было открыто и описано клеточное ядро. Удалось увидеть деление растительных клеток. На основании этих данных, в 1839 году, немецкими учеными Т. Шванном и М. Шлейденом установлена однотипность клеточной структуры растения и животных, тем самим они построили клеточную теорию. Клеточная теория доказывает единство всей живой природы.

К концу XIX века, были обнаружены составные части клетки - митохондрии, нуклеиновые кислоты и аппарат Гольжи. Клетки отличаются друг от друга, в зависимости от строения и функции. Существуют нервные, костные, мышечные, секреторные клетки. Размер клетки может варьировать от 0,1 мкм до 155 мм (яйцо страуса в скорлупе).

В живом организме могут функционировать до 10¹⁵ клеток. Все клетки состоят из трех основных частей: двухслойной мембраны, цитоплазмы и ядра. Кроме того, некоторые клетки содержат центриоли и пластиды. В цитоплазме располагаются органеллы: митохондрии, рибосомы, эндоплазматическая сеть, клеточный центр (центриолей) и ядро.

Клетки растут и размножаются. Перед делением число хромосом удваивается. Деление клеток, при котором происходит одинаковое распределение генетического материала между дочерними клетками, называется митозом.

В зависимости от типа клеток, все организмы делятся на две группы: прокариоты – клетки, лишенные ядра (к ним относятся бактерии и сине-зеленые водоросли) и эукариоты – клетки, содержащие хорошо оформленные ядра. К эукариотам относятся клетки простейших, грибов, растений и животных.

Считают, что первыми на Земле появились прокариоты, затем эукариоты. В зависимости от типов питания, все организмы делятся на две группы: автотрофные (бактерии с хемосинтезом и растения с фотосинтезом) и гетеротрофные, которые не могут обходиться без органической пищи.

Существует три основных типа метаболизма (обмена веществ). 1. Катаболизм – процесс диссимиляции, в ходе которой происходит расщепление макромолекул с выделением энергии. 2. Амфоболизм - процесс образования, в ходе катаболизма мелких молекул, которые принимают участие в строительстве более сложных молекул. 3. Анаболизм - процесс ассимиляции, в ходе которого происходит биосинтез макромолекул с расходованием энергии АТФ.

Многоклеточные организмы делятся на три царства: грибы, растения и животные. Наука, изучающая жизнедеятельность многоклеточных организмов, называется физиологией. По сути дела физиология изучает процесс онтогенеза, т.е. развитие организма от рождения до смерти. Автор термина «онтогенез» сформулировал биогенетический закон. Согласно этому закону, онтогенез в краткой форме повторяет филогенез. Следовательно, отдельные организмы в сокращенной форме проходят все стадии развития своего вида.

Живой организм образуется в результате взаимодействия генотипа (совокупности генов одного организма) с фенотипом (комплексом внешних признаков организма, сформировавшимся в ходе его индивидуального развития). Живые организмы являются открытыми системами с гомеостатическими обратными связями. Термин «гомеостаз» введен в 1932г. американским физиологом У. Кэнноном.