- •Часть I. Живые системы
- •Глава 1. Свойства и происхождение жизни
- •1.1. Предмет, задачи и методы биологии
- •1.2. Свойства живой материи
- •1.3. Уровни организации живой природы
- •1.4. Происхождение жизни
- •2.2.1. Неорганические вещества
- •Глава 2. Химический состав живых организмов
- •2.1. Элементный состав
- •2.2. Молекулярный состав
- •2.2.1.2. Минеральные соли
- •2.2.2. Органические вещества
- •2.2.2.1. Углеводы
- •2.2.2.2. Липиды
- •2.2.2.3. Белки
- •2.2.2.4. Нуклеиновые кислоты
- •Глава 3. Строение клетки
- •3.1. Типы клеточной организации
- •3.2. Строение эукариотической клетки
- •3.2.2. Цитоплазма
- •3.2.3. Ядро
- •Глава 4. Обмен веществ и превращение энергии
- •4.1. Типы питания живых организмов
- •4.2. Понятие о метаболизме
- •4.3. Атф и ее роль в метаболизме
- •4.4. Энергетический обмен
- •4.5. Пластический обмен
- •4.5.1. Фотосинтез
- •4.5.2. Хемосинтез
- •4.5.3. Биосинтез белка
- •Глава 5. Размножение и индивидуальное развитие организмов
- •5.1. Воспроизведение клеток
- •5.1.1. Хромосомный набор
- •5.1.2. Клеточный цикл
- •5.1.3. Деление клетки
- •5.1.3.1. Митоз
- •5.1.3.2. Мейоз
- •5.2. Размножение организмов
- •5.2.1. Бесполое размножение
- •5.2.2. Половое размножение
- •5.2.2.1. Половые клетки
- •5.2.2.2. Образование половых клеток
- •5.2.2.3. Оплодотворение
- •5.3. Индивидуальное развитие организмов
- •5.3.1. Типы онтогенеза
- •5.3.2. Эмбриональное развитие
- •Глава 6. Генетика и селекция
- •6.1. Наследственность
- •6.1.1. Основные понятия
- •6.1.2. Законы г.Менделя
- •6.1.3. Сцепленное наследование. Нарушение сцепления
- •6.1.4. Генетика пола
- •6.1.5. Генетика крови
- •6.1.6. Взаимодействие генов
- •6.1.7. Хромосомная теория наследственности
- •6.2. Изменчивость
- •6.2.4. Основные методы генетики
- •6.3. Селекция
- •Глава 7. Эволюция
- •7.1. Эволюционное учение
- •7.1.1. Развитие эволюционных идей
- •7.1.2. Микроэволюция
- •7.1.2.1. Вид и популяции
- •7.1.2.2. Генетика популяций
- •7.1.2.3. Элементарные факторы эволюции
- •7.1.2.4. Видообразование
- •7.1.3. Макроэволюция
- •7.1.3.1. Дивергенция и конвергенция
- •7.1.3.2. Главные направления эволюции
- •7.1.3.3. Главные пути эволюции
- •7.2. Развитие органического мира
- •7.2.1. Доказательства эволюции органического мира
- •7.2.2. Краткая история развития органического мира
- •7.3. Происхождение человека 7.3.1. Ч.Дарвин о происхождении человека
- •7.3.2. Эволюция человека
- •7.3.3. Расы современного человека
- •Глава 8. Многообразие живых организмов
- •8.1. Систематика, классификация и таксономия живых организмов
- •II. Клеточные формы.
- •1. Надцарство Прокариоты (Procariota):
- •2. Надцарство Эукариоты (Eycariota):
- •8.2. Характеристика основных систематических групп организмов
- •8.2.1. Вирусы
- •8.2.2. Прокариоты
- •8.2.3. Грибы
- •8.2.4. Растения
- •8.2.5. Животные
- •Часть II. Человек и его здоровье
- •Глава 9. Человек
- •9.1. Ткани, органы, регуляция жизнедеятельности
- •9.1.1. Ткани
- •9.1.2. Органы и системы органов
- •9.1.3. Нервная и гуморальная регуляции деятельности организма
- •9.2. Опорно-двигательная система
- •9.2.1. Скелет
- •9.2.1.1. Строение костей
- •9.2.2.1. Строение мышц
- •9.2.1.2. Соединения костей
- •9.2.1.3. Отделы скелета
- •9.2.2. Скелетные мышцы
- •9.2.2.2. Работа мышц
- •9.3. Пищеварительная система и обмен веществ
- •9.3.1. Пищеварительная система
- •9.3.1.1. Питательные вещества и пищевые продукты
- •9.3.1.2. Строение и функции органов пищеварения
- •9.3.1.3. Пищеварение в ротовой полости
- •9.3.1.4. Пищеварение в желудке
- •9.3.1.5. Пищеварение в кишечнике
- •9.3.1.6. Всасывание
- •9.3.2. Обмен веществ
- •9.3.2.1. Обмен белков
- •9.3.2.2. Обмен углеводов
- •9.3.2.3. Обмен жиров
- •9.3.2.4. Водно-солевой обмен
- •9.3.2.5. Витамины
- •9.4. Дыхательная система
- •9.4.1. Внешнее дыхание
- •9.4.2. Транспорт газов
- •9.4.3. Газообмен в легких и тканях
- •9.5. Выделительная система
- •9.6. Кровеносная система
- •9.6.1. Кровь
- •9.6.1.1. Плазма крови
- •9.6.1.2. Форменные элементы крови
- •9.6.1.3. Свертывание крови
- •9.6.1.4. Переливание крови
- •9.6.1.5. Иммунитет
- •9.6.2. Кровообращение
- •9.6.2.1. Строение сердца
- •9.6.2.2. Работа сердца
- •9.6.2.3. Сосуды
- •9.6.2.5. Кровяное давление и пульс
- •9.6.2.6. Лимфатическая система
- •9.7. Нервная система и высшая нервная деятельность
- •9.7.1. Нервная система
- •9.7.1.1. Рефлексы
- •9.7.1.2. Спинной мозг
- •9.7.1.3. Головной мозг
- •9.7.1.4. Вегетативная нервная система
- •9.7.2. Высшая нервная деятельность
- •9.7.2.1. Безусловные и условные рефлексы
- •9.7.2.2. Психика, психические явления, поведение человека
- •9.7.2.3. Сознание
- •9.8. Органы чувств (анализаторы)
- •9.9. Кожа
- •9.10. Железы внутренней секреции
- •9.11. Размножение и развитие
- •9.11.1. Мужская и женская половые системы
- •9.11.2. Развитие организма
- •Глава 10. Факторы здоровья и факторы риска
- •10.1. Понятие фактора здоровья и фактора риска
- •10.2. Генетические факторы
- •10.3. Состояние окружающей среды
- •10.4. Медицинское обеспечение
- •10.5. Условия и образ жизни
- •10.6. Доминирующие факторы риска и их проявления в современном обществе
- •Часть III. Экология и охрана природы
- •Глава 11. Общая экология
- •11.1. Экология особей
- •11.1.1. Среды жизни и экологические факторы
- •11.1.2. Адаптации организмов к условиям среды
- •11.1.3. Законы действия экологических факторов
- •11.1.4. Основные экологические факторы
- •11.1.5. Биологические ритмы
- •11.2. Экология популяций
- •11.2.1. Понятие о популяции
- •11.2.2. Статические показатели популяции
- •11.2.3. Динамические показатели популяции
- •11.2.4. Экологические стратегии выживания популяций
- •11.2.5. Регуляция численности (плотности) популяции
- •11.3. Экология сообществ и экосистем
- •11.3.1. Понятие о биоценозе, биогеоценозе, экосистеме
- •11.3.2. Типы связей и взаимоотношений между организмами
- •11.3.3. Структура и функционирование экосистем
- •11.3.4. Биологическая продуктивность экосистем
- •11.3.5. Динамика экосистем
- •11.3.6. Природные экосистемы (биомы)
- •11.3.6.1. Наземные экосистемы
- •11.3.6.2. Водные экосистемы
- •11.3.6.3. Пресноводные экосистемы
- •11.3.6.4. Морские экосистемы
- •11.3.7. Антропогенные экосистемы: агроэкосистемы и урбосистемы
- •Глава 12. Биосфера земли
- •12.1. Геосферы земли
- •12.1.1. Общая характеристика планеты Земля
- •12.1.2. Атмосфера
- •12.1.3. Гидросфера
- •12.1.4. Литосфера и внутреннее строение Земли
- •12.1.5. Педосфера (почвенный покров)
- •12.2. Строение и свойства биосферы
- •12.2.1. Строение и границы биосферы
- •12.2.2. Распределение жизни в биосфере
- •12.2.3. Функции живого вещества
- •12.2.4. Свойства биосферы
- •12.2.5. Круговорот веществ в биосфере
- •12.2.6. Ноосфера как стадия эволюции биосферы
- •Глава 13. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды
- •13.1. Предмет и задачи природопользования и охраны природы
- •13.1.1. Понятие о природопользовании и охране природы
- •13.1.2. Мотивы рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.3. Принципы (правила) рационального природопользования и охраны природы
- •13.1.4. Природная среда: природные ресурсы и природные условия
- •13.1.5. Классификация природных ресурсов
- •13.2. Взаимоотношения природы и общества
- •13.2.1. Воздействие человека на природу и природы на человека
- •13.2.2. Экологический кризис и экологическая катастрофа
- •13.2.3. История взаимоотношений общества и природы
- •13.2.4. Важнейшие экологические проблемы современности
- •13.2.5. Глобальные прогностические модели
- •13.3. Мероприятия по охране окружающей среды и рационализации природопользования
- •13.3.1. Малоотходные и безотходные технологии
- •13.3.2. Нормирование качества окружающей среды
- •13.3.3. Особо охраняемые природные территории
- •13.3.4. Мониторинг окружающей среды
- •13.3.6. Экологизация сознания
- •13.3.7. Международное сотрудничество в области природопользования и охраны окружающей среды
6.2. Изменчивость
Изменчивость - способность организмов приобретать новые признаки. Изменения фенотипа могут быть связаны либо с влиянием среды на экспрессию генов, либо с изменениями самого генетического материала. В зависимости от этого различают ненаследственную (модификационную) изменчивость и наследственную (генетическую) изменчивость.
6.2.1. Ненаследственная (модификационная) изменчивость
Ненаследственная изменчивость:
- затрагивает только фенотип (генотип не изменяется);
- не передается по наследству;
- носит приспособительный характер к условиям среды.
В основе модификационной изменчивости лежит то обстоятельство, что наследуется не сам признак, а лишь способность к его развитию. В зависимости от условий среды признак может проявляться в различной степени. Границы варьирования (изменчивости) признака называют нормой реакции. Норма реакции зависит от генов, а условия среды определяют какой вариант в пределах этой нормы реакции реализуется в данном случае.
Нормы реакции различных признаков неодинаковы. Как правило, качественные признаки обладают узкой нормой реакции (например группа крови), количественные - широкой (например рост и масса тела).
Дать объективную оценку изменчивому признаку можно только проанализировав большое количество особей. Для оценки признака строят вариационную кривую и находят среднюю величину признака. Значения величины признака образуют непрерывный ряд вокруг средней величины. Наиболее часто встречаются особи со средними значениями развития признака, и чем больше признак отклоняется от среднего значения, тем меньше особей им обладают.
6.2.2. Наследственная (генотипическая) изменчивость
Наследственная изменчивость:
- затрагивает генотип;
- передается по наследству;
- носит случайный характер.
Наследственная изменчивость бывает комбинативная и мутационная.
Комбинативная изменчивость возникает в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов в процессе полового размножения. Источниками комбинативной изменчивости являются: 1) независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении и их случайное сочетание при оплодотворении; 2) рекомбинация генов в результате кроссинговера. Таким образом, в процессе комбинативной изменчивости молекулярная структура генов не изменяется, однако новые сочетания аллелей в генотипах приводят к появлению организмов с новыми фенотипами.
Мутационная изменчивость возникает в результате мутаций. Мутации - качественные или количественные изменения ДНК организмов, приводящие к изменениям их генотипа. По изменению генотипа мутации делят на генные, хромосомные и геномные.
Генные (точковые) мутации связаны с изменением нуклеотидной последовательности ДНК одного гена. Существуют два механизма генных мутаций: замена одного нуклеотида на другой и выпадение или вставка одного из них. В результате происходит изменение в транскрипции РНК и синтезе белков, что обусловливает появление новых или измененных признаков.
Хромосомные мутации связаны с перемещением участков хромосом. В изменении структуры хромосом могут быть задействованы участки одной хромосомы или разных, негомологичных, хромосом. Механизм хромосомных мутаций заключается в образовании при воздействии мутагенов разрывов хромосом с возможной утратой некоторых фрагментов и воссоединении частей хромосомы в ином порядке по сравнению с исходной хромосомой.
Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом. Различают полиплоидию и гетероплоидию. Полиплоидия - увеличение числа хромосом кратное гаплоидному набору (3n - триплоидия, 4n - тетраплоидия и т.д.). Причины полиплоидии могут быть различны: образование в процессе мейоза гамет с нередуцированным числом хромосом; слияние соматических клеток или их ядер; удвоение хромосом без последующего деления клеток. Полиплодия часто встречается у растений и редко у животных. Гетероплоидия - изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору (2n-1 - моносомия; 2n+1 - трисомия; полисомия и др. по отдельным хромосомам). Причина гетероплоидии - нерасхождение отдельных гомологичных хромосом при гаметогенезе, в результате чего появляются гаметы, в которых некоторые хромосомы либо отсутствуют, либо представлены в двойном количестве.
6.2.3. Мутагенные факторы
Мутагенные факторы можно разделить на две группы. С одной стороны, мутации могут происходить самопроизвольно вследствие ошибок в ходе репликации, репарации и рекомбинации ДНК. С другой стороны, они могут быть вызваны внешними причинами - мутагенами. Мутагены - факторы внешней (окружающей) среды, вызывающие мутацию. Их делят на физические (ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма лучи, повышенная или пониженная температура), химические (бенз(а)пирен, азотистая кислота), биологические (некоторые вирусы).
В настоящее время в результате производственной деятельности человека усиливается загрязнение окружающей среды мутагенами. В результате растет число мутаций как среди людей, так и среди других живых организмов. Подавляющее большинство мутаций носит вредный характер, то есть увеличивает заболеваемость и смертность.