34. Две функциональные системы живых организмов.

В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель строения молекулы ДНК, объясняющую, как эта молекула могла бы передавать информацию и воспроизводить саму себя.

Молекула ДНК представляет собой две спирально закрученные одна вокруг другой нити. Каждая нить представляет собой полимер, мономерами которого являются нуклеотиды. Нуклеотид – это химическое соединение остатков трех веществ: азотистого основания, углевода (моносахарида - дезоксирибозы) и фосфорной кислоты. ДНК образована соединением четырех видов нуклеотидов. Нуклеотиды отличаются только по азотистым основаниям, в соответствии с которыми их называют: аденин (А), гуанин(Г), тимин(Т), цитозин(Ц).

Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит через углевод одного нуклеотида и фосфорную кислоту соседнего. Они соединяются прочной ковалентной связью.

Принцип комплементарности оснований: Две цепи ДНК соединены в одну молекулу азотистыми основаниями. При этом аденин соединяется только с тимином, а гуанин – с цитозином. В связи с этим последовательность нуклеотидов в одной цепочке жестко определяет последовательность в другой цепочке. Строгое соответствие нуклеотидов друг другу в парных цепочках молекулы ДНК получило название комплементарности. Это свойство лежит в основе образования новых молекул ДНК на базе исходной молекулы.

Главные отличительные особенности генетического материала состоят в том, что он служит носителем информации и способен к самовоспроизведению. При репликации (самоудвоении) молекулы ДНК две ее цепи отделяются друг от друга и около каждой из них образуется новая цепь, комплементарная старой.

РНК. Молекулы РНК не столь велики, как молекулы ДНК. РНК – не двойная, а одинарная цепочка из нуклеотидов. Стр-ра РНК создается чередованием четырех типов нуклеотидов. Углевод – рибоза; в РНК вместо азотистого основания Тимина входит Урацил (У). В клетке имеется три вида РНК. Названия их связаны с выполняемыми функциями.

Информационная РНК, кот передает в цитоплазму генетическую информацию от ДНК, находящейся в ядре; рибосомная РНК, составляющая значительную часть материала рибосом – цитоплазматических гранул, на кот синтезируется белок, и, наконец, транспортная РНК, кот действует как «адаптор», встраивая аминокислоты растущей полипептидной цепи в надлежащем порядке.

Нуклеиновые кислоты выполняют в клетки важнейшие биологические функции. В ДНК хранится наследственная информация о всех свойствах клетки и организма в целом. Различные виды РНК принимают участие в реализации наследственной информации через синтез белка.

35. Происхождение жизни. Эволюция.

Первичная атмосфера Земли содержала метан, аммиак, водяной пар и водород. А электрические разряды, световая и ультрафиолетовая радиация еще до образования Земли способствовали образованию сложных органических веществ. На ранней стадии образования органических веществ из неорганических действовал предварительный отбор соединений, из кот появлялись организмы. Из множества образовавшихся веществ сохранились лишь более устойчивые и способные к дальнейшему усложнению. Небольшое число органических соединений (29мономеров, 20 аминокислот, 5 азотистых оснований) – результат естественного отбора, выделившего в течение миллиарда лет необходимые для живых существ. Важную роль в зарождении живых организмов сыграло объединение множества отдельных молекул органических веществ в упорядоченные молекулярные структуры – биополимеры: белки и нуклеиновые кислоты, обладавшие важным биологическим св-вом воспроизведения себе подобных. В результате объединения несложных органических соединений образовались вначале ферменты – белковые катализаторы, а затем нуклеиновые кислоты – носители наследственной информации.

Господство одноклеточных (сине-зеленые водоросли, прокариоты) - низшие формы растений, колонии организмов, эукариоты - возникновение фотосинтеза привело к накоплению в воде и атмосфере свободного кислорода, благодаря чему возник и начал развиваться процесс аэробного дыхания – одна из основ прогрессивной эволюции живых организмов Земли. - всех отделов водорослей и морских беспозвоночных. Наиболее распространены трилобиты - выход растений на сушу – появление псилофитов. Появление первых наземных беспозвоночных; в морях – первых позвоночных (бесчелюстных щитковых). - папоротникообразные, первые земноводные – стегоцефалы.

- расцвет земноводных, появление первых пресмыкающихся, первые крылатые насекомые, пауки, скорпионы.

Биологическая эволюция – это историческое развитие организмов, определяемое наследственной изменчивостью, борьбой за существование и отбором.

С начала нашей эры до сер. 18 в. – господство представления о божественном происхождении природы. Видов столько, сколько их было создано Богом; строение органов животных и растений свидетельствует о выполняемой ими функции, потому что они создавались творцом специально для этой цели

Эволюционное учение объясняет, как произошла жизнь, как возникло огромное разнообразие видов (около 2 млн.) современных организмов и почему каждый вид в природе приспособлен к условиям существования. Ж.Ламарк впервые попытался создать теорию эволюции жизни на Земле. Основной фактор эволюции: упражнение одних органов и пассивность др. Научно обоснованную эволюционную теорию (1839г.) создал

Чарльз Дарвин (1809 - 1882). Она изложена в книге «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Движущая сила эволюции – естественный отбор, т. е. выживание и воспроизведение организмов, наиболее приспособленных к условиям среды вследствие борьбы за существование.

кажд вид способен к безграничному размножению, а необходимые ресурсы ограничены.

в результате выживают и размножаются наиболее приспособленные и гибнут менее приспособленные виды. благодаря отбору накапливаются и суммируются полезные наследственные изменения, новые приспособления к разнообразным условиям среды. со временем расхождение признаков приводит к возникновению различных форм из исходно одинаковых. Происходит видообразование.