Билет № 1
11. Постоянное взаимодействие каждого живого организма с окружающей средой. Поглощение из окружающей среды одних веществ и выделение в нее продуктов жизнедеятельности. Обмен веществ между организмом и средой — главный признак живого. Поглощение растениями и некоторыми бактериями из окружающей среды неорганических веществ и энергии солнечного света, использование их на создание органических веществ. Поглощение растениями и животными из окружающей среды кислорода в процессе дыхания и выделение углекислого газа. Получение из окружающей среды животными, грибами, большинством бактерий, человеком органических веществ и запасенной в них энергии. 2. Сущность обмена. Обмен веществ и превращения энергии в клетке — совокупность химических реакций образования органических веществ с использованием энергии и расщепления органических веществ с освобождением энергии. 3. Пластический обмен — совокупность реакций синтеза органических веществ, из которых образуются структуры клетки, обновляется ее состав, а также синтезируются ферменты, необходимые для ускорения химических реакций в клетке. Синтез сложного органического вещества — белка — из менее сложных органических веществ — аминокислот — пример пластического обмена. Роль ферментов в ускорении химических реакций, использование энергии на синтез органических веществ, освобожденной в процессе энергетического обмена. 4. Энергетический обмен — расщепление сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) до простых веществ (в конечном счете до углекислого газа и воды) с освобождением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Дыхание — пример энергетического обмена, в процессе которого поступивший из воздуха в клетку кислород окисляет органические вещества и при этом освобождается энергия. Участие в энергетическом обмене ферментов, которые синтезировались в процессе пластического обмена, в ускорении реакций окисления органических веществ. 5. Взаимосвязь пластического и энергетического обмена: пластический обмен поставляет для энергетического обмена органические вещества и ферменты, а энергетический обмен поставляет для пластического — энергию, без которой не могут идти реакции синтеза. Нарушение одного из видов клеточного обмена ведет к нарушению всех процессов жизнедеятельности, к гибели организма.
Причины эволюции растений: изменчивость и наследственность организма, борьба за существование в природе и естественный отбор - их открытие в середине XIX века английским ученым Чарлзом Дарвином. Возникновение у растений в течение жизни изменений, передача некоторых из них потомству по наследству. Сохранение естественным отбором полезных в определенных условиях изменений, передача их потомству в процессе размножения. Роль естественного отбора, который происходит постоянно миллионы лет, в возникновении новых видов растений. Этапы эволюции растений. Самые первые наиболее просто организованные организмы - одноклеточные водоросли. Появление в результате изменчивости и наследственности многоклеточных водорослей, сохранение этой полезной особенности естественным отбором. Происхождение от древних водорослей более сложных растений - псилофи-тов, а от них - мхов и папоротников. Появление у папоротников органов - стебля, листьев и корней, более развитой проводящей системы. Происхождение от древних папоротников благодаря наследственности и изменчивости, действию естественного отбора древних голосеменных, у которых появилось семя. В отличие от споры (одной специализированной клетки, из которой развивается новое растение) семя - многоклеточное образование, имеет сформировавшийся зародыш с запасом питательных веществ, покрытый плотной кожурой. Значительно большая вероятность появления нового растения из семени, чем из споры, имеющей небольшой запас питательных веществ. Происхождение от древних голосеменных более сложных растений - покрытосеменных, у которых появился цветок и плод. Роль плодов - защита семени от неблагоприятных условий. Распространение плодов. Усложнение строения растений от водорослей до покрытосеменных в течение многих миллионов лет благодаря способности растений изменяться, передавать изменения по наследству, действию естественного отбора.
Билет № 2 1. Сущность дыхания — окисление органических веществ в клетках с освобождением энергии, необходимой для процессов жизнедеятельности. Поступление необходимого для дыхания кислорода в клетки тела растений и животных: у растений через устьица, чечевички, трещины в коре деревьев; у животных — через поверхность тела (например, у дождевого червя), через органы дыхания (трахеи у насекомых, жабры у рыб, легкие у наземных позвоночных и человека). Транспорт кислорода кровью и поступление его в клетки различных тканей и органов у многих животных и человека.
2. Участие кислорода в окислении органических веществ до неорганических, освобождение при этом полученной с пищей энергии, использование ее во всех процессах жизнедеятельности. Поглощение кислорода организмом и удаление из него углекислого газа через поверхность тела или органы дыхания — газообмен. 3. Взаимосвязь строения и функций органов дыхания. Приспособленность органов дыхания, например у животных и человека, к выполнению функций поглощения кислорода и выделения углекислого газа: увеличение объема легких человека и млекопитающих животных за счет огромного числа легочных пузырьков, пронизанных капиллярами, возрастание поверхности соприкосновения крови с воздухом, повышение за счет этого интенсивности газообмена. Приспособленность строения стенок дыхательных путей к движению воздуха при вдохе и выдохе, очищению его от пыли (реснитчатый эпителий, наличие хрящей). 4. Газообмен в легких. Обмен газов в организме путем диффузии. Поступление в легкие по артериям малого круга кровообращения венозной крови, содержащей небольшое количество кислорода и большое количество углекислого газа. Проникновение в плазму венозной крови кислорода из легочных пузырьков и капилляров путем диффузии через их тонкие стенки, а затем в эритроциты. Образование непрочного соединения кислорода с гемоглобином — оксигемоглобина. Постоянное насыщение плазмы крови кислородом и одновременное выделение из крови в воздух легких углекислого газа, превращение венозной крови в артериальную. 5. Газообмен в тканях. Поступление по большому кругу кровообращения артериальной, насыщенной кислородом и бедной углекислым газом крови в ткани. Поступление кислорода в межклеточное вещество и клетки тела, где его концентрация значительно ниже, чем в крови. Одновременное насыщение крови углекислым газом, превращение ее из артериальной в венозную. Транспорт углекислого газа, образующего непрочное соединение с гемоглобином, в легкие. 2) 1. Характеристика царства растений. Разнообразие растений: водоросли, мхи, папоротники, голосеменные, покрытосеменные (цветковые), их приспособленность к различным условиям среды. Общие черты растений: растут всю жизнь, практически не перемещаются с одного места на другое. Наличие в клетке прочной оболочки из клетчатки, которая придает ей форму, и вакуолей, заполненных клеточным соком. Главная особенность растений — наличие в их клетках пластид, среди которых ведущая роль принадлежит хлоропластам, содержащим зеленый пигмент — хлорофилл. Способ питания ав-тотрофный: растения самостоятельно создают органические вещества из неорганических с использованием солнечной энергии (фотосинтез). 2. Роль растений в биосфере. Использование солнечной энергии для создания органических веществ в процессе фотосинтеза и выделение при этом кислорода, необходимого для дыхания всех живых организмов. Растения — производители органического вещества, обеспечивающие самих себя, а также животных, грибы, большинство бактерий и человека пищей и заключенной в ней энергией. Роль растений в круговороте углекислого газа и кислорода в атмосфере.
Билет №3 1) Структурной единицей всех веществ, как известно, являются молекулы. В соответствии с особенностями молекул выделяют три больших группы органических химических веществ, из которых построены все биологические организмы (микроорганизмы, растения, животные и человек). Наиболее сложное строение имеют белки. Их цепи строятся из аминокислот. В живых организмах каждая клетка «знает», какой белок синтезировать, и когда начать это делать. Каждая имеет особенности строения, из них сформированы ткани и органы. Все дело в том, что существует отдельный важнейший класс природных полимерных веществ — нуклеиновые кислоты. Эти особые соединения имеют уникальное строение и выполняют особые функции в организме. В их длинных цепочках закодирована вся необходимая информация для биосинтеза белков и других сложных веществ в клетках. Код строения одного белка называется ген. Ген является участком хромосомы. Каждая хромосома — это молекула нуклеиновой кислоты - ДНК. В природе существует два вида нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). ДНК является хранителем информации, РНК — переносит и расшифровывает биологическую информацию. Как же устроены нуклеиновые кислоты? Так же как белки строятся из отдельных аминокислот, так и нуклеиновые кислоты образуются из отдельных значительно более простых «строительных блоков» — нуклеотидов. Из них и строится множество различных молекул ДНК и РНК растений, животных и человека, имеющих значительные видовые отличия. Хромосомы — хранители генетической информации, находятся под особой «охраной» — в ядре клетки. Ядро ограниченно практически непроницаемой мембраной, при разрушении которой клетка гибнет. Если такое случается, то молекула ДНК теряет свои функции, но сохраняет строение. Если клетке пришло время обновляться, то есть делиться, требуются два условия: генетическая информация (которая во всех клетках имеется в ядре) и наличие строительного материала для создания новых молекул нуклеиновых кислот — «кирпичики - блоки» — нуклеотиды. Если нет строительного материала, генетическая информация не реализуется, клетка не разделится, ткань не обновится, функция органа снизится, и, как следствие — пострадает организм. Откуда же появляются нуклеотиды для осуществления процессов деления? Обычно мы получаем нуклеиновые кислоты с пищей, так как поедаем органические вещества. Нуклеиновые кислоты имеются в любой пище. Клетка с кровью получает эти простые вещества, синтезирует из них нуклеотиды, обеспечивая процесс удвоения ДНК. При недостаточном поступлении с пищей, клетки захватывают из межклеточного пространства фрагменты отживших и разрушенных ДНК из погибших клеток. Синтез нуклеотидов и нуклеиновых кислот — один из наиболее активных процессов в клетке и уступает по активности только синтезу белка. Воспроизводство нуклеотидов и нуклеиновых кис¬лот требует значительного количества пластических веществ — азотистых оснований, а также углеводов, фосфатов. Обмен нуклеиновых кислот в клетке первичен и архиважен. Он обеспечивает обновление клеток, полноценность их структуры и функциональную состоятельность. Но пищеварительный процесс разделяет большие молекулы нуклеиновых кислот на моно- соединения (пуриновые основания, сахара и фосфорную кислоту). Именно эти простые вещества и оказываются в крови, а затем клетки используют их для построения собственных нуклеиновых кислот. Этот процесс весьма продуктивен в детстве, юности, ранней молодости. Поэтому у молодых людей так активны физиологические процессы, легкое восстановление после болезней и травм, молодым неизвестно чувство усталости. С возрастом все меняется: все чаще ощущается утомление, все трудней дается длительная физическая и умственная активность, появляются хронические болезни. Причина проста: снижение скорости обновления клеток, возрастающий дефицит нуклеиновых кислот. Необходимо отметить, что недостаток нуклеиновых кислот имеет место в любом возрасте при состояниях, требующих интенсивного деления клеток: при тяжелых болезнях, инфекциях, травмах, оперативных вмешательствах. Последствия дефицита нуклеиновых кислот выливаются в патологические состояния: нарушается обмен белков, а значит и качество структуры и функций отдельных клеток и тканей; нарушается обмен липидов (в том числе холестерина); нарушается обмен углеводов, что приводит, прежде всего, к дефициту энергии в каждой клетке; страдают функции органов, отличающихся высокой скоростью деления клеток — слизистых оболочек, печени, лимфоидных органов, кишечника, костного мозга; изменяется деятельность клеток головного мозга, весьма чувствительных к дефициту энергии и белков (синдром хронической усталости); проявляются заболевания и дегенеративные изменения внутренних органов; появляются и усугубляются дисфункции иммунного контроля.
В условиях повышенных нагрузок, стрессов и болезней стоит позаботиться о дополнительных источниках нуклеотидов.Высокая степень проникновения в организм активных веществ обеспечивается уникальной технологией — «АХIS-технологией» — технологией электронно-лучевого синтеза. Суть заключается в следующем: биологически активное вещество при обработке пучком ускоренных электронов присоединяется к инертному носителю (полиэтиленоксиду). В результате получаются частицы размером в несколько сотен нанометров, устойчивые к действию пищеварительных ферментов. Благодаря малым размерам, они легко проникают через мембрану клеток кишечной стенки и оказываются в кровяном русле. Затем эти частицы подвергаются биодеградации (разрушению биологическими средами). Активное вещество разносится с током крови и захватывается клетками, нуждающимися в них, а инертный носитель выводится из организма. Парафармацевтики линейки «Диэнай» созданы с целью устранить дефицит нуклеотидов. Поэтому в каждом из препаратов линейки «Диэнай» содержатся олигонуклеотиды — короткие цепочки нуклеотидов. Олигонуклеотиды получены в результате очистки нуклеиновых кислот молок лососевых рыб от сопутствующих белков и последующей фрагментации — разделении цепочек ДНК и РНК на короткие звенья. Сырье — молоки лососевых рыб выбрано не случайно. Эта биологическая ткань очень богата нуклеиновыми кислотами. Клетки молок (по сути своей сперматозоиды) состоят из огромного ядра и небольшого количества цитоплазмы. Именно из молок лосося нуклеиновые кислоты были выделены как отдельный особый класс веществ. В каждой биодобавке из линейки «Диэнай», кроме биомодуля базового «Диэная», содержится уникальное природное вещество с биологически активным действием. Парафармацевтики линейки «Диэнай» используются как вспомогательные средства для коррекции заболеваний, а также в качестве профилактического средства.
2) Митоз (непрямое деление) является самым распространенным способом деления клеток. Он обеспечивает равномерную передачу наследственной информации материнской клетки двум дочерним. Именно благодаря этому виду клеточного деления образуются практически все клетки многоклеточного организма. Кроме того, благодаря митотическому делению происходит моноцитогенное бесполое размножение организмов (а у высших растений и половые клетки, гаметы, образуются в результате митоза!).
1. Профаза Ранняя профаза. В клетке (плазматическая мембрана на фотографии имеет красный цвет) исчезает ядерная оболочка, нити микротрубочек (зеленые) начинают формировать митотический аппарат (веретено деления), хроматин (комплекс ДНК и белков-гистонов, на фотографии - голубые пятна) начинает конденсироваться и, спирализуясь, превращаться в хромосомы. Поздняя профаза. Продолжается формирование хромосом из хроматина, на полюсах бывшего ядра формируются центры митотического аппарата, между которыми протягиваются микротрубочки нитей веретена деления. 2. Метафаза Хромосомы располагаются по экватору бывшего ядра, прикрепляясь своими центромерами (первичными перетяжками) к нитям митотического аппарата. Начинается формирование метафазной пластинки. Заканчивается формирование метафазной пластинки. Именно на этой стадии клеточного деления, блокировав дальнейшее расхождение хромосом при помощи определенных алкалоидов (например, колхицина), изучают кариотип(набор хромосом, присущий данному организму или виду). Анафаза Хромосомы разрываются в месте соединения (по центромере) и хроматиды начинают движение к противоположным полюсам клетки: от каждой хромосомы одна хроматида движется к одному полюсу, другая - к другому. Хроматиды теперь можно назвать сестринскими хромосомами, т.к. они теперь действительно "обретают самостоятельность", становятся самостоятельными хромосомами, которые попадут в разные клетки. Заканчивается расхождение хроматид к полюсам клетки. Именно на этом этапе клеточного цикла происходит равномерное распределение наследственной информации материнской клетки между дочерними клетками. 4. Телофаза Хромосомы концентрируются на противоположных полюсах клетки. начинается десприализация хромосом, постепенно начинает формироваться ядерная оболочка. Цитокинез Происходит деление цитоплазмы клеток (цитокинез), завершающее процесс митотического деления клетки.
Билет№ 4 1. Элементарный состав клетки. Сходство химического состава клеток разных организмов как доказательство их родства. Основные химические элементы, входящие в состав клетки: кислород, углерод, водород, азот, калий, сера, фосфор, хлор, магний, натрий, кальций, железо. 2. Роль различных химических элементов в клетке. Кислород, углерод, водород и азот — основные химические элементы, из которых состоят молекулы органических веществ. Такие элементы, как калий, натрий и хлор, — входят в состав плазмы крови, участвуют в обмене веществ и обеспечивают постоянство внутренней среды организма — гомеостаз. Сера — элемент, входящий в состав некоторых белков, фосфор входит в состав всех нуклеиновых кислот, магний — хлорофилла, железо — гемоглобина (гемоглобин — белок, входящий в состав эритроцитов и обеспечивающий перенос кислорода и углекислого газа в организме), кальций — костей, раковин моллюсков. 3. Химические вещества, входящие в состав клетки: неорганические (вода, минеральные соли) и органические (углеводы, жиры, белки, нуклеиновые кислоты, АТФ). 4. Минеральные соли, их роль в клетке. Содержание минеральных солей в клетке в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов (—НРО|~, — Н2РС>4, —СГ, —НСС*з). Уравновешенность содержания катионов и анионов в клетке, обеспечивающая постоянство внутренней среды организма. Примеры: в клетке среда слабощелочная, внутри клетки высокая концентрация ионов К+, а в окружающей клетку среде — ионов Na+. Участие минеральных солей в обмене веществ. 5. Вода. Содержание воды в клетке — от 40 до 98% ее массы. Роль воды в клетке:
— обеспечение упругости клетки. Последствия потери клеткой воды — увядание листьев, высыхание плодов;
— ускорение химических реакций за счет растворения веществ в воде;
— обеспечение перемещения веществ: поступление большинства веществ в клетку и удаление их из клетки в виде растворов;
— обеспечение растворения многих химических веществ (ряда солей, cахаров);— участие в ряде химических реакций;
— участие в процессе теплорегуляции благодаря способности к медленному нагреванию и медленному остыванию.