- •Часть II
- •Введение
- •Раздел I особенности биологического уровня организации материи Системность живого
- •1.1 Иерархическая организация живого Биологические уровни организации материи
- •1.2 Отличительные признаки живого от неживого
- •Многообразие живых организмов – основа организации и устойчивости биосферы
- •Биологическое разнообразие жизни на земле
- •Вирусы.
- •Бактерии
- •Строение бактерии
- •Размножение
- •Положительная роль бактерий
- •Прокариоты
- •Сине-зеленые водоросли (цианеи)
- •Эукариоты. Строение растительной и животной клетки. Отличие прокариотической клетки от эукариотической.
- •Основные положения клеточной теории
- •Строение ядра. Строение хромосом. Кариотип. Геном.
- •Строение хромосомы.
- •Содержание в клетке химических соединений (в % на сырую массу) ю.И. Полянский
- •Неорганические вещества
- •Требования предъявляемые к органогенам:
- •Вода, ее роль для живой природы
- •Роль воды в живой системе – клетке:
- •Органические соединения Особенности органических биополимеров как высокомолекулярных соединений:
- •Нуклеиновые кислоты: днк и рнк
- •Синтез дhk
- •Функция днк в клетке:
- •1. Строение. Функции в клетке.
- •2. Структуры белка
- •3. Денатурация белка.
- •Генетический код
- •Свойства генетического кода
- •Биосинтез белка в клетке
- •Раздел II. Воспроизведение и развитие живых систем
- •1. Профаза.
- •4. Телофаза.
- •Половое размножение
- •Гаметогенез – процесс образования половых клеток Мейоз
- •Оплодотворение
- •Индивидуальное развитие организмов
- •Раздел III.Происхождение жизни Исторические концепции происхождения жизни на Земле
- •Основные этапы происхождения жизни на Земле
- •Основные стадии биопоэза
- •Абиогенное возникновение биологических мономеров (химическая эволюция).
- •Доказательство абиогенного синтеза
- •Свойства рнк
- •Концепции голо и генобиоза
- •Эволюция живых систем
- •Эволюционная теория ч. Дарвина
- •Генетика и эволюция
- •Моногибридное скрещивание.
- •Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости н.И. Вавилова
- •Синтетическая теория эволюции. Ее основные положения.
- •Популяционные волны
- •Изоляция
- •Естественный отбор
- •Микроэволюция
- •Макроэволюция
- •Методы исследования эволюции
- •Развитие жизни на Земле
- •Геохронологическая таблица и история развития живых организмов
- •Основные таксономические группы растений и животных и последовательность их эволюции:
- •Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма.
- •Концепция самоорганизации в науке. Формирование идеи самоорганизации.
- •Отличие равновесных систем от неравновесных
- •Самоорганизация – источник и основа эволюции
- •Как же происходит эволюция?
- •Эволюции в социальных и гуманитарных системах
- •Универсальный эволюционизм, как научная программа современности
- •Раздел IV. Биосфера и человек. Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости биосферы). Понятия об экосистеме и биогеоценозе
- •Элементы экосистем (биотоп, биоценоз)
- •Виды природных экосистем
- •Биотическая структура экосистем
- •Энергетические потоки в экосистемах.
- •Солнце как источник энергии
- •Пищевые (трофические) цепи, пирамиды
- •Экологические пирамиды (схемы пищевых сетей)
- •Экологические факторы
- •Формы биотических отношений
- •Среда обитания и экологическая ниша
- •Толерантность, пределы толерантности
- •Закон минимума
- •Понятие о биосфере
- •Биогенная миграция атомов химических элементов
- •Структура и основные циклы биохимических круговоротов
- •Раздел V. Человек в биосфере.
- •1. История развития представлений о происхождении человека
- •Приматы
- •Палеонтологические доказательства происхождения человека. Основные этапы эволюции рода Homo и его предшественников (стадиальная концепция).
- •Этапы эволюции человека
- •Факторы антропогенеза
- •Экологические последствия неолитической революции
- •Влияние человека на функции живого вещества в биосфере.
- •Изменение временного фактора развития биосферных процессов.
- •Раздел VI. Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
- •Экологические кризисы в развитии биосферы и цивилизаций
- •Загрязнение окружающей среды
- •Индикаторы глобального экологического кризиса
- •Усиление парникового эффекта
- •Изменение концентрации основных парниковых газов в атмосфере Земли,
- •Проблема истощения озонового слоя.
- •Кислотные дожди.
- •Закисление озер в мире
- •Деградация водных ресурсов
- •Главные загрязнители воды
- •Приоритетные загрязнители водных экосистем по отраслям промышленности
- •Деградация земельных ресурсов
- •Уменьшение биоразнообразия
- •Понятие ноосферы как этапа развития биосферы при разумном регулировании отношений человека и природы
- •Раздел VII. Экология и здоровье человека Особенности роста и развития современного человека
- •Группировка факторов риска по их удельному весу для здоровья
- •Здоровье и факторы риска
- •Элементы экологии внутренней среды человека
- •Загрязненная внешняя среда, окружающие предметы
- •Трансформирующие агенты биосферы
- •Деградация генофонда человечества
- •Вредные привычки и среда обитания
- •Здоровый образ жизни граждан как основа устойчивого развития общества
- •Раздел VIII. Взаимосвязь космоса и живой природы, космические циклы
- •Солнечные циклы и здоровье человека
- •Биоритмология: узловые годы жизни человека
- •Среднепериодные биоритмы
- •Короткопериодные биоритмы
- •Физиологические особенности психики человека, основные эмоции
- •Эмоциональные реакции. Стресс и здоровье человека.
- •Причины обострения экологических проблем
- •Раздел IX. Принципы охраны природы и рационального природопользования
- •Биоэтика и её сущность
Неорганические вещества
В составе клетки обнаруживают более 80 химических элементов, однако только в отношении 27 элементов известно, что они выполняют определенные функции. Элементы, входящие в состав клетки можно разделить на три группы.
Макроэлементы. Они составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99 % всей массы клетки. Особенно высока концентрация шести элементов – органогенов: углерода, водорода, кислорода, фосфора, серы, азота (98 % всех макроэлементов). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий, кальций, железо, хлор.
Микроэлементы. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящих в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001 %; в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и др.
Ультрамикроэлементы. Концентрация их не превышает 0,000001 %. Физиологическая роль большинства этих элементов в организмах растений, животных и клетках бактерий пока не установлена. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы.
Обнаружено, что некоторые организмы – интенсивные накопители определенных элементов. Ряд морских водорослей накапливают йод, лютики накапливают литий, ряска – радий, диатомные водоросли и злаки – кремний, моллюски и ракообразные – медь, позвоночные – железо, некоторые бактерии – марганец и т.д.
Химические элементы, которые входят в состав клеток и выполняют биологические функции, называют биогенными.
Все химические элементы участвуют в
построении организма в виде ионов, либо
в составе тех или иных соединений.
Углерод, водород, кислород входят в
состав углеводов и жиров. В состав белков
к ним добавляются азот и сера, в
ним добавляются азот и сера.ков к ним
добавляются азот и сера.нов нкции,
называют биогенными.
Требования предъявляемые к органогенам:
Атом углерода – главный элемент живого, его уникальные особенности:
- способность атомов связываться друг с другом с образованием разнообразных структур, являющихся несущей основой органических молекул;
- способность связываться с другими атомами близких радиусов (кислородом, азотом, серой) с образованием менее прочных связей (возникновение функциональных групп), которые обеспечивают химическую активность органических соединений;
- способность к образованию двойных, тройных связей – другая причина химической активности;
- функциональные группы(если их не менее двух в молекуле) и кратные связи обусловливают способность к образованию высокомолекулярных соединений;
- возможность существования в виде ассиметричного (хирального) центра – одна из причин хиральности молекул живого.
- способных к образованию: 1) Достаточно прочных энергетических химический связей, 2) связей лабильных, т.е. легко поддающихся гемолизу; циклическому перераспределению, гетеролизу.
Кислород и водород нельзя считать, столь же лабильными элементами, они несут на себе свойства окисления и восстановления. Такие элементы как N, S, P и некомплементарных элементов составляющих активные центры ферментов Fe,Mg то они обладают той же лабильностью, что и углерод. Дж. Бернал отмечает что, лабильные атомы S, P и Fe которые претерпевают большие изменения в неорганическом мире имеют особое значение в биохимии, в то время как стабильные атомы, такие как Al, кремний составляющие большую часть земной коры играют второстепенную роль в биохимии. Следует подчеркнуть, что взаимодействие атомов, таких элементов как C, N, S, P, H, O, Fe, Mg создает исключительное богатство химических связей. Сопряжённые связи обуславливающие высокую электронную проводимость, относительно слабые связи и одновременно очень слабые водородные связи.