- •1. Современные представления о сущности жизни и ее происхождении.
- •2. Поверхностный аппарат клетки. Надмембранный и субмембранный комплекс, плазмалемма. Пути проникновения веществ в клетку: фаго – и пиноцитоз, их биологическая роль.
- •Ультраструктурная организация и функция хлоропластов. Характеристика основных этапов фотосинтеза. Его космическая значение.
- •7. Специальные, специализированные органоиды клетки. Включения.
- •11. Строение, уровни организации интерфазных хромосом (хроматина). Половой хроматин. Политенные и митотические хромосомы. Хромосомный набор (кариотип).
- •13. Митоз и его типы. Фазы митоза. Наследование при бесполом размножении. Амитоз. Эндомитоз.
- •17. Закономерности ди - и полигибридных скрещиваний. Закон Менделя о независимом комбинировании пар признаков. Принцип дискретности генотипа как основной принцип генетики.
- •18. Особенности наследования при взаимодействии генов. Комплементарность, эпистаз, полимерия. Наследование количественных признаков.
- •19. Основные закономерности наследования при сцеплении генов. Генетические и цитологические доказательства кроссинговера. Локализация генов. Цитологические механизмы рекомбинации.
- •20. Закономерности сцепленного с полом наследования. Механизмы определения пола: сингамное, прогамное, эпигамное. Типы соотношения половых хромосом у разных видов животных и растений.
- •21. Методы изучения генетики человека и их специфика. Хромосомы человека в норме и при патологии. Наследственные заболевания: этиология и патогенез.
- •22. Особенности строения генетического аппарата и передачи наследственности у бактерий и вирусов: эписомы; плазмиды; специфика их поведения в клетке; трансформация; трансдукция; конъюгация.
- •23. Классификация изменчивости с позиций современной генетики.
- •24. Норма реакции генотипа. Модификационная изменчивость, ее адаптивное и эволюционное значение.
- •48.Общие механизмы адаптации
- •49. Общие закономерности влияния абиотических факторов среды на живые организмы. Основные адаптации организмов к водной и воздушно-наземной среде обитания в связи со спецификой условий в этих средах.
- •Водная среда жизни, адаптация организмов к воде
- •Наземно-воздушная среда обитания
- •50. Формы взаимоотношений организмов в природе. Экологическая и эволюционная роль конкурентных отношений.
- •51. Понятие о популяциях в экологии. Основные экологические характеристики популяций. Типы кривых роста популяций.
- •52. Возрастная и пространственная структура популяций у животных и растений, ее зависимость от условий среды и значение для ее изучения и для прогнозирования численности популяций.
- •53. Основные экологические факторы и закономерности.
- •1. Закон оптимума.
- •2. Неоднозначность действия фактора на разные функции.
- •54. Сообщества живых организмов в природе. Понятия биоценоза, биогеоценоза и экосистемы.
- •I. Абиотические компоненты экосистем.
- •II. Биотические компоненты экосистем.
- •55. Основные компоненты экосистемы. Цепи питания. Трофические уровни. Экологические пирамиды.
- •57. Современное учение о биосфере. Основные закономерности функционирования биосферы. Глобальные нарушения биосферы и пути их устранения.
- •58. Экологические аспекты круговорота техногенных веществ в природе. Проблемы экологического нормирования вредных веществ. Понятия пдв, пдк, пду.
- •61. Основные положения учений ч. Дарвина и ж. Б. Ламарка.
- •62. Синтетическая теория эволюции каквозрождение и обогащение дарвинизма, ее основные постулаты.
- •63. Учение о микроэволюции.
- •64. Естественный отбор как ведущий фактор эволюции.
- •65. Борьба за существование в природе.
- •66. Современное учение о виде.
- •67. Пути происхождения новых видов в природе.
- •Внезапное видообразование.
- •Постепенное видообразование.
- •68. Макроэволюция и направленность эволюционного процесса.
- •69. Пути филогенеза таксонов. Происхождение таксонов.
- •70. Прогресс и регресс в эволюции.
- •71. Современный взгляд на соотношение онто- и филогенеза.
- •72. Возникновение прокариот и эукариот – этапы филогенеза однок-ных. Происхождение многоклеточности.
- •73. Основные особенности эволюционного развития животных и растений в истории планеты.
- •74. Основные этапы эволюционного становления человека.
-
Ультраструктурная организация и функция хлоропластов. Характеристика основных этапов фотосинтеза. Его космическая значение.
Фотосинтез – Примером анаболических реакций служит фотосинтез – процесс образования органических веществ с затратой световой энергии.
Источником углерода является углекислый газ, источником электронов и протонов служит вода. Конечными продуктами являются глюкоза и кислород. Реакции фотосинтеза делятся на две группы: световые и темновые.
1. Световые реакции протекают непосредственно под воздействием света на мембранах тилакоидов хлоропластов. В световых реакциях образуются: O2, АТФ и НАДФ·Н+Н+.
2. Темновые реакции протекают в строме хлоропластов как на свету, так и в темноте. Простейшим продуктом темновых реакций является глюкоза.
При фотосинтезе происходит поглощение световой энергии и ее преобразование в энергию химических соединений. Этот процесс состоит из фотохимических (или световых) реакций, ферментативных (или темновых) реакций и процессов диффузии, в результате которых осуществляется обмен углекислым газом и кислородом между хлоропласта-ми и атмосферным воздухом.
Для протекания фотосинтеза необходима вода и углекислый газ.
Наземные растения поглощают воду корнями из почвы, водные, получают ее из окружающей среды путем диффузии. Углекислый газ попадает в растение через устьица, находящиеся на поверхности листьев.
Как только хлоропласты улавливают фотосинтетически активную радиацию, начинается фотосинтез. В световых реакциях участвуют две пигментные системы — фотосистема I и фотосистема II. Первая фотосистема содержит в основном хлорофилл а; реакционный центр — комплекс хлорофилла а с белком, который имеет максимум поглощения при 700 нм, поэтому данный комплекс называют «пигмент-700». Вторая фотосистема представлена хлорофиллом b, комплексом хлорофилла а и белка с максимумом поглощения 680 нм. В обеих фотосистемах имеются также дополнительные пигменты — каотиноиды, у водорослей — фикобилины.
После поглощения квантов света пигмент-700 отдает электроны, идущие на восстановление НАДФ". Вторая фотосистема поднимает электроны, полученные при расщеплении воды, на более высокий энергетический уровень, и передает их пигменту-700. При таком нециклическом переносе электронов образуется АТФ. Таким образом, необходимые для темновых реакций АТФ и НАДФ х Н образуются во время световых реакций. Для обратного восстановления хлорофилла используются электроны, образующиеся при фотолизе воды или иного донора. В результате фотолиза воды при фотосинтезе высвобождается кислород, выделяющийся из растения в воздух. Далее при протекании темновых реакций ферменты, находящиеся в стромехлоропластов, конденсируют углекислый газ с рибулозодифосфатом до образования двух молекул фосфоглицериновой кислоты, которая, в свою очередь, становится альдегидом и после прохождения сложных ферментативных реакций в конечном итоге приводит к синтезу глюкозы. Суммарный процесс фотосинтеза можно представить в виде уравнения:
Свет
6СО2+6Н2О ---------------> С6Н12О6+6О2.
хлорофилп
Фотосинтез имеет огромное значение для существования всего живого на планете, так как именно этот процесс делает энергию и углерод доступными живым организмам, а также обеспечивает выделение в атмосферу кислорода, необходимого для всех аэробных форм жизни.
Хемосинтез. Значение хемосинтеза
В некоторых экосистемах Земли при недостатке солнечного света важную роль в создании первичной продукции играет хемосинтез – синтез органических соединений из неорганических с использованием энергии окисления неорганических веществ. Хемосинтез открыт российским микробиологом-почвоведом С.Н. Виноградским в 1887г. При хемосинтезе для восстановления СО2 используется энергия окисления неорганических веществ с помощью кислорода (аэробные хемоавтотрофы) или нитратов (анаэробные хемоавтотрофы). К хемоавтотрофам относятся многие прокариоты: железобактерии (Fe+2 окисляется до Fe+3), бесцветные серобактерии (H2S окисляется до S, а S – до SO42–), нитрифицирующие бактерии (NH3 окисляется до NO2–, а NO2– – до NO3–).
Основное значение хемосинтеза заключается в том, что он обеспечивает круговорот важнейших элементов с переменной степенью окисления: железа, серы, азота и других. Круговороту веществ способствует и обратный процесс – анаэробное дыхание с участием неорганических окислителей: окисление органических веществ с помощью SO42– (сульфаты восстанавливаются до серы у анаэробных сульфатредуцирующих бактерий), NO3– (нитраты восстанавливаются до N2 или NH3 анаэробными денитрифицирующими бактериями), трехвалентного железа (Fe+3 восстанавливается до Fe+2 анаэробными железобактериями).
-
Раздражимость и возбудимость клетки. Биоэлектрические явления в состоянии покоя (мембранный потенциал) и деятельность клетки (потенциал действия). Соотношения фаз возбудимости с фазами потенциала действия.
Потенциал действия (фазы, механизм возникновения) – это быстрые колебания мембранного потенциала, возникющие при возбуждении. Он обеспечивает передачу сигнала от нейрона к нейрону, и от ЦНС к рабочим органам. Благодаря ему ЦНС управляет работой мышц.
Фазы П.Д.: -локальный ответ – начальный этам деполяризации подпорогые изменения мембранного потенциала, -фаза деполяризации, -фаза реполяризации – восстановление мембранного потенц. Выделяют фазу быстрой реполяризации и фаза медленной репол.
Гиперполеризация – когда заряд клеточной мембраны более отрицательный
П.Д можно регистрировать: -внутриклеточная регистрация, -внеклеточная регистр.
По форме П.Д. различают:-пикообранзые П.Д. (нейроны, скелетные м.), -платообрразные П.Д (миокард, гладкие мышцы)
Природа П.Д. В основе П.Д. лежат последовательно развивающиеся во временя изменения проницаемости клеточн мембр. Фаза деполяризации и локальный ответ обусловлены ионами Na. Начаньная деполяризация происходит без изменения проницамести клеточной мембраны для ионов, когда раздражитель достигает =50% от пороговой величины – увеличивается проницаемость кл. мембраны для Na, вследствии того что открываются натриевые каналы. Затем потенц. мембраны снижается до 0, и происходит даже перезарядка мембраны. Увелич. проницаемость и для нейронов Ca. Натриевые каналы закрываются, процесс деполяризации останавл. Начинается реполяиризация, обусловленный выходом ионов калия из клетки, т.к. под действием депол. открывается большая часть калиевых каналов.
K-Na насос в формировании П.Д. не учавствует, но он восстанавливает концентрацию ионов по обе стороны кл. мембраны.
Раздражимость (возбудимость) — способность реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Р. проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Р. является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем. Таким образом, раздражимость - это способность организмов реагировать на биологически значимые внешние воздействия некими изменениями. Минимальная величина раздражителя, достаточная для проявления раздражимости, называется порогом восприятия
Возбудимость клеток - способность живых клеток организма воспринимать изменения внешней среды и отвечать на них генерацией потенциала действия. Возбудимость тем выше, чем ниже пороговая сила раздражителя.
Раздражимость и возбудимость живых клеток.
Раздражимость и возбудимость характеризуют свойство биологических систем. Процесс воздействия на живой объект внешних факторов называется раздражением. Факторы внешней среды, вызывающие переход системы в активное состояние называются раздражителями. Раздражители подразделяются по качеству (химические, физические) и количественному значению. По биологическому значению все раздражители относятся к адекватным и неадекватным раздражителям. Адекватный - такой раздражитель, к восприятию, которого данная биосистема приспособилась в процессе эволюции.
Неадекватные раздражители относятся к раздражителям не являющимися в естественных условиях средствами возбуждения данной системы, но способные при достаточной силе вызвать возбуждение. Все раздражители в зависимости от силы делятся на: пороговые, подпороговые, максимальные, субмаксимальные и супермаксимальные.
Минимальная сила раздражителя необходимая для возникновения минимального по величине возбуждения называется порогом возбуждения. Величина порога - мера возбудимости ткани.