Биология клетки. Какие виды лизосом в эукариотической клетке существуют и их функциональное значение
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
Что такое дрейф генов. Какое значение имеет это явление. Дрейф генов-это изменение частоты аллелей в популяции из-за случайных причин. Значение дрейфа генов: 1) Он приводит к изменению частоты аллелей в генофонде популяции. Аллели могут удаляться или закрепляться в генофонде, независимо от того, имеют они адаптивную ценность или нет. 2) Он существенно влияет на генофонд малочисленных популяций. Филогенез систем органов.
Кровеносная система ланцетника замкнутая. Сердца нет. Венозная кровь течет по брюшной аорте, стенки которой сокращаются. Из брюшной аорты кровь идет в жаберные артерии, в которых насыщается кислородом. Артериальная кровь идет в спинные аорты, которые соединяются и образуют спинную аорту. От спинной аорты отходят артерии, по которым артериальная кровь идет ко всем органам и тканям. Там происходит газообмен, артериальная кровь становится венозной и идет по кардинальным венам. Они соединяются и приносят венозную кровь в брюшную аорту.
Кровеносная система рыб состоит из одного круга кровообращения. Есть двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка. В сердце идет только венозная кровь. Из сердца венозная кровь идет в брюшную аорту, потом в жаберные артерии. Там кровь становится артериальной. Она идет в спинные аорты, которые соединяются и образуют спинную аорту. От спинной аорты артериальная кровь идет по артериям ко всем органам и тканям. Там артериальная кровь становится венозной и по кардинальным венам идет в сердце.
Кровеносная система амфибий состоит из двух кругов кровообращения. Сердце трехкамерное. Оно состоит из двух предсердий и одного желудочка. В левом предсердии артериальная кровь, которая идет от легких и кожи. В правом предсердии венозная кровь, которая идет от всех органов. В желудочке кровь смешивается. Но справа остается немного венозной крови, а слева много артериальной. Смешанная кровь идет но дугам аорты ко всем органам и тканям. Там кровь становится венозной и по полым венам идет в правое предсердие. Артериальная кровь идет по сонным артериям к голове. Венозная кровь идет по кожно-легочным артериям к коже и легким, там кровь становится артериальной и идет по кожно-легочным венам в левое предсердие.
Кровеносная система пресмыкающихся состоит из двух кругов кровообращения. Сердце трехкамерное (два предсердия и один желудочек), но в желудочке появляется неполная перегородка. Артериальная и венозная кровь смешиваются меньше, чем у амфибий. Артериальная кровь из желудочка идет в правую дугу аорты. Смешанная кровь идет в левую дугу аорты. Дуги аорты соединяются и образуют спинную аорту. От нее идут артерии ко всем органам и тканям. Там кровь становится венозной и по полым венам идет в правое предсердие. Венозная кровь из желудочка идет по легочным артериям в легкие. Там кровь становится артериальной и по легочным венам идет в левое предсердие.
У рыб органом дыхания являются жабры. В жабрах жаберные артерии делятся на капилляры, и там венозная кровь становится артериальной. Ланцетник и рыбы дышат кислородом, который растворен в воде.
У амфибий органом дыхания являются легкие и кожа. Легкие развиты плохо, поэтому в них происходит 30% газообмена. 70% газообмена происходит через кожу. В ней много кровеносных капилляров.
У млекопитающих хорошо развиты гортань, трахея, бронхи, которые входят в легкие и там делятся на бронхи второго порядка, третьего порядка и до 23 порядка. Самые маленькие бронхи - бронхиолы. На концах бронхиол находятся альвеолы, где происходит газообмен.
У пресмыкающихся органом дыхания являются легкие. Они развиты лучше, чем у амфибий. У пресмыкающихся появляется гортань, трахея с хрящевыми кольцами. Трахея делится на два бронха. Бронхи входят в легкие. В легких есть перегородки, в которых проходят кровеносные капилляры и там происходит газообмен.
Пищеварительная система хордовых (ланцетника) начинается ротовой воронкой, которая окружена щупальцами. Щупальца обеспечивают ток воды содержащей пищу и кислород в направлении глотки (содержит 150 пар жаберных щелей). Далее пища по короткому пищеводу поступает в недифференцированный кишечник, заканчивающийся анальным отверстием. Также имеется печеночный вырост (гомолог печени), осуществляющий выработку ферментов и пищеварение путем фагоцитоза.
Пищеварительная система начинается ротовой щелью, которая ведет в обширную ротоглоточную полость, переходящую в пищевод. В ротоглоточную полость открываются протоки впервые появившихся в эволюции позвоночных животных слюнных желёз. Слюна смачивает пищевой комок, но не воздействует на пищу химически. На дне ротоглоточной полости расположен язык. У лягушек он прикреплен передним концом к дну рта, а свободная задняя часть обращена внутрь. Язык выделяет клейкое вещество и служит для ловли мелких животных. На челюстях расположены мелкие конические зубы, помогающие удерживать добычу. У бесхвостых амфибий зубы сохраняются только на верхней челюсти, у жаб челюсти лишены зубов. Из ротоглоточной полости пища по пищеводу впадает в желудок. Таким образом, глотки, как отде-ла пищеварительной системы, у лягушки нет. От желудка отходит двенадцатиперстная кишка, которая впервые появляется в процессе эволюции позвоночных животных. В неё впадает протоки печени и поджелудочной железы. Двенадцатиперстная кишка переходит в тонкую кишку, впадающую в широкую прямую кишку. Прямая кишка открывается в клоаку. В клоаку также впадают протоки мочевыводящей системы и половой системы.
Пищеварительная система устроена несколько сложнее, чем у амфибий. Во рту ящерицы находятся крупные зубы, но они все одинаковы и служат только для удержания добычи. Ротовая полость рептилий более обособлена от глотки, зубная система гомодонтная. Зубы крупные, но они служат только для удержания добычи. Слюнные железы развиты сильнее, чем у амфибий, но пищеварительных ферментов в слюне мало. У рептилий появляются зачатки вторичного неба. Оно образуется боковыми складками верхней челюсти, которые доходят до середины и делят ротовую полость на верхний отдел – дыхательный и нижний – вторичную ротовую полость. Строение глотки, пищевода и желудка не имеет существенных отличий по сравнению с амфибиями. На границе тонкой и толстой кишок располагается зачаток слепой кишки (она хорошо развита только у растительноядных сухопутных черепах). Задний отдел толстой кишки образован прямой кишкой, которая заканчивается клоакой.
Пищеварительный тракт рыб начинается ротовой полостью, крыша которой образована непосредственно основанием черепа (первичное небо). Зубная система у рыб гомодонтная, т.е. зубы одинаковы по строению и функции. Обычно они имеют коническую форму, обращены назад и служат лишь для удержания пищи. Они могут многократно выпадать, сменяясь новыми зубами в течение всей жизни. В ротовой полости рыб расположен примитивный язык в виде двойной складки слизистой оболочки. Слюнные железы отсутствуют. Ротовая полость переходит в глотку, за ней следует короткий пищевод, затем желудок и кишечник. В кишечнике выделяют тонкий отдел и толстый, заканчивающийся анусом. Имеется поджелудочная железа, проток которой открывается тонкий кишечник. Печень хорошо развита, имеется желчный пузырь, проток которого открывается тонкий кишечник.
В эмбриогенезе у всех закладывается предпочка в головном конце тела. Функционирует как орган выделения у круглоротых. Предпочка состоит из 6-12 нефронов. Нефрон состоит из воронки с ресничками. Воронка открывается в полость тела. Рядом с воронкой есть сосудистые клубочки. Продукты обмена поступают из клубочков в полостную жидкость, а из нее в воронку нефрона. От воронки отходит выделительный каналец. Все канальцы открываются в мочеточник. Мочеточник открывается в клоаку.
Первичная почка. Она закладывается в эмбриогенезе у позвоночных в туловищном отделе. Но функционирует первичная почка только у рыб и амфибий. Строение первичной почки усложняется. В нефроне появляется почечное тельце, состоящее из клубочка капилляров и капсулы. Выделительный каналец удлиняется и становится извитым. В нем происходит обратное всасывание воды, глюкозы. Количество нефронов увеличивается. Продукты обмена поступают сразу из клубочка капилляров в выделительный каналец. Связь с полостной жидкостью почти исчезает.
Вторичная почка. Закладывается в эмбриогенезе в тазовом отделе. Функционирует у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Воронки нет, связи с полостной жидкостью нет. Нефрон состоит из почечного тельца, выделительного канальца, длина которого увеличивается еще больше. В нем появляется извитой каналец 1 порядка и 2 порядка, петля нефрона. Обратное всасывание в канальцах происходит лучше. Увеличивается количество нефронов и увеличивается выделительная поверхность. Это обеспечивает более быстрое и полное выведение продуктов обмена и обратное всасывание воды, углеводов, витаминов, аминокислот и др. Экология и биосфера.
Среда в понимании эколога – всё, что окружает особь (популяцию, сообщество) и воздействует на неё. Сюда входят другие особи того же вида, популяции других видов, любые неживые объекты, а также физические и химические процессы. Каждый экофактор должен иметь определённую интенсивность, наиболее благоприятную для жизнедеятельности организма. Это оптимальная интенсивность, или оптимум, экологического фактора. Отклонения значений оптимума до минимума или максимума, при которых еще возможна жизнедеятельность называют предел выносливости. Экологическая валентность – это способность вида осваивать разные среды обитания.
Биоценозами называют исторически сложившиеся сообщества популяций различных видов, населяющих определённую территорию или акваторию, связанных между собой, взаимно влияющих друг на друга. Главным компонентом биогеоценоза, от состояния которого зависят его существование, и изменение во времени, служит биоценоз.
Пищевая цепь — ряд взаимоотношений между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при котором происходит перенос вещества и энергии путем поедания одних особей другими. Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме.
Последовательная смена во времени одних биоценозов другими на определённом участке земной поверхности называется сукцессией. Сукцессии могут быть двух типов: первичные и вторичные. Первичные сукцессии — это процесс формирования сообществ живых организмов в таких условиях, в которых они до этого отсутствовали (например, на вновь поднявшихся с океанского дна островах вулканического происхождения, на песчаных дюнах). Этот процесс занимает примерно 1000 лет. Вторичные сукцессии — это процесс восстановления и формирования новых сообществ в условиях, в которых они (сообщества) прежде существовали, но были уничтожены (например, восстановление растительности на лесных вырубках или выжженных участках степи). Этот процесс занимает 100 - 200 лет.
Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на совокупность условий окружающей среды и проявляется в развитии морфофункциональных, биохимических и иммунологических признаков, обеспечивающих оптимальную приспособленность к данным условиям обитания. Арктический тип характеризуется следующими признаками: относительно сильное развитие костно-мышечной системы, большие размеры грудной клетки, повышенное содержание минеральных веществ в костях, относительно большое количество костного мозга, высокий уровень гемоглобина, высокое содержание в крови белков и холестерина, повышенная способность окислять жиры.
Тропический тип характеризуется следующими признаками: сниженная мышечная масса, относительное уменьшение массы тела при увеличении длины конечностей, уменьшение окружности грудной клетки, более интенсивное потоотделение (много потовых желез на 1 см2 кожи), низкие показатели основного обмена и синтеза жиров, сниженную концентрацию холестерина в крови. Самый характерный признак людей тропического типа – удлиненная форма тела. Тип горных районов характеризуется следующими признаками: повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение длинных трубчатых костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородная емкость крови (увеличение количества эритроцитов), повышенное содержания гемоглобина, который легко окисляется.
Биосфера включает: живое вещество, образованное совокупностью организмов; -биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов (газы атмосферы, каменный уголь, нефть, сланцы, известняки и др.); - косное вещество, которое образуется без участия живых организмов (продукты тектонической деятельности, метеориты); - биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов (почвы). Биосфера представляет собой многоуровневую систему, включающую подсистемы различной степени сложности. Границы биосферы определяются областью распространения организмов в атмосфере, гидросфере и литосфере.
Функции биосферы: -Окислительно-восстановительная состоит в окислении веществ с помощью организмов с обра-зованием оксидов, солей и других соединений, а также в восстановлении веществ (Н2S, FeS). - Газовая осуществляется растениями в процессе фотосинтеза, когда они поглощают СО2 и выде-ляют О2, а также в процессе дыхания, когда растения и животные поглощают О2 и выделяют СО2. Азот воздуха образует при действии денитрифицирующих бактерий, переводящих соединения азо-та в молекулярный азот. - Концентрационная связана с накоплением организмами химических элементов окружающей среды. Концентрация их в организмах может в сотни и тысячи раз превышать таковую в среде.
Круговорот углерода начинается с фиксации атмосферного диоксида углерода в процессе фотосинтеза. Часть образовавшихся при фотосинтезе углеводов используют сами растения для получения энергии, часть потребляется животными. Углекислый газ выделяется в процессе дыхания растений и животных. Мертвые растения и животные разлагаются, углерод их тканей окисляется и возвращается в атмосферу. Аналогичный процесс происходит и в океане.
Круговорот азота. Свободный азот не усваивается растениями. Почва обогащается азотом бла-годаря нитрифицирующим бактериям, как свободноживущим (азотобактер), так и находящимся в симбиозе с бобовыми растениями (клубеньковые бактерии). Они переводят азот в аммиак, хорошо усваиваемый растениями. Из растений азот в виде белков поступает в организмы животных и человека. При разложении отмерших организмов белки под действием бактерий превращаются в аммиак. Часть его снова усваивается растениями, другая часть под действием денитрифицирующих бактерий превращается в молекулярный азот, поступающий в атмосферу.
В.И. Вернадский разработал учение о биосфере как глобальной системе нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он также сформулировал ряд концепций биосферы. Он так же отмечал, что особую роль в биосфере играют биологические круговороты, где важнейшим процессом является фотосинтез, осуществляемый растительностью планеты, которая оказывает влияние на все компоненты природного комплекса биосферы — атмосферу, гидросферу, почву, животный мир. |