био. Зачет по биологии 1 семестр неорганические вещества клетки. Строение. Функции в живой клетке
 Скачать 2.05 Mb.
|
|
Фазы митоза: Препрофаза ,Профаза, Прометафаза ,Метафаза, Анафаза, Телофаза. биологическое значение: Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосом между дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически одинаковых дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений. Амитоз имеет биологическое значение для быстрого восстановления тканей, размножения одноклеточных эукариотических и прокариотических организмов. 18. Популяционная структура вида. Экологические и генетические характеристики популяции. Закон Харди-Вайнберга для идеальной популяции. Особенности человеческих популяций.  Важнейшими экологическими характеристиками популяций являются: 1 Численность; 2 Рождаемость, смертность; 3 Плотность (количество особей на единицу поверхности или объема); Генетически популяция характеризуется ее генофондом (аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих генотипы организмов данной популяции. принцип равновесия, или закон Харди — Вайнберга. В идеальной популяции в ряду поколений сохраняется без изменений постоянное соотношение частот генов, гомозигот и гетерозигот. Отличительные черты популяций человека: 1. В них снижается действие естественного отбора. 2. Происходит разрушение брачных изолятов. 3. Повышается средовая гомогенизация, устраняющая первичные причины расовых отличий. 4. Происходит замена заболеваний: инфекционных и паразитарных - сердечно-cосудистыми, онкологическими и наследственными. 19.Трансляция. Посттрансляционные изменения белка в клетке. трансляция-заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность аминокислот. (передача информации с И-РНК на белок- синтез белка) Посттрансляционная модификация — это ковалентная химическая модификация белка после его синтеза на рибосоме. Для многих белков посттрансляционная модификация оказывается завершающим этапом биосинтеза, который является частью процесса экспрессии генов. Наряду с альтернативным сплайсингом посттрансляционные модификации увеличивают разнообразие белков в клетке. 20.Биогеоценоз как живая система, его основные элементы и структура. Пищевые цепи. Правило экологической пирамиды. Биогеоцено́з -это совокупность живых организмов (растений, животных, бактерий, грибов) и условий абиотической среды на определенной территории. они связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Ученые рассматривают несколько структур: Видовая. Она предполагает разнообразие живых организмов, их состав и количество. Сокращение одного вида носит угрозу существованию биогеоценоза. Пространственная. Популяции распространяются по ярусам, в зависимости от своих потребностей. Чаще всего ярусность определяется растениями. Животные способствуют распространению семян и пыльцы. Экологическая. Соотношение живых существ зависит от неорганической среды. Трофическая. Животные в составе одного биогеоценоза служат пищей друг для друга. Сложные пищевые связи образуют пищевые сети. Пищевая (трофическая) цепь – это последовательность того, кто кого ест в биологическом сообществе (экосистеме) для получения питательных веществ и энергии, поддерживающихжизнедеятельность. При рассмотрении круговорота веществ в экосистеме необходимо учитывать три основные группы организмов: продуценты(автротрофы), консументы (гетеротрофы) и редуценты (перерабатываю мертвые органические вещества и отходы, превращаяя их в неорганические соединения.)  21.Онтогенез. Основные этапы онтогенеза. Зародышевые листки. Онтогенез — индивидуальное развитие организма. У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (послерождения),онтогенез. Онтогенез делится на два этапа: эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.  22.Биотические связи в биоценозах. Биоценоз это совокупность популяций всех видов живых организмов, населяющих определённую территорию (акваторию). Межвидовые отношения подразделяются на четыре типа: трофические, топические, форические и фабрические. Трофические связи возникают в том случае, когда один вид питается другим (живым организмом, его остатками либо продуктами жизнедеятельности). Лягушка питается насекомыми, аист — лягушками, червь дождевой — опавшими листьями Топические связи отражают любое (физическое или химическое) изменение условий обитания одного вида вследствие жизнедеятельности другого. Птицы используют деревья и кустарники как места для гнездования, мальки рыб находят укрытие под зонтиком медузы, эпифиты и лианы используют стволы деревьев как субстрат. В лесу высокие деревья под своим пологом могут создавать благоприятные условия для тенелюбивых растений. Форические связи проявляются в том, что один вид участвует в распространении другого. Транспортирование животными более мелких особей или перенос ими семян, спор, пыльцы растений. Фабрические связи относятся к такому типу биоценотических отношений, в которые вступает вид, использующий для своих сооружений (фабрикации) продукты выделения либо мертвые остатки, либо даже живых особей другого вида. Птицы, употребляющие для постройки своих гнезд ветки деревьев, шерсть млекопитающих, траву, листья, пух и перья других видов птиц и т.п. 23.Химическая и структурная организация хромосом эукариот. Эу- и гетерохроматии. Интерфазные и митотические хромосомы. Хромосомы эукариот образованы хроматином. Хроматин — это комплекс ДНК и белков структурных (гистоновых и негистоновых) и функциональных. Элементарной структурной единицей хроматина является нукле- осома. Выделяют следующие уровни организации хроматина. 1. Нуклеосомный уровень. Нуклеосома состоит из нуклеосомного кора (сердцевины), образованного четырьмя типами гистоновых белков: Н2А, Н2В, НЗ, Н4 (по две молекулы каждого типа), вокруг которого закручена ДНК длиной 146 пар нуклеотидов. Нуклеосомы образуют нуклеосомную нить диаметром 11 нм, внешне напоминающую нитку бус. Участок ДНК между нуклеосомами называют линкером (50—60 п.н.). Белок Н1, связываясь с линкерными ДНК, способствует появлению следующих уровней упаковки хроматина. 2. Нуклеомерный уровень — нуклеосомная нить сворачивается в спираль за счет взаимодействия гистоновых белков Н1 друг с другом, формируется нуклеомерная фибрилла (соленоид) диаметром 30 нм. 3. Петельный уровень — нуклеомерная фибрилла укладывается в петли с помощью негистоновых белков (диаметр 300 нм). 4. Метафазная хромосома состоит из двух идентичных хроматид длиной порядка 4 мкм (диаметр каждой хроматиды 700 нм). ЭУХРОМАТИН Свободно упакованная форма хроматина называется эухроматином. После деления клетки ДНК становится слабо упакованной и существует в форме хроматина. Хроматин образуется в результате конденсации ДНК с гистоновыми белками, образуя шарики на нитевидной структуре. функция: Эухроматин является как транскрипционным, так и генетически активным. Активные гены в областях эухроматина транскрибируются для синтеза мРНК, кодирующей функциональные белки. ГЕТЕРОХРОМАТИН Плотно упакованная форма ДНК в ядре называется гетерохроматином. Гетерохроматиновая организация более компактна таким образом, что их ДНК недоступна для белков, которые участвуют в экспрессии генов. Генетические события, такие как хромосомный переход, избегаются благодаря компактной природе гетерохроматина. Следовательно, гетерохроматин считается транскрипционно и генетически неактивным. В ядре могут быть идентифицированы два типа гетерохроматина: конститутивный гетерохроматин и факультативный гетерохроматин. функция: гетерохроматин в основном участвует в поддержании целостности генома. Более высокая упаковка гетерокроматина позволяет регулировать экспрессию генов, сохраняя участки ДНК, недоступные для белков при экспрессии генов. ИНТЕРФАЗНЫЕ И МИТОТИЧЕСКИЕ ХРОМОСОМЫ: Митотические хромосомы образуются в клетке во время митоза. Это неработающие хромосомы, и молекулы ДНК в них уложены чрезвычайно плотно. Благодаря компактности митотических хромосом обеспечивается равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками при митозе. Интерфазными называются хромосомы (хроматин), характерные для стадии интерфазы клеточного цикла. В отличие от митотических это работающие хромосомы: они участвуют в процессах транскрипции и репликации. ДНК в них уложена рыхло, чем в митотических хромосомах. 24. Абиотические и антропогенные факторы в биогеоценозах. Абиотические факторы — факторы неживой природы, которые прямо или воздействуют на организм. Они отличаются большим многообразием ввиду различных комбинаций рельефа, климатических и геологических условий. Абиотические факторы условно делят на две большие группы: химические (состав почвы, воды, атмосферы); физические (температура, влажность, давление). Первостепенное значение из них имеют -климатические (солнечный свет, температура, влажность); -географические (продолжительность дня и ночи, рельеф местности); -гидрологические (гр. hydor-вода) - течение, волнение, состав и свойства вод; -эдафические (гр. edaphos- почва) - состав и свойства почв и др. Антропогенные факторы - это совокупность различных воздействий человека на неживую и живую природу. Яркими примерами антропогенных факторов служат: массовая вырубка лесов; загрязнение вод Мирового океана промышленными отходами; высушивание болот; браконьерство; удобрение полей пестицидами. 25. Этапы реализации генетической информации у эукариот. Репликация Этапы реализации наследственной информации (у эукариот) 1.Транскрипция 2.Процессинг 3.Трансялция 4.Посттрансляционные изменения Транскрипция – синтез молекулы РНК на основе молекулы ДНК. Ключевой фермент – РНК-полимераза. РНК-полимераза должна распознать промотер и взаимодействовать с ним. Промотер –особый участок ДНК, который располагается перед информативной частью гена. Взаимодействие с промотором необходимо для активации РНК-полимеразы. После активации РНК-полимераза обеспечивает разрыв водородных связей между цепями ДНК. !Синтез РНК всегда происходит по определенной кодогенной цепи ДНК. На этой цепи промотер располагается ближе к 3'-концу. Синтез РНК происходит по принципам комплементарности и антипараллельности. РНК-полимераза достигает стоп-кодона (терминатор или терминирующей кодон). Это является сигналом для прекращения синтеза. Фермент инактивируется, отделяется от ДНК при этом освобождается вновь синтезированная молекула ДНК – первичный трансткрипт – про-РНК. Восстанавливается исходная структура ДНК. Процессинг (созревание) Происходит созревание первичного транскрипта и образуется зрелая молекула матричной РНК, которая может участвовать в синтезе белка на рибосомах. Трансляция – это процесс сборки пептидной цепи на рибосомах согласно информации, заложенной в иРНК. Пострансляционные изменения. При трансляции образуется первичная структура полипептида. Этого недостаточно для выполнения функций белка, поэтому белок изменяется, что обеспечивает его активность. Репликация — это механизм самокопирования и основное свойство наследственного материала, которым выступают молекулы ДНК. Особенностью ДНК является то, что обычно ее молекулы состоит из двух комплементарных друг другу цепей, образующих двойную спираль. В процессе репликации цепи материнской молекулы ДНК расходятся, и на каждой строится новая комплементарная цепь. В результате из одной двойной спирали образуется две, идентичные исходной. Т. е. из одной молекулы ДНК образуются две, идентичные матричной и между собой.Таким образом, репликация ДНК происходит полуконсервативным способом, когда каждая дочерняя молекула содержит одну материнскую цепь и одну вновь синтезированную.У эукариот репликация происходит в S-фазе интерфазы клеточного цикла. 26. Естественный отбор, его формы. Роль естественного отбора в возникновении адаптаций и видообразований. Особенности естественного отбора в человеческих популяциях. Естественный отбор — процесс сохранения организмов, наиболее приспособленных к имеющимся условиям среды, а также устранение наименее способных на выживание. Этот процесс является основным движущим фактором эволюции. Он происходит за счет того, что выживают и размножаются более сильные представители вида. Естественный отбор — это процесс отбора генотипов особей, наиболее приспособленных к данным условиям среды, и устранения генотипов особей, менее приспособленных к данным условиям. Более приспособленные к данным условиям среды особи оставляют больше потомков, чем менее приспособленные. стабилизирующий отбор — форма естественного отбора, при котором действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Примеры: сохранение особей со средней плодовитостью. Чем больше птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. Малое количество птенцов ведет к уменьшению количества потомков с родительскими признаками. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью; выживание детенышей со средним весом. У млекопитающих новорожденные с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорожденные со средним весом; сохранение реликтовых видов: латимерии, галапагосских черепах, гаттерии и др. движущий отбор — форма естественного отбора, благоприятствующая только одному направлению изменений признака и не поддерживающая все остальные. Примеры: «Индустриальный меланизм английских бабочек»: резкое повышение доли меланистических (имеющих темную окраску) особей в тех популяциях бабочек, которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц. В XX в. в ряде районов доля темноокрашенных бабочек достигла 95 %, в то время как впервые темная бабочка была отловлена в 1848 г. дизруптивный (разрывающий) отбор — форма естественного отбора, благоприятствующая двум или нескольким направлениям изменчивости, но не благоприятствующая промежуточному состоянию признака. Примеры. Мальки окуней питаются мальками других видов рыб. При отсутствии корма, необходимого для подрастающей молоди, в популяции окуней могут сохраниться только «карлики» (особи с резко замедленным ростом, которые длительное время могут питаться планктонными ракообразными) и «гиганты» (особи, способные уже к концу первого года жизни питаться мальками окуней своего же поколения). При такой ситуации в водоеме в течение ряда лет в результате дизруптивного отбора возможно формирование двух рас окуней — «гигантов» и «карликов». Роль Е.О в возникновении адаптаций и видообразовании В природных популяциях организмов, размножающихся половым способом, существует большое разнообразие генотипов и, следовательно, фенотипов. Благодаря индивидуальной изменчивости в условиях конкретной среды обитания приспособленность разных генотипов (фенотипов) различна. В эволюционном контексте приспособленность определяют как произведение жизнеспособности в данной среде, обусловливающей большую или меньшую вероятность достижения репродуктивного возраста, на репродуктивную способность особи. Различия между организмами по приспособленности, оцениваемой передачей аллелей следующему поколению, выявляются в природе с помощью естественного отбора . Главный результат отбора заключается не просто в выживании более жизнеспособных, а в относительном вкладе таких особей в генофонд дочерней популяции. |