биология зачет 20 тем. Значение биологии как науки
 Скачать 0.59 Mb.
|
|
1.Значение биологии как науки. - Биология является теоритической основой таких наук, как медицина, психология, социология. - Биологические значения используются в пищевой промышленности, формакологии, сельском, лесном и промысловом хозяйстве. - Достижения биологии используются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения. - разработка предупреждения и лечения болезней человека. - производство продуктов питания.(Пояснение) Основные приложения биологии в сельском хозяйстве1- Борьба с вредителями Одно из основных применений биологии в сельском хозяйстве - борьба с вредителями. Биологические знания разработали метод подавления или контроля популяции нежелательных насекомых, других животных или растений. 2- Создание растений устойчивых к вредителям Еще одно применение биологии в сельском хозяйстве - это создание сортов растений, устойчивых к вредителям. 3- Селекция для улучшения сельскохозяйственных растений и животных С 18 века знания биологии использовались для скрещивания родственных видов. Селективное разведение направлено на улучшение таких характеристик, как вкус, цвет, устойчивость к болезням и продуктивность. В начале 20 века генетику начали использовать для создания новых разновидностей растений и животных. Это принесло важные изменения в сельское хозяйство, особенно в урожайности некоторых культур. 4- Понимание воздействия климата на посевы Биология помогает понять, как изменения климата влияют на урожай. Например, температура играет важную роль в различных биологических процессах, имеющих решающее значение для развития растений. 5- Консервация продуктов Консервация пищевых продуктов - это процессы, предотвращающие порчу пищевых продуктов из-за действия микробов. В последнее время все большее значение приобретают биологические методы сохранения пищевых продуктов. 2. Химический состав клетки. Роль воды и неорганических веществ в жизнедеятельности клетки. Химический состав клеток растений и животных весьма сходен, что говорит о единстве их происхождения. В клетках обнаружено более 80 химических элементов. Химические элементы, имеющиеся в клетке, делят на 3 большие группы: макроэлементы, мезоэлементы, микроэлементы. К макроэлементы относятся углерод, кислород, водород и азот. Мезоэлементы - это сера, фосфор, калий, кальций, железо. Микроэлементы - цинк, йод, медь, марганец и другие. Биологически важные химические элементы клетки: Азот - структурный компонент белков и НК. Водород - входит в состав воды и всех биологических соединений. Магний - активирует работу многих ферментов; структурный компонент хлорофилла. Кальций - основной компонент костей и зубов. Железо - входит в гемоглобин. Йод - входит в состав гормона щитовидной железы. Вещества клетки делят на органические (белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, АТФ) и неорганические (вода и минеральные соли). Вода составляет до 80% массы клетки, играет важную роль: · вода в клетке является растворителем · переносит питательные вещества; · с водой происходит удаление из организма вредных веществ; · большая теплоемкость воды; · испарение воды способствует охлаждению животных и растений. · придает клетке упругость. Минеральные вещества: · участвуют в поддержании гомеостаза, регулируя поступление воды в клетку; · калий и натрий обеспечивают перенос веществ через мембрану и участвуют в возникновении и проведении нервного импульса. · минеральные соли, в первую очередь, фосфаты и карбонаты кальция, придают твердость костной ткани. О микроэлементах Внутри живых клеток содержится минимальная часть микроэлементов (0,01%), но без этого количества живые организмы не могут полноценно существовать. В категорию микроэлементов относят: фтор (формирует зубную эмаль); йод (синтезирует гормон щитовидной железы); кобальт (составная часть витамина В12); медь (участвует в дыхании); цинк (входит в состав инсулина); магний (входит в состав молекулы хлорофилла у растений); кремний (образование коллагеновых волокон); литий (регулирует процессы размножения). Условия окружающей среды определяют концентрацию химических элементов внутри живого организма. К примеру, повышенное содержание меди имеется внутри моллюсков, а железа – в позвоночных организмах. Про макроэлементы Внутри живого организма содержание макроэлементов составляет около 99%. Наиболее важная роль из них отводится: азоту; углероду; водороду; кислороду. Это органогенные элементы, так как они образуют главные органические соединения. Остальные (сера, фосфор и прочие) отвечают за происходящие в живом организме процессы. При избытке либо дефиците в организме микро- и макроэлементов развиваются различные заболевания. Поэтому, периодически следует восполнять концентрацию данных элементов в живом организме, увеличивая или уменьшая их количество в пище. Неорганические вещества клетки В категорию неорганических соединений относят минеральные соли и воду. Минеральные соли. Данные вещества представлены в организмах в нерастворенных либо растворенных формах. Их основной функцией служит поддержание буферных свойств цитоплазмы (постоянство слабощелочной реакции внутри цитоплазмы). Также они ответственны за формирование зубов и костей, участвуют в процессах кроветворения. У растений минеральные соли ответственны за интенсивность процесса фотосинтеза и рост. Молекулы воды. Благодаря наличию в ее структуре прочных ковалентных связей, вода обладает ярко выраженными свойствами «растворителя». Органические вещества клетки К органическим соединениям, находящимся внутри живого относят: 1.Белки. Данные органические полимеры состоят из аминокислот, образуя в организме первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры строения. Основными их функциями являются: строительная (входят в состав клеточных мембран), защитная (иммунобелки) и транспортная (перенос кислорода гемоглобином). 2.Жиры. Это липидоподобные соединения, обладающие яркими гидрофобными свойствами. При расщеплении 1 г. жира высвобождается значительное количество энергии(38,9 кДж), идущей на поддержание температуры тела и выполнение движений. 3.Углеводы. Данные соединения состоят из углерода, кислорода и водорода. Различают следующие группы углеводов: моносахариды (глюкоза, фруктоза, рибоза), дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза) и полисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза). При их расщеплении выделяется много энергии, необходимой для протекания процессов жизнедеятельности. Также, они способны накапливаться как запасные питательные вещества в виде крахмала и гликогена. 4.Нуклеиновые кислоты. Представлены молекулами рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой (ДНК) кислот. РНК ответственна за синтез белковых молекул и транспортировку аминокислот. ДНК отвечает за хранение наследственных признаков с их последующей передачей. 5.Аденозинтрифосфорная кислота. Состоит из: трех остатков фосфорной кислоты, аденина (азотистое основание) и рибозы (пятиосновного сахара). Молекулы аденозинтрифосфорной кислоты АТФ отвечают за идущий в митохондриях синтез энергии и ее хранение. 3. Основные признаки живого. * Единство химического состава; * Обмен веществ и энергии; * Самовоспроизведение (размножение); * Наследственность – передача признаков следующему поколению; * Изменчивость – приобретение новых признаков и свойств; * Рост и развитие; * Раздражимость; * Саморегуляция; * Дискретность – любая биологическая система состоит из отдельных, взаимодействующих между собой частей. 4. Селекция, её практическое значение. Основные методы селекции: гибридизация, искусственный отбор. Гетерозис. Селекция - наука и отрасль практической деятельности, направленная на создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, обладающих полезными для человека свойствами. Массовый отбор — выделение из исходного материала целой группы особей с желательными признаками и получение от них потомства. Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с желательными признаками и получение от них потомства. Внутривидовая гибридизация — скрещивание особей одного вида. Применяют близкородственное скрещивание и скрещивание неродственных особей. Межвидовая (отдалённая) гибридизация — скрещивание разных видов. Полиплоидия — увеличение числа хромосомных наборов. Мутагенез — процесс изменения в нуклеотидной последовательности ДНК, приводящий к мутациям. Различают естественный (спонтанный) и искусственный (индуцированный) мутагенез. Гетерозис — увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора аллелей различных генов от своих разнородных родителей. 5. Нуклеиновые кислоты, их виды и функции в организме. Нуклеиновые кислоты — биологические полимеры, мономерами которым служат нуклеотиды. Связи между нуклеотидами легко подвергаются гидролизу (распаду при реакции с водой). Каждый нуклеотид состоит из остатков углевода, фосфорной кислоты и азотистого основания. Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков. Рибонуклеиновая кислота́ (РНК) — одна из трёх основных макромолекул (две другие — ДНК и белки), которые содержатся в клетках всех живых организмов и играют важную роль в кодировании, прочтении, регуляции и выражении генов. 6. Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем. Основные компоненты клетки, их функции. Закон единообразия гибридов первого поколения (первый закон Менделя) утверждает, что у гибридов первого поколения от скрещивания форм, различающихся только по одному альтернативному признаку (напр., жёлтые или зелёные семена), проявляется признак только одного из родителей. Такое преобладание одного из признаков родителей у гибридов Мендель назвал доминированием, а соответствующий признак – доминантным. Альтернативные признаки, не проявляющиеся у гибридов первого поколения, он назвал рецессивными. Позднее было установлено, что полное доминирование одних признаков над другими представляет собой широко распространённое явление не только у растений, но и у животных, грибов, микрооганизмов. В некоторых случаях при скрещивании имеет место промежуточный фенотип (неполное доминирование). Так, у львиного зева цветки гибридных растений первого поколения от скрещивания родителей с малиновыми и белыми цветками всегда розовые. Бывает также, что в потомстве первого поколения проявляются признаки обоих родителей (т. н. кодоминирование). Например, если один из родителей имеет группу крови А, а другой – В, то в крови их детей присутствуют антигены, характерные для обеих групп крови. Закон расщепления (второй закон Менделя) гласит, что при скрещивании гибридов первого поколения между собой среди гибридов второго поколения в определённых соотношениях появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибридов первого поколения. Так, в случае полного доминирования выявляются 75% особей с доминантным признаком и 25% с рецессивным, т. е. отношение числа особей с доминантным признаком к числу потомков с рецессивным признаком оказалось близким к 3 :1. Такое явление Мендель назвал расщеплением признаков. Впервые им был установлен факт, свидетельствующий о том, что растения с доминантными признаками, сходные по внешнему виду (по фенотипу), могут резко различаться по наследств. свойствам – по генотипу. Закон независимого комбинирования (наследования) признаков (третий закон Менделя) утверждает, что каждая пара альтернативных признаков (в совр. интерпретации – пара аллелей) наследуется в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков второго поколения в определённом соотношении появляются особи с новыми (по отношению к родительским) комбинациями признаков . Так, при скрещивании исходных форм, различающихся по 2 признакам (напр., по окраске и форме семян), во втором поколении выявляются особи с 4 фенотипами в соотношении 9 : 3 : 3 : 1. При этом два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а остальные – новые. Этот закон основан на независимом поведении (расщеплении) нескольких пар гомологичных хромосом. Напр., при дигибридном скрещивании (участвуют особи, различающиеся по 2 парам признаков) это приводит к образованию у гибридов первого поколения 4 типов гамет (АВ, Ав, аВ, ав) и после образования зигот – к закономерному расщеплению по генотипу и соответственно по фенотипу. Основные компоненты клетки, их функции. Клетка (cellula) — наименьшая структурная единица живого, способная к независимому существованию. Она является основой развития, строения и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов. Главные функции клетки: возбудимость, проводимость, сократимость, поглощение и ассимиляция, дыхание, секреция, экскреция, рост и репродукция. Перечислить все органоиды клеток и их функции!!!!!!!!!!!!!!!! Клетка состоит из трех основных частей: ядра, цитоплазмы и плазматической мембраны (цитолемма). Ядро – главное составляющее живой клетки, которое несет наследственную информацию, закодированную набором генов. Оно занимает центральное положение в клетке. Размеры варьируются, форма обычно сферичная или овальная. Функции ядра в клетке Принимает участие в синтезе белка, рибосомной РНК. Регулирует функциональную активность клетки. Сохранение генетической информации, точная ее репликация и передача потомству. Цитоплазму называют внутренней средой организма, потому что она постоянно перемещается и приводит в движение все клеточные компоненты. В цитоплазме постоянно идут обменные процессы, содержатся все органические и не органические вещества. Основные признаки цитоплазмы: Бесцветная; эластичная; слизисто-вязкая; структурированная; подвижная. Функции -Наполняет внутриклеточное пространство; -связывает между собой все структурные элементы клетки; -транспортирует синтезированные вещества между органоидами и за пределы клетки; -устанавливает месторасположение органелл; -является средой для физико-химических реакций; -отвечает за клеточный тургор, постоянство внутренней среды клетки. Кле́точная мембра́на (или цитолемма, или плазмолемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность; регулируют обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определенные условия внутриклеточной среды. Функции барьерная - обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой. транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке соответствующего pH и ионной концентрации, которые нужны для работы клеточных ферментов. матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие; механическая — обеспечивает автономность клетки, ее внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях). Большую роль в обеспечение механической функции имеют клеточные стенки, а у животных — межклеточное вещество. энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки; рецепторная — некоторые белки, сидящие в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетке воспринимает те или иные сигналы). |