1. Биология как наука. Её задачи, объекты, методы исследования. Особенности биологии на совре менном этапе развития органического мира. Значение биологии в системе подготовки врача
 Скачать 0.58 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
| 1. Биология как наука. Её задачи, объекты, методы исследования. Особенности биологии на современном этапе развития органического мира. Значение биологии в системе подготовки врача. Биология как наука изучает все проявления жизни. Термин был введён в начале 19в. Ламарком и Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Задачи: Изучение процессов происхождения и развития жизни. Объекты: все живые организмы. Методы: Наблюдение, описание, сравнение, исторический, экспериментальный. Особенности биологии на современном этапе: 1) Накоплено огромное количество материала. 2) Произошла дифференцировка (расчленение биологии на науки) Общая биология: - морфодисциплины, - физиологические дисциплины. 3)Интеграция (объединение). Биология – теоретическая основа медицины. Успехи в медицине связаны с биологическими исследованиями. Необходимым для понимания болезни является знание биологии. Профилактика и лечение болезни требуют знание генетики. 2. Научные теории происхождения жизни на Земле. Согласно гипотезе панспермии, жизнь занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путём намеренного заселения планеты разумными пришельцами из других миров. Прямых свидетельств в пользу космического происхождения жизни нет. Космос, однако, наряду с вулканами мог быть источником низкомолекулярных органических соединений, раствор которых послужил средой для развития жизни. Согласно второй гипотезе, жизнь возникла на Земле, когда сложилась благоприятная совокупность физических и химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических веществ из неорганических. В середине прошлого столетия Л. Пастер окончательно доказал невозможность самозарождения жизни в теперешних условиях. Опарин и Холдейн предположили, что в условиях, имевших место на планете несколько миллиардов лет назад, образование живого вещества было возможно. К таким условиям они относили наличие атмосферы восстановительного типа, воды, источников энергии, приемлемой температуры, а также отсутствие других живых существ. 3. Научное определение сущности жизни. Свойства живого. Уровни организации живого. Первое научное определение жизни дал Фридрих Энгельс «Диалектика природы» 1898г. Жизнь есть способ существования белковых молекул, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой. С прекращением обмена веществ прекращается жизнь. Свойства живого. - Самовоспроизведение - Самообновление - Саморегуляция Целостность и дискретность Обмен веществ - это процессы ассимиляции и диссимиляции. Наследственность-это свойство живых организмов передавать свои признаки потомкам. Изменчивость-это свойство изменяться под влиянием окружающей среды. Движение-свойство перемещаться в пространстве. Раздражимость-свойство отвечать различными реакциями на воздействия окружающей среды. Уровни организации живого: - Микробиосистема:(-молекулярный –субклеточный –клеточный) - Мезобиосистема:(-тканевой –органный –организменный) - Макробиосистема:(-популяционно-видовой –биогеоценотический –биосферный) 4. Обмен веществ. Понятие ассимиляции и диссимиляции. Виды обмена веществ. Обмен веществ - это совокупность химических превращений, обеспечивающих рост, жизнедеятельность, воспроизведение в живых организмах. Ассимиляция (пластический обмен или анаболизм) -это эндотермический процесс синтеза высокомолекулярных органических веществ, сопровождающийся поглощением энергии. Происходит в цитоплазме. Диссимиляция (энергетический обмен или катаболизм) - выделяется энергия. Распад веществ в клетке до простых, неспецифичных соединений. Начинается в цитоплазме, а заканчивается в митохондриях. Виды обмена веществ: - Белковый - Углеводный - Водный - Солевой 5. Пластический обмен, его этапы их характеристика. Биосинтез белка. Пластический обмен - это эндотермический процесс синтеза высокомолекулярных органических веществ, сопровождающийся поглощением энергии. Происходит в цитоплазме. Этапы: 1)Подготовительный - из простых веществ и множества промежуточных соединений синтезируются необходимые для организма АМК, ВЖК, моносахара, азотные основания. 2)Безкислородный - происходит сборка сложных высокомолекулярных соединений(белки,жиры и т.д.). Эти реакции проходят на ЭПС, КГ, и в рибосомах. Биосинтез белка - сложный процесс создания белка в клетках из аминокислот. Транскрипция-процесс биосинтеза всех видов РНК на ДНК, который протекает в ядре. Определенный участок молекулы ДНК деспирализуется, водородные связи разрушаются. На одной цепи ДНК по принципу комплементарности из нуклеотидов синтезируется РНК-копия. В зависимости от участка ДНК синтезируются рибосомные, транспортные, информационные РНК. После синтеза, иРНК выходит из ядра и направляется в цитоплазму к месту синтеза белка на рибосомы. Трансляция-процесс синтеза полипептидных цепей, осуществляемый на рибосомах, где иРНК является посредником в передаче информации о первичной структуре белка. Каждая аминокислота соединяется с соответствующей тРНК за счет энергии АТФ. Образуется комплекс тРНК - аминокислота, который поступает на рибосомы. ИРНК в цитоплазме соединяется рибосомами. ТРНК с аминокислотами по принципу комплементарности соединяются с иРНК и входят в рибосому. В рибосоме между двумя аминокислотами образуется пептидная связь, а освободившаяся тРНК покидает рибосому. При этом иРНК каждый раз продвигается на один триплет. Весь процесс обеспечивается энергией АТФ. Происходит синтез молекул белка. 6. Энергетический обмен, его этапы их характеристика. Энергетический обмен - выделяется энергия. Распад веществ в клетке до простых, неспецифичных соединений. Начинается в цитоплазме, а заканчивается в митохондриях. Этапы: 1) Подготовительный - крупные молекулы распадаются на мономеры. Белки до АМК. Углеводы до моносахаров. Жиры до ВЖК. У одноклеточных животных идёт в вакуолях и лизосомах. У многоклеточных животных этот этап проходит в ЖКК с выделением 10% энергии в виде тепла. 2) Безкислородный - происходит гликолиз и молочнокислое брожение. При этом глюкоза в цитоплазме клеток расщепляется до молочной кислоты. При этом высвобождающаяся энергия идет на синтез 2 молекул АТФ. У некоторых микроорганизмов, а иногда и в клетках глюкоза расщепляется до этанола. АМК, ВЖК, глицерин на этом этапе расщепляются до молочной кислоты, а иногда с образованием спирта. 3) Кислородный - универсальный этап, он абсолютно одинаков для распада мономеров с образованием воды и углекислого газа. При расщеплении двух молекул молочной кислоты выделяется энергия, необходимая на синтез 36 молекул АТФ. Происходит в митохондриях. Там есть ферменты и атмосферный кислород. Процесс окисления органических веществ в присутствии кислорода называется тканевым дыханием, или биологическим окислением. Энергия выделяется на этом этапе дискретно. Основная часть энергии идёт на синтез АТФ, а частично рассеивается в виде тепла. 7. Ферменты, группы ферментов, условия их действия. Ферменты – биологические катализаторы. Все химические процессы в организме идут при участии ферментов. Все являются белками. В них выделяют активный центр, на котором идут определенные химические реакции. Ферменты строго специфичны, они катализируют определенные химические реакции и преобразуют строго определенные химические вещества в клетке. Группы ферментов: - Действующие на жиры – липазы. - На белки – протеазы. - На углеводы – амилазы. - На нуклеиновые кислоты – нуклеазы. Условия действия ферментов: - Водная среда. - Оптимальная температура (до 60). - Определённая PH. - Наличие коферментов. Это органические вещества небелковой природы, устойчивые к температуре. 8. Клеточная теория. Этапы её становления. Основные положения современной клеточной теории. Клеточная теория – теория, обобщающая знаний по естествознанию. Шванн в 1839 г. опубликовал труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». В этой работе были заложены основы клеточной теории. Шванн установил, что клетки животных и растений обладают большим сходством. Опираясь на это, Шванн выдвинул основные положения клеточной теории: 1) клетка является структурной и функциональной основой живых организмов; 2) процесс образования клеток обусловливает рост, развитие и дифференцировку растительных и животных тканей. В 1858 г. вышел труд Вирхова «Целлюлярная патология». Это произведение оказало влияние на дальнейшее развитие учения о клетке. Положение - каждая клетка из клетки - подтвердилось дальнейшим развитием биологии. Положение Вирхова о том, что вне клеток нет жизни, тоже не потеряло своего значения. В целом появление «Целлюлярной патологии» Вирхова легло в основу современных представлений о клеточном строении организма. Со времени создания клеточной теории учение о клетке непрерывно развивалось. Постепенно было открыто, что основным субстратом является протоплазма. К концу прошлого века было обнаружено сложное строение клетки, описаны органоиды. К началу XX века стало ясным значение клеточных структур в передаче наследственных свойств. Все это способствовало выделению самостоятельной ветви биологии - цитологии. Основные положения современной клеточной теории: - Клетка является наименьшей, структурной и функциональной основой живых организмов. - Размножение клетки происходит путём деления исходной клетки. - Клетки сходны по строению. - Многоклеточные организмы – это сложные ансамбли клеток. 9. Неклеточные формы жизни, их строение и процессы жизнедеятельности. Неклеточные формы жизни - вирусы и бактериофаги. Это группа между живой и неживой природой. Вирусы были открыты в 1892 г. русским ученым Ивановским. Вирусы являются внутриклеточными паразитами, функционирующими на генетическом уровне. Строение: Состоят из молекулы нуклеиновой кислоты и белковой оболочки - капсида вокруг этой молекулы. Вирусы, обладающие более сложным строением, имеют еще одну оболочку белковую или липопротеиновую. Процессы жизнедеятельности: Вирусы могут существовать в виде кристаллов. В таком состоянии они не размножаются, не проявляют никаких признаков живого и могут сохраняться длительное время. Но при внедрении в живую клетку вирус начинает размножаться. Проникая в клетку, вирус встраивает свою ДНК в ДНК клетки, и начинается синтез вирусных белков, репликация вирусной ДНК, тогда как синтез белков и ДНК клетки-хозяина подавляется. Вне живой клетки вирусы не способны к размножению, синтезу белка. Вирусы вызывают различные заболевания растений, животных, человека. Бактериофаги - это вирусы, поражающие клетки бактерий. Тело состоит из белковой головки, в центре которой находится вирусная ДНК, и хвостика. На конце хвоста располагаются хвостовые отростки, служащие для закрепления на поверхности клетки бактерии, и фермент, разрушающий бактериальную стенку. По каналу в хвостике вирус вспрыскивает ДНК в клетку бактерии и подавляет синтез бактериальных белков, вместо которых синтезируются ДНК и белки вируса. В клетке происходит сборка новых вирусов, которые покидают погибшую бактерию и внедряются в новые. 10. Возникновение клеточных организмов. Особенности строения и жизнедеятельности прокариотической клетки. Условия, сложившиеся на Земле способствовали возникновению предбиологических форм сложного химического состава – протобионтов (коацерватами или микросферами). Это коллоидные капли с уплотненным поверхностным слоем, имитирующим мембрану, содержимое которых составляли один или несколько видов биополимеров. При определенных условиях коацерваты способны избирательно поглощать вещества из окружающего раствора. Часть продуктов химических реакций, выделяется ими обратно в среду. Накапливая вещества, коацерваты увеличивают свой объем (рост). Важное значение имело совершенствование каталитической функции белков. Развивалось такое свойство, как специфичность. Появляется способность к самовоспроизведению и передаче информации от поколения к поколению. Отграничение от окружающей среды мембраной стабилизировало важные параметры обмена веществ. Появление эффективных систем энергообеспечения (АТФ) - все это привело к возникновению живых существ, которые поначалу были представлены примитивными клетками. Строение: прокариоты - доядерные организмы, не имеющие типичного ядра, заключенного в ядерную мембрану. Генетический материал находится в нуклеоиде. Представлен он единственной нитью ДНК, образующей кольцо. В клетке прокариотов отсутствуют митохондрии, центриоли, пластиды. Клетка покрыта плазматической мембраной. Сюда относятся бактерии и сине- зелёные водоросли. Жизнедеятельность: ведут паразитический или сапрофитный образ жизни. По размерам приближается к вирусам. Способны к жизнедеятельности не находясь в другом организме. Эти существа могут расти и размножаться на синтетической среде. Деление клетки только амитотическое. 11. Гипотезы возникновения эукариотической клетки. Симбиотическая теория – давно существовали прокариоты, потом отдельные представители объединились под оболочкой и дали начало эукариотическим клеткам. Гипотеза клонирования – прокариоты воспроизводили себе подобных. Те оказались внутри родительской особи и жили с ними под одной мембраной. Инвагиционная теория – давно у прокариот произошло впячивание мембраны. Захват органелл и образование новых. 12. Общий план строения эукариотической клетки. Оргалеллы и включения. Определение понятий, классификация. Общее: цитоплазма, клеточная мембрана (иногда оболочка), ядро, органеллы и включения. У растений – пластиды и вакуоли. У животных – миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы. Органеллы – постоянные компоненты клетки, имеющие определённое строение и выполняющие определенные функции. По локализации: - Ядерные. - Цитоплазматические. По назначению: - Специального. - Общего. По строению: - Мембранные (пластиды, ЭПС). - Немембранные (центросомы, рибосомы). Включения – непостоянные компоненты клетки, имеющие определённое строение и выполняющие определенные функции. -Трофические (белки, жиры, углеводы). -Минеральные (отложения солей). -Пигментные. -Витаминные. -Секреторные (в клетках желёз). -Экскреторные. 13. Клеточная мембрана, ее строение и функции. Клетки многоклеточных организмов окружены оболочкой. Клеточная оболочка, или плазмалемма, животных клеток образована мембраной, покрытой снаружи слоем гликокаликса толщиной 10—20 нм. Основными составляющими гликокаликса служат комплексы полисахаридов с белками и жирами. Изнутри к мембране примыкает кортикальный слой цитоплазмы толщиной 0,1—0,5 мкм, в котором в значительном количестве находятся микротрубочки и микрофиламенты, имеющие в своем составе сократимые белки. Плазмалемма выполняет отграничивающую, барьерную, транспортную и рецепторную функции. Благодаря свойству избирательной проницаемости она регулирует химический состав внутренней среды клетки. В плазмалемме размещены молекулы рецепторов, которые избирательно распознают определенные биологически активные вещества. Наличие в оболочке рецепторов дает клеткам возможность воспринимать сигналы извне, чтобы реагировать на изменения в окружающей их среде или состоянии организма. 14. Строение и функции цитоплазмы. Немембранные органеллы цитоплазмы, их строение и функции. Цитоплазма, отделенная от окружающей среды плазмолеммой, включает в себя основное вещество (матрикс и гиалоплазма), находящиеся в ней обязательные клеточные компоненты – органеллы, а также различные непостоянные структуры – включения. В электронном микроскопе матрикс цитоплазмы имеет вид гомогенного или тонкозернистого вещества с низкой электронной плотностью. Основное вещество цитоплазмы заполняет пространство между плазмалеммой, ядерной оболочкой и другими внутриклеточными структурами. Гиалоплазма является сложной коллоидной системой, включающей в себя различные биополимеры. Основное вещество цитоплазмы образует истинную внутреннюю среду клетки, которая объединяет все внутриклеточные структуры и обеспечивает взаимодействие их друг с другом. В электронном микроскопе матрикс цитоплазмы имеет вид гомогенного или тонкозернистого вещества с низкой электронной плотностью. Включает микротрабекулярную сеть, образованную тонкими фибриллами толщиной 2-3 нм и пронизывающей всю цитоплазму. Основное вещество цитоплазмы следует рассматривать так же, как сложную коллоидную систему, способную переходить из жидкого состояния в гелеобразное. Функции: - объединяет все клеточные структуры и обеспечивает их взаимодействие друг с другом. – является вместилищем для ферментов и АТФ. – откладываются запасные продукты. – происходят различные реакции (синтез белка). – постоянство среды. – является каркасом. Включениями называют непостоянные компоненты цитоплазмы, которые служат запасными питательными веществами, продуктами, подлежащими выведению из клетки, балластными веществами. Органеллы — это постоянные структуры цитоплазмы, выполняющие в клетке жизненно важные функции. Немембранные органеллы: 1) Рибосомы - мелкие тельца грибовидной формы, в которых идет синтез белка. Они состоят из рибосомальной РНК и белка, образующего большую и малую субъединицы. 2) Цитоскелет - опорно-двигательная система клетки, включающая немембранные образования, выполняющие как каркасную, так и двигательную функции в клетке. Эти нитчатые или фибриллярные могут быстро возникать и так же быстро исчезать. К этой системе относятся фибриллярные структуры(5-7нм) и микротрубочки (состоят из 13 субъединиц). 3) Клеточный центр состоит из центриолей (длинна 150нм, диаметр 300-500 нм), окруженных центросферами. Центриоли состоят из 9 триплетов микротрубочек. Функции: - образование нитей митотического веретена деления. – Обеспечение расхождения сестринских хроматид в анафазе митоза. 4) Реснички (Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы с постоянным диаметром 300 нм. Этот вырост от основания до самой его верхушки покрыт плазматической мембраной) и жгутики ( длинна 150 мкм) - это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов.  перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |