Сукцессии биоценозов (экосистем). Сериальные и климаксовые сообщества

Сукцессия-процесс поступательного развития сообщества от простого к сложному. Длительный по времени. Сукц-я пр-дит в разных условиях, поэтому выделяют 3 вида:1)наземные или ксерические;2)водные=гидрические;3)промежуточные=болотистые=гигрические. Пр-в болотах сначала водаàторфàкочкиàна них осокаàзатем насекомые. По времени образования сукц-ии делят на первичные и вторичные. Пр: образование озера Байкал-образовалось водное сооб-во- первичная, образовалось камское водохранилище – вторичная. Первичная сукцессия-постепенное заселение организмами суши, оголенной материнской породы (отступившее море, голые скаля и т.д. В этих случаях решающую роль играет пр-с почвообразования. Разрушение и разрыхление пов-ти уже м. б. использовано бактериями, лишайникам, а затем и редкой одноярусной пионерной растительностьюà ускоряет образование почвы. Вторичные сукцессии-имеют х-р постепенного восстановления свойственного для данной области сообщ-ва после повреждений (бури, пожара, вырубки, наводнений). По мех-му сукцессии делят на: естественные и антропогенные. Любой сукцесионный пр-с делится на несколько этапов и сводится к переходу от простого сообщ-ва к более сложному за счет замены одних составляющих другими данного сообщ-ва. Чаще всего пр-дит переход от доминирования к соподчинению. Иногда м.б. полное вытеснение вида. Пр: распаханная целинаà1 год-зарастает росичкойàамброзия: росичка из доминанта в субдоминантà3 год-бородачàсложноцветныеàразнотравьеàкустики (чаще ивовые)àпод их тенью- березы, осиныàель, чере 30-40 лет они будут доминировать. Этапы сукцессионного развития х-ся развитием 1 растения, называется серией- такое состояние сообщ-ва, в котором преобладает одна группа растительности. Этап, на котором сообщ-во дальше не развивается называется климаксовым сообществом. Любая сукцессия приводит к образованию климаксного сооб-ва (степь, тундра, пустыня). Любая сукцессия приводит к баллансу м/у поступлением Е и влаги и их потреблением организмами. Уст-ть экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее ее видовой состав.

Особенности цикла развития покрытосеменных. Развитие мужского гаметофита. Строение семязачатка, развитие женского гаметофита. Оплодотворение у покрытосеменных. Развитие зародыша и эндосперма;развитие семени и плода.

Жизненный цикл покрытосеменных: Хаар-но: 1)Зигота(2n)àспорофит(2n)àспорангии(2n)àR!(мейоз)àспоры(n)àгаметофит(n)àгаметангии(n)àгаметы(n)àзигота(2n).2) Предельное сокращение пр-сов микро-и-мегаспорогенза, ускорение развития гаметофитов привели к крайней редукции гаметофитов. Женск.гаметофит 7-кл, 8-и ядерный зародышевый мешок, муж-2-кл:Кл. пыльцевой трубки и генеративная Клà2 спермия.3)Двойное оплодотворение. Семязачаток: внутри завязи,закладыв-ся как бугорок на плаценте-нуцелус. Нуцеллус увеличивается, обр-ся внутренний интегумент, затем нуцеллус обрастает интегументом, остается небольшое отверстие-микропиле, противоположный конец –холозальный. Внутри нуклеоса –археспореальная клетка (может вступать в митоз)à материнская Кл-каàпосле митоза образуется тетрада мегаспор, 3 микрополярные Кл гибнут, остается одна холозальная (нижняя). Мегаспора переходит в одноядерный зародышевый мешок, когда появляется вакуоль. Развитие женского гаметофита: одноядерный зародышевый мешок притерпевает три деленияà8 ядерный зародышевый мешок. Дифер-ция ядер зародыша: на микропилярном полюсе нах. 3 кл-крупная яйцеклл и 2 синергиды, на холозальном-3 кл антиподы и центральная диплоидная клетка. Выделяют 16 типов зар. Мешков. Типы семязачатков: 1) ортотропный –микропиле и семяножка на одной прямой;2)Анатропный-микропиле повернуто относительно семяножки на 180 градусов, расп // семяножка-наиболее распр;3)Гемитропный –интигумент и нуцеллус под углом 90°(норичниковые);4)Кампилотропный (одностороннеизогнутый)-интегумент и нуклеус изогнуты в микропилярной части (бобовые);5)Амфитропный- нуцеллус имеет вид подковы-двустороннеизогнутый. Оплодотворение: Пыльцевое зерно на рыльце пестика должно быть узнано. Пыльцевое зерно приклеивается и начинает проростать пыльцевой трубкой(пыльцевая трубка выходит из поры экзины(наружню обол. пыльцы) и врастает в ткани рыльца и столбика по направлению к завязи. Есть столбики с каналами (открытые) , если нет каналов пыльцевая трубка растет по межклетникам. По цитоплазме спускается спермий. Порогамия-пыльцевая трубка входит через микропиле, холозогамия-через холозальный конец, мезогамия-через интегумент. Оболочка зарод. Мешка растворяется, пыльцевая трубка проникает в 1 из синергид. Оболочка лопается, синергида разрушается, спермий сливается с ядром яйцеклеткиàдиплоидная зигота, второй спемий сливается с центральной клеткойàэндосперм (3n). Зигота дает начало зародышу спорофита. Семязачатокàсемя, интегументыàкожура, стенка завязиàоколоплодник. В каждом семязачатке 1 пыльц. Трубка, остальные редуцируются. После опл-я первым начинает делится 3-плоидное ядро клеткиàэндосперм семени. 3 типа развития эндосперма:1) Нуклеарный, ядерный-клеточная обол. Закладывается на последнем этапе деления ядра(Лютиковы, гвоздичные);2)клеточный, целлюлярный- после каждого дел. Ядра образ. Кеточные перегородки (норичн, губоцв);4)Гелобиальный-после первого деления ядра обр. клеточная перегор, формир. 2 кл-микропилярная (большая) и холозальная(маленькая). В маленькой развитие идет по целлюлярному типу, в большом по нуклеярному. Кл. эндосперма нпкапливают питат. В-ва, эндосперм сост из крупных клеток, может быть крахмалистым и маслянистым. После созревания эндосперм теряет воду, а во время набухания гидролизуются. Главная ф-ция-питание зародыша во время прорастания и развития.Зародыш находится в сост-нии покоя. Обычно зигота делится поперечной перегородкой и обр-ся предзародыш(прроэмбрион). Перегородка может закладываться продольно, обр-ся базальная клетка и терминальная. Базальная может делится или нетàобразуется подвеска или не обр-ся, подвеска нужна для продвижения зародыша внутрь эндосперма. У двудольных закладываются семядоли, сердцевидный зародышевый стебелек с конусом нарастания, корешок ближе к рубчику. Конус нарастания в центре - апикально, семядоли-латерально. У однодольных- семядоли – верхушечное положение, конус нарастании-боковое. У некот. Семян есть перисперм-остаток нуклеуса

Развитие мужск. Гаметофита:Мужской гаметофит представлен 2-или3-клеточным пыльцевым зерном. Развивается из микроспоры: При прорастании споры пыльцевое зерно(находится внутри микроспоры) делится митотическиà2 кл: крупная вегитативная, маленькая-генеративная. Дальнейшее деление пр-дит в пыльцевом гнезде или внутри пыльцевой трубки: генеративная Кл делится и формирует 2 спермия. Вег. Клеткаàпыльцевая трубка. Сформированное пыльцевое зерно имеет 2 оболочки-наружная – экзина, толстая, слоистая, кутинизированная. Сост из в-ва спорополленина. Имеются поры, борозды, сквозные отверстия, достигающие интины, объединенные общим названием апертура-места прорастания пыльцевых трубок; внутренняя оболочка-интина, токая, гигроскопическая. Откладыв-ся протопластом микроспоры. У ветроопыл-х расений пыльцевые зерна мелкие, гладкие, у насекомоопыл-пыльца липкая, скульптурная, тяжелая. У менее высокоорганизованных пр-лей пыльца имеет борозды, у более высокоорганизованных-поры(30-40), число борозд 1-3. Форма нитевидн, шаровидная, элепсоидная. Стр-ра и форма пыльцы – важные систематич. Пр-ки.

Нуклеиновые кислоты, основные типы, физ-хим. Св-ва, локализация в клетке. Стр-ра ДНК (первичная, вторичная, третичная), биологич. Значение 2-спирального стр-я ДНК. Стр-ра и ф-ции основных видов РНК.

н/кислоты-высокомол-ные органические соединения, образованные остаткаминуклеотидов. В зависимости от того какой у-вод входит в состав нуклетида –дезоксирибоза или рибоза-различают ДНК или РНК. Нукл-д из 3 частей: остаток фосфорной к-ты, пентоза (дезоксирибоза/рибоза) и азотистых оснований. Азотистые основания:пуриновые-аденин и гуанин;пиримидиновые-цитозин, урацил, Тимин. Первичная стр-ра:линейная последоват-ть нукл-в. РНК содержит от нескольких десятков нуклеотидных звеньев до 10⁵, ДНК-неск тыс до 10⁸. ДНК относительно стабильная, устойчивая к разрцшениям, способна к редупликации. РНК менее уст-ва, не спос. К редупликации. Вторичная стр-ра ДНК-двойная спираль (была предложена 1957 году Уотсоном и Криком). Пр-пы построения-1)правило Чаргоффа-сумма пуриновых оснований = сумме пиримидиновых. Кол-во А=кол-ву Т, Г=Ц;2)пр-п комплементарности-2 цепочки антипараллельны, удерживаются за сч. Водородных связей м/у парами А-т-2 связи, м/у Г и Ц -3 связи. За сч этого обр-ся расстояние-ширина спирали-20 ангстрем. Сущ-т несколько форм ДНК- B-форма-правозакрученная, длина полного витка 34 ангстрема, ширина 20 А, полный виток спирали-10 пар нуклеотидов. Плоскости оснований параллельны др другу и перпендикулярны оси спирали. Снаружи-дезоксирибоза и остатки фосф. Кислоты. А-форма: 11 пар оснований в витке, угол наклона 20°, С-форма-9.3 пары оснований, угол наклона 6°. Третичная форма-укладка в пр-ве. Исходная кольцевая форма у бактерий, хлроропластов, митох. Способ укладки –сверхспирализация. Кольцевая мол-ла спирализуется относительно оси 2-ной спирали. Если направление спирализации совпадает с направлением спирали мол-лыàположительная спирализация. Если нет-отрицательная. При положительной спир-ции плотность повышается. Сверхспирализация –способ запасания энергии. Биологич. Значение 2-ой спирали:

1)защита ген. Кода-азот. Основания оказываются внутри мол-лы;

2)Воспр-ние нал. Инф-ции-расхождение 2 цепей для матричного с-за, пр-дит репликация)

3)Обеспечение точности передачи инф-ции-инф-ция 1-ой цепи кодируется 2 раза.

Если в одной цепи мутация-вост-ние по второй, если мутац в обеих-вост-ние по гомологичной хромосоме. ДНК в Кл находится в ядре, хл-тах, митох. РНК-3 вида-мРНК, рРНК, тРНК. Вместо Т-Урацил, вместо дезоксирибозы-рибоза. мРНК нестабильна, время жизни 2-3 минуты. Имеет линейную стр-ру. Есть синтезирующая посл-ть, открывается инициаторными кодонами УАГ, УАА, УГА. Вторичная стр-ра-короткие спирали 2-3 витка. Образуется шпилька или черешковая форма. ?0% мРНК спирализованны. Третичная стр-ра-детально не установлена. Обр-ся при вз-ии мРНК с белком(эукариоты). Эти компл-сы называют информосомы-продлевают время жизни мРНК. Ф-я- являются матрицами для с-за пептидной цепи. тРНК-низкомол-я форма. Ф-я- трансп. а/к к месту с-за белка. тРНК:антикодоновая шпилька- 3 антикодона, соотв кодонам мРНК;Т-шпилька из 2-ной спирали(5 пар нукл-в) и петли из 7 нукл-в(вз с рибосомой);D-шпилька образована спиралью из 3-4 пар и петли из 8-11 нуклеатидов.- вз с аминоацилсинтетазойàобр-е компл-са а/к-тРНК. Третичная стр-ра-L-форма под углом 90°ветви с более плотным ядром в центре-акцепторная ветвь и антикодоновая ветвь. рРНК-80-90% всей РНК Кл-ки.-образуют рибосомы, высокомол-е и стабильные. Каждая субъединица рибосомы имеет рРНК. Эукар-80S=60S+40S, прокар-70S=30S+50S. В состав рибосом входят рибосомные белки. Известна форма укладки, но не изв мех-мы. Ос-ти- 50% всех нукл-в вовлечены в короткие 2-е спирали. Есть стр-е домены 16S и 18S по 3 домена, 28S-5-6 доменов. Ф-ии-уч-т в пр-сах трансляции.