Роль в круговороте минеральных элементов в биосфере. Корень как орган поглощения воды и минеральных элементов.
Содержание золы в растениях колеблется в широких пределах. Состав золы разнообразен – золото, ртуть, уран и др. Многие элементы, рассеянные в земной коре, накапливаются в растениях в значительном количестве. Это позволило В.И. Вернадскому указать на значительную роль живых организмов в общем круговороте веществ и в частности, в круговороте редких элементов.
Корневая система – сложный специализированный орган. Основной зоной поглощения питательных веществ, снабжающей и наземные части растения, является зона растяжения клеток и зона корневых волосков. В меристематической зоне нет дифференцированной сосудистой системы. При этом флоэма дифференцируется раньше и лишь несколько выше по длине корня образуется ксилема. Именно по ней происходит передвижение с растворенными мин.в-вами. Поэтому основная масса поглощенных меристемой ионов используется в этих же клетках. Выше зоны корневых волосков расположена зона ветвления корня. В ней поверхность покрыта слоем пробки и в поглощении питательных солей практически не участвует. Влияние внешних условий: t, при ее понижении уменьшается, при повышении увеличивается. Освещенность – темно - <, светло - >. Поступление Н2О и солей идет независимо друг от друга. Зависимость поступления солей от интенсивности дыхания является установленным фактом. При замене О2 азотом не только прекращается поступление, но наблюдается выделение питательных ионов.Поступление питательных солей в корневую систему носит частично активный характер, связанный с метаболизмом. Об этом свидетельствуют особенности поступления, способность растений к избирательному концентрированию веществ, относительная независимость поступления Н2О и солей; независимость от дыхания фотосинтеза; ускорения процесса под влиянием температуры и света. Корень является органом, регулирующим скорость поступления веществ в надземные органы.
57. Главные направления эволюционного процесса. Теория биологического прогресса. Критерии прогресса. Осн пути достижения биол-го прогресса: ароморфоз, алломорфоз, специализация.Изучен особенностей развит отдельных стволов филогенетич древа показывает существован 2 главных направлений эволюции: 1)аллогенез – развитее группы внутри одной адаптивной зоны с возникновен близких форм, различающ-ся адаптациями одного масштаба; 2)арогенез – развитие группы с существ расширением адаптивной зоны и с выходом в др природн зоны. При выделении аллогенеза как типа развития группы принципиален не его масштаб, а хар-р развития дочерних филогенетич групп; в случае аллогенеза они различаются адаптациями одного и того же уровня, определяющ специализац в данной адаптивной зоне или ее части. Такие адаптации наз идиоадаптацией или алломорфозом. Аллогенез связан с специализацией каждой из филогенетич форм к каким-то определенным условиям внутри адаптивной зоны. Специализация – это крайний вариант аллогенеза, связан с приспособлен группы к очень узким условиям существован (сужение адаптивной зоны). Крупные, принципиальн адаптации, приводящие группу на путь арогенеза, наз ароморфозом. Прогресс – это лучшее, а не простое новое. К прогрессивн изменениям относятся возникновен полового процесса, многоклеточность, дифференциация нервной сис-мы, фотосинтез. Относительность – главная хар-ка прогрессивн изменений. Энгельс указывал, что «основн закон всякого прогресса в его относительности». Успех конкретного вида в борьбе за сущест-ние чаще всего выражается увеличением численности особей в популяциях, числа популяций, расширением ареала вида. Эти особенности и харак-ют биологич прогресс. Билогич прогресс достигается как усложнением, так и упрощением организации. Северцов показал конкретные пути достижения биологич прогресса посредством таких морфофизиологич изменений как ароморфоз, идиадаптация, общая дегенерация. Увеличен численности вида нельзя рассматривать как абсолютный критерий биологич прогресса. Увеличен числа особей любых видов должно иметь какую-то величину, ограничен хотя бы пространством Земли. Важным критерием биологич прогресса оказывается число дочерних форм, образовавшихся из родоначальных групп. Биологич прогресс отражает успех групп в борьбе за сущест-ние. Успех м/т достигаться упрощением и усложнением организации.
Б. 20. 58. Земноводные как первый класс наземных позв-х. Преобразование морфофункциональных систем, определяющих приспособления к наземному образу жизни.Земновод – немногочисл группа наиболее примитивных наземных позвон. Подавляющее большинство земновод обитают, в зависимости от стадий жизненного цикла, то в воде, то на суше. В течение жизни они претерпевают метаморфоз, превращаясь из чисто водных личинок во взрослые формы, обитающие большей частью вне воды. В этой связи происходит смена жаберного дых на легочное, соответ-но видоизменяется кровеносная сис-ма, появляются конечности типа пятипалой, существ видоизменяется сис-ма органов чувств. Однако и у взрослых форм степень приспособления к жизни на суше в общем невелика. Легкие развиты слабо, и в кач-ве дополнит органа дых функционирует еще и кожа. Трехмерное сердце не обеспечивает полного разделения крови на артериальную и венозную, и в большинстве частей тела по артериям течет смешанная кровь. Конечности развиты слабо и не м/т удерживать тело в приподнятом над субстратом положении. Большинство размнож в воде путем откладывания икры и оплодотворения ее вне тела матери.
59. Основные элементы минерального питания, формы поступления в растение, пути включения в обмен, биохимическая и физиологическая роль в растении.Растения способны поглощать из окружающей среды в больших или меньших количествах практически все элементы периодической системы. Для нормального сущесвования и жизненного цикла им необходима лишь определенная группа основных питательных элементов. Функции которых в растении не могут быть заменены др. хим. элементами. В эту группу входят 19 элементов: С, Н, О, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl, Na, Si, Co. Среди них лишь 16 являются собственно минеральными, т.к., С, Н, О поступают в растение преимущественно в виде СО2, О2 и Н2О. Элементы Na, Si и Со приведены в скобках, так как их необходимость не установлена. Углерод в среднем составляет 45 % сухой массы тканей, О2 – 42, Н- 6,5, N -1,5, а все вместе – 95 %. Оставшиеся 5 % приходятся на зольные вещества. О минеральном составе судят по составу золы – это макроэлементы (Мn, Cu, Zn, Co, Mo, B, Cl) – микроэлементы.
Фосфор. Он поступает в корневую систему и функционирует в растении в виде окисленного соединения, г.о. остатков ортофосфорной кислоты. Его физ.значение: входит в состав ряда органических соединений (НК - ДНК и РНК), нуклеотиды (АТФ, НАД, НАДФ), витамины и т.д. Фосфолипиды являются компонентами биомембран
Сера входит в состав орг.соединений, играющих важную роль в обмене в-в и входит в состав 3-х аминокислот – цистина, цистеина, метионина – т.е. роль в белковом обмене; входит в состав витаминов, коферментов. Входит в состав чесночных и горчичных масел, участвует в образовании полиолиенов.
Кальций, соединяясь с пектиновыми веществами, дает пектиты кальция, являются важнейшей составной частью клеточных оболочек растений. Са2+ увеличивает вязкость цитоплазмы, его дефицит приводит к повышению проницаемости цитоплазмы, является регулятором кислотности.
Магний входит в состав пигмента хлорофилла. Поддерживает структуру рибосом, связывая РНК и белок. Является активатором многих ферментов. Он реагирует с продуктами реакций, сдвигая равновесие в сторону их образования.
Калий снижает вязкость цитоплазмы, повышает ее оводненность, повышает гидратацию белков, участвует в осмотической регуляции потенциала клетки, активирует работу ферментативных систем.
Железо входит в состав каталитических центров многих окислительно-восстановительных ферментов. В состав ферментов как цитохромы, цитохромоксидаза, нитратредуктаза. Цитохромная система является необходимым компонентом дыхательной и ФС-ческой электронной цепи для образования хлорофилла.
Марганец (2+) активизирует повышение 35 ферментов, необходимых для нормального протекания фотосинтеза, участвует в азотном обмене.
Медь входит в состав ряда ферментов.
Цинк участвует в о/в-х реакциях, т.к. меняет степень окисления, участвует в образовании фотогармона ауксина.
Молибден (5+) входит в состав ферментов, участвует в фиксации азота атмосферы
Хлор необходим для работы ФС II на этапе фотосинтетического разложения воды, выделения О2. Влияет на азотный обмен.
60.Эволюц чел-ка.Чел относится к отряду приматов. Приматов м/о охарактериз как группу лесных, теплолюбивых, плацентарных млекопит, приспособившихся к лазающему древесному образу жизни, сохранив достаточно примитивную основу организации. Примитивные черты в строении приматов проявл в сохранении ими пятипалой конечности, опирающейся при ходьбе на всю ступню, в сохранении ключиц, кот утрачиваются при совершенствовании бега, в отсутствии специализации питания и т.д. Сохранение некот примитивн признаков и отсутствие специализации соответ-х органов способствовали высокой эволюцион пластичности приматов, проявив-х в ходе своего филогенеза способн адаптиров к самым различн условиям существован и способам использован природных ресурсов. Важнейшие особенности приматов связаны с развитием приспособлений к древесной лазающей жизни. Лазание по веткам требует хорошо развитого осязания для исследования поверхности опоры. В связи с этим на концевых фалангов пальцев развились мясистые пальцевые подушечки, кожа кот богата осязат тельцами и нервными окончаниями, а когти преобразовались в ногти с плоской и тонкой когтевой пластинкой. Важную роль среди органов чувств при лазании приобретают глаза. Развитие зрения достигается перемещением глаз на переднюю поверхн головы, их сближением и все большим перекрыванием полей зрения. Это создает бинокулярн эффект: предмет рассматривается двумя глазами с разных сторон и восприятие обоих глаз интегрируется в ЦНС. Важные изменен, связанные с адаптацией к лазанию, произошли в ЦНС. Передвижение по веткам представляет собой один из наиболее сложных способов локомоции, требующей точной оценки расстояний и кач-ва опоры. Естеств отбор благоприятствовал прогрессивн развитию головного мозга, особеено коры больших полушарий, в кот формир сис-ма борозд и извилин, а также мозжечка. Очень важной характеристикой приматов явл их обществен образ жизни. Наиболее жизнеспособн оказались те стаи, в кот наследственно закреплялись такие формы поведения, кот обеспечивали снижение взаимной агрессивности и помощь более слабым жив-ым в своей стае. Т.о., давление отбора в направлении совершенствован ВНД, ориентации в пространстве, манипулятивн способностей конечностей и соц поведения, т.е. в конечном итоге в направлении формирован важнейших особенностей чел, определялось спецификой организац и образа жизни приматов.
Б.21. 61.Строение органов дыхания земн. Перестройка сис-мы кровообращен.Органы дых разнообразны. Во взрослом сост большинство видов земновод дышат легкими и ч/з кожу. Легкие предст парные мешки с тонкими ячеистыми стенками. В связи с несовершенством легких значение кожного дых очень велико. Кожное дых имеет большое фукнкцион значен не только в связи с несовершенством легких, но и как приспособлен, обеспеч окисление крови, при длит нахожден жив-го в воде. Механизм легочного дых в связи с отсутствием грудной кл-ки весьма своеобразен. Роль насоса выполняет ротоглоточная область, дно кот то опускаетя (воздух при открытых ноздрях засасывается), то поднимается (воздух при закрытых ноздрях проталкивается в легкие). Эффективн-ть легочного дых будет тем большей, чем шире расстояние м/у ветвями нижней челюсти. Чердце всех земновод трехмерное, сост из 2 предсердий и одного желудочка. У всех земнов оба предсердия сообщаются с желудочком одним общим отверстием. Имеется венозная пазуха, сообщающаяся с правым предсердием, и артериальный конус. У высших бесхвостых земновод от пртериального конуса берут начало 3 пары артериальных дуг. Первая пара нсет кровь к голове и представляет сонные артерии. Она отходит от брюшной стороны артериальн конуса. Вторая пара, также отходящ от блюшной стороны артериальн конуса, носит назван системных дуг аорты. От нее отходят подключичные артерии, несущие кровь к плечевому поясу и передним конечностям. Третья пара отходит от спинной стороны артериальн конуса. Она несет кровь в легкие и преставл легечные артерии. От каждой легочной артерии отходит по большой ветке, несущей венозную кровь в кожу до окисления. Это кожные артерии. Венозн сис-ма низших земновод представлена: хвостовая вена делится на 2 воротные вены почек, из кот кровь поступает в непарную заднюю полую вену и в парные задние кардинальн вены. Последн на уровне сердца сливается с парными яремными, подключичными и кожными венами и образуют кювьеровы протоки, изливающие кровь в венозную пазуху. Полая вена принимает в себя печеночную вену и также впадает в венозную пазуху. От кишечника кровь собирается по подкишечной и брюшной венам, кот сливаясь образуют воротную вену печени. Легочные вены впадают в левое предсердие.
62. Понятие о восходящем и нисходящем токах в-в в растении. Передвижение органических в-в. Ближний и дальный (флоэмный) транспорт ассимилянтов. Зависимость транспорта в-в от тем-ры водного режима, минерального питания.Восходящий ток воды двигается по растению г.о. по ксилеме. Ксилема – это распределительная система, снабжающая все ткани и органы растения водой. Помимо восходящего тока воды по ксилеме, существует ток воды по клеточным стенкам живых клеток корня до листа, также поддерживаемый градиентом водяного потенциала, создаваемым транспирацией. Движущей силой его является градиент водного потенцила в клетках корня (от почвы до сосудов ксилемы), создаваемым активным транспортом ионов в живых клетках корня. Ближний транспорт – это передвижение ионов, метаболитов и воды между тканями. Дальний транспорт – передвижение воды между органами в целом растении. Передвижение воды и растворенных в-в происходит: а) по клеточным стенкам, то есть по апопласту б) по цитоплазме клеток, соединенных друг с другом плазмодесмами, т.е. по симпласту; в) возможно по ЭПР с участием плазмодесм. Передвижение воды и в-в по проводящим пучкам включает в себя транспорт по ксилеме (восходящий от корней к побегам) и флоэме (нисходящий от листьев к зонам потребления пит-х в-в или отложения их в запас). По флоэме транспортируются метаболиты, и при мобилизации запасных в-в. Загрузка ксилемы интенсивно происходит в зоне корневых волосков. В них кат-ны и ан-ны из клеточных стенок поступают поступают в цитоплазму ч-з клетки эндодермы с поясками Каспари. Вода и минеральные соли проходят лишь по симпласту. Восходящий ток воды и мин. в-в обусловлен транспирацией. Разгрузка ксилемы – т.е поступление воды и ионов из сосудов ксилемы обусловлена гидростатическим давлением в сосудах, силами транспирации и аттрагирующим действием окружающих клеток – неорганические соли, различные соединения азота и фосфора, попадающие в листья с ксилемным током необходимы для роста листьев. Ассимиляты из листьев поступают во флоэму, состоящую из нескольких типов клеток, спец-м в метаболическом и структурном отношениях. Транспортную ф-цию осуществляют ситовидные клетки или ситовидные трубки. В ситовидных клетках плазмалемма окружает протопласт, содержащей небольшое число митохондрий, пластид и ЭПР. Тонопласт в ситовидных элементах разрушается. Зрелая ситовидная трубка лишена ядра. Поперечные клеточные стенки – ситовидные пластинки – имеют перфорации, выстланные плазмолеммой, заполненные полисахаридом – коллоидом и фибриллами актиноподобного Ф-белка. Клетки – спутницы – это небольшие вытянутые вдоль ситовидных трубок паренхимные клетки с крупным ядром, электроноплотной цитоплазмы с большим количеством рибосом. Транспорт ассимилятов в листе строго ориентирован: продукты фотосинтеза перемещаются из каждой микрозы клеток мезофилла радиусом 70 -130 мкм в сторону ближайшего к ней малого пучка и далее по клеткам флоэмы в сторону крупной жилки. Передвижение ассимилятов по ситовидным трубкам происходит со скоростью 50-100 мм в час и включает в себя 3 взаимосвязанных процесса: загрузку флоэмы, транспорт ассимилятов по ситовидным элеметам и разгрузку флоэмы. Активация транспорта ассимилятов по флоэме наблюдается при прохождении по проводящему пучку электрического импульса. Флоэмный транспорт зависит от достаточного снабжения растительного организма калием, а также от температуры. Механизм передвижения ассимилятов обусловлен работой ферментативных систем. Для энергообеспечения функциональной активности трансмембранных насосов необходим кислород.
63.Исследование тонкой струк-ры гена на примере фага Т4(Бензера).Бензер провел серию опытов с мутантами фага Т4 паразитирующего на кишечной палочке. Он изучал мутации гена чII (мутанты фага), контролирующего в диком сост образован стерильных пятен у кишечн палочки. Мутации препятствовали росту его на штамме К12, изменяя длину жизнен цикла фага Т4. Фенотипически они выражались в изменении величины стерильных пятен. Бензер провел бесчисленное кол-во скрещиваний мутантов попарно и установил частоту рекомбинаци1 м/у мутировавшими локусами с этой целью Е.coli заражали двумя фагами, несущими разные мутации, и испытывали их на штамме К12, на кот размнож только дикий тип фага. Появление на штамме стерильных пятен свидетельство о наличии в пределах данного гена. Если бы рекомбинации происходили м/у генами, дикий бы тип у зиготы не развивался, поскольку мутации касались одного и того же гена. Чтобы выяснить, явл ли ген чII хромосомы фага Т4 единым функцион целым, Бензер использовал цин-транс тест. С помощью этого теста он установил, что ген чII состоит из 2-х самостоят единиц - чIIА и чIIВ, и определил размеры каждой из них. Эти гены комплементарны, т.е. только при взаимодействии их у фага Т4 развивается способность расти в кл-ках штамма К12. Для ряда родственных генов сущ-ет общая сис-ма регуляции, состоящ из гена-регулятора, кот может быть не сцеплен со стуктурн генами, и гена-оператора, тесно сцепленного со структурн генами. Ген-регулятор определяет синтез белка-репрессора, кот соединяясь с оператором, «разрешает» или «запрещает» считывание информации соответств структурных генов. Оператор и след за ним структурные гены наз опероном. Оперон явл единицей считывания генетич информац. Оперон может включать до десятка структурных генов. Геном прокариот построен очень компактно. Кол-во некодирующих последоват нуклеотидов минимально. Многие механизмы регуляции экспрессии генов, использующ у эукариот, никогда не встречается у прокариот. Простота строения генома прокариот объясняет их упрощенным жизненным циклом.
Геном эукариот отличается от генома прокариот по ряду признаков, среди кот необходимо отметить ег избыточность. Повышен содержание ДНК в геноме эукариот нельзя объяснить лишь увеличением потребности этих орг-мов в дополнит генетич информации в связи с усложнением организации, поскольку большая часть их геномной ДНК представлена некодирующ последовательн нуклеотидов.
Б. 22. 64. Сравнительная хар-ка анамний и амниот. Особенности пресмыкающ, птиц, млекопит.Анамнии – низшие позвоночные жив-ые, куда включены 3 класса: круглоротые, рыбы, земноводные, тесно связан с водой как средой обитания, а амниоты – жив-ые наземного образа жизни, куда относят высших позвоночных жив-ных: пресмыкающ, птиц, млекопит. Эмбриональн период разщвития анамнии проводят в воде, там же и откладывают свои яйца, а амниоты на суше и у них в процессе развития не развиваются зародышев листки, а у аминот они присутсвуют. Пресмыкающ – первые настоящие наземные позвоночные. Лишь некот из них ведут полуводный образ жизни, но размножают на суше. Оплодотворен у пресмык внутреннее. Самки откладывают яйца с плотной оболочкой и большим запасом питат вещ-в. развитие без превращений. Птицы – высокоорганизован позвоночные жив-ые. Способность к длительн полету, теплокровность и др особенности жизнедеятельн дали им возможность широко расселиться на Земле. По числу видов класс птиц самый крупный среди наземных позвоночных (9 тыс видов). Млекопит – самые высокоорганизован позвоночные жив-ые. Живорождение, выкармливание детенышей молоком, высокоразвитая нервная сис-ма, теплокровность позволили жив-ым этого класса широко расселиться по Земле и занять на ней самые различные места обитания.
65. Азотный обмен и дыхание. Азотный обмен и фотосинтез: взаимодействие азотного и углеродного потоков; роль первичных реакций фотосинтеза в усвоении окисленного азота.Азот был открыт в 1772 году шотл.химиком, ботаником и врачом Д.Резерфордом как газ, не поддерживающий дыхание и горение. Означает «нежизненный». Входит в состав белков, нукл.к-т и мн. других жизненно важных орг.в-в.
Для растений азот дефиц.элемент. Так многие мк.орг-мы способны усваивать атм.азот, а растения, только минеральный. Животные же используют азот органического происхождения и то не любой.
При недостатке азота в ср. обитания тормозится рост растения, ослабляется образование боковых побегов и кущение у злаков, наблюдается мелколистность. Уменьшается ветвление корней, но соотношение массы корней и надзем. части может увеличиваться. Окраска листьев бледно-зеленая, вызывается ослаблением синтеза хлорофилла.
Азот.питание и ФС
В процессе ФС участвуют многочисленные белки – ферменты. В этой связи большое значение имеет уровень азотного питания. Показано, что внесение азотных удобрений вызывает повышение ФС-й деятельности р-й. В многоч.работах, выполн-х в разные годы, исследован механизм действия на ФС азота, калия, фосфора.
Установлено, что недостаток азота резко сказывается на формировании пигм.систем, стр-р хлоропласта и общей его активности. Показано значение норм.функц-я карбоксилир.ситсем. Концентрация азота в среде опред-т кол-во и активность РДФ-карбоксилазы – ключевого фермента углеродного цикла. Механизм действия азота обусловлен гл.обр. влиянием его на синтез стр-х и каталит. белков хлоропластов. Азот-1 из наиболее распраст-х элем.в природе.Основными его формами на Земле яв-ся связанный азот литосферы и газообр-й молек-й азот(N2) атмосферы,соот-ий 75.6%воздуха по массе.Молек-й N как таковой не усв-ся высш.раст. и м.переходить в доступную для них форму толькл благодоря деят-ти микроор-мов-азотфиксаторов.Запасы свызаного N в литосфере значительны,но в почве сосред-на миним.часть литосф-го азотаЗемли,и только 0,5-2% от общ.запаса в почве прямо доступно раст.ЭтотN предст-н гл.о.в форме NH4 +-и NO3- ионов.Ионы NO3- подвижны,плохо фикс-ся в почве,легко вымыв-ся поч-ми водами в болнн глубокие слои и в водоемы,его кол-во в почв-ом р-ре сильно варир-т в завис-ти от скорости поглащ.нитратов раст-ми,интенсивности микробиолгл.проц. и проц.вымывания.Катион NH4 + менее подвижен,хорошо адсорбируется заряж.частицами,меньше вымыв-ся осадками,поэтому его концентр.в почв.р-ре выше,чем NO3- .Раст.для своего развит. В значит.кол-вах азота.В естеств.усл.осн.роль в фиксации азота принадл. азотофиксир.бактериям.Проц.превр-ия органич.азота почвы в NH4 + носит наз.аммонификаций.Этот проц.м.б.предст-н след.обр.:орган.азот почвы- Проц.разлож.орган.в-ва почвы играют оч.важ.роль в обеспеч-ии раст.источниками азот-го пит-ия.Микробиолог-ая минерализация орган-го почвенного азота зависит от усл.благопритс-х деят-ти этих микроор-мов.Биолог-ое окисление NH3 (NH4 + ) до NO3-т.е.нитрификации-это 2-ступенч.проц.осущ-ый 2группами бактерий-хемосинтетиков.Сначала аммиак окис-ся до азотистой кис-ты:2NH3+3O2=2NHO2+H2O,а потом происх-т дальнейшее окил-ие азотистой к-ты до азотной:2NHO2+O2=2NHO3.Т.о. N- очень лабильный элем.,циркул-ий м/у атмосферой,почвой и жив.ор-миВ природе сущ-ет 2 пути превращ-ия азота в доступ.для раст.форму.Это химич.и биолог.азотофиксация.Химич.связывание азота в форме ионов NH4 + или NO3- в небольш.размерах осущ-ся в рез.фотохимич.проц. и электрич.разрядов в атмосфере.Кол-во связанного азота,попад-го при этом в почву с атмосф.осадками,сравнительно невелико.В наст.вр.в ряде стран больших масштабов достигло производство NHO3
66.обменные проц,связ-ие ор-м со средой.Биогенные элем.Источники энергии для ор-мов.Автотрофы………….Закон.ЮЛибиха.Живые тела наряду с в-вами,распраст-ми в неживой природе содер.много в-в,харак-х толькодля живых орг-мов.Из числа существ-х на земле химич.элем.всеми необход.св-вами для того,сто бы быть структ.компонентами живого в-ва обладают лишь соедин.углерода,химич.св-во кот.позволяет ему образ-ть огромное кол-во органич. соедин.Подобным же cd-вом образ-ть химич.связи обладает S и Si,однако они сильно уступают С.Среди неорган.в-в,вступающий в состав живых ор-мов1 место занимает Н2О.Биогенные элем.-хим.элем.постоянно входящие в состав живых ор-мов и необх-м им жизнедеят-ти. В составе жив.в-ва >70 элем.период.сист.Менделеева,причем > всего в кл-ах О, Н и С.К числу универ-х элем.от-ся N,Ca,P,K,Mg,S,Cb,Na.Свыше 30 метал-в(Al,Fe,Cu,Mn,Zn,..) и неметалл-в (I,Br,F,B),содер-ся в к-ках инеобх-х для жизнедеят. кл., наз. микроэлементами. Все ор-мы делятся по хар-ру пит.Автотрофы-ор-мы,испол-ие в кач-ве источника для построения своего тела неорган.соедин. Гетеротрофы-все жив.существа,нужд-ся в пищи орган-го происх-ия.В свою очередь автотрофы делятся на фототрофов и хемотрофов.1-е для синтеза орг.молек.испол.Е солнеч.света,2-Е химич. связей. Закон минимума,сформ-ый Ю.Либихом гласит: выносливость ор-ма опред-ся самым слабым звеном в цепи по эколог.потреб-ей.Суть этого закона м.понять на след.примере:величина урожая опред-ся кол-вом в почве того из элем.пит.,потреб-ть раст. в кот.удовлетварена <всего т.е.дан.элем.нах-ся в миним.кол-ве.Урожай будет возрастать пропорц-но вносимым дозам до т.п. не окаж-ся в мин-ме др.в-во.Выявл-ие наиболее слабого звена цепи осень важно в эколог.прогнозир-ий,планиров-ий и экспертизе проектов. Это правило позв-т рационально производить далину дефицит-х в-в и воздей-й на менее дефиц-ый,чтоважно,например,в проц. Эксплуатаций прир-х ресурсов,а также в с/х.
Б.23. 67.Эволюцтя строен и ф-ций скелета,дых-ой и кров-й сист.в ряду 3-х кл.амниот……В овесом скелете разл-т позвон.столб и мозговой череп. Позв-ч подразд.на отделы: шейныйгрудной, пояснич, кресцовый и хвостовой. К позвон-му столбу прик-ся ребра и пояса конеч-й. В связи с разв-ем голов.мозга и ор-нов чувств как защитное образование раз-тся мозговой череп. Висцеральной череп филогенетически раз-лся независимо от мозг.черепа.У амниот гиоидная дуга приним.участие в формир-ий аппарата ср.уха и гортани.Скелет свобод.конеч.предст.5-типалой конеч-тью.Ор-ны дых.легкие –схеме предсь.пару мешков,откр-ся в гортань ч/з гортанную щель.Легкие амниот можно считать гомологами задней пары жаберных мешков.4-камер.,у рептилий-3камер.М/у отделами сердца имеется перегородка и клапанв, обеспеч.опред.направ-ть тока крови. Сист.кровообр-ия состоит из 2-х кругов:малого и большого. (Амниоты –позвоночные с зародышевыми оболочками птиц,пресмык.и млекопит.)У птиц,как и у позвоноч.приспособл.к полету имеется ряд особенностей:хорошо разв.груд.мышцы,привод-ие в движ.крылья,видоизменение конечностей и их поясов,легкость и прочность скелета. Опора тела приосх.только га задние конеч.Пояс перед.конеч. состоит из лопатки,коракоида и ключицы.Лев.и прав.ключицы срастают,образуя вилочку, придающую поясу упругости. Скелет крыла состоит из всех харак-х для 5-палой конеч.отделов,но некот.части сильно изменены. Т.о.,пресмык.,птицы и млекопит.сост-т гр.высш.позв-х,ведущих наземн.обр. жизни (кроме вторичноводных млекопит.)Все амниоты имеют внутреннее оплодотворение, разм.происх.на суше(кроме 2-водн.), для них харак-но возник. особых зародышевых оболочек.По наз.1 из зарод.оболочек-альниотической-высш. позвон. именуются амниотами.Ор-ны пищев.также претерпив. усложнения, что выраж-ся в большой расчленноности пищев-го тракта.
68. Рост и развитие растений. Общие закономерности роста. Типы роста. Рост и деятельность меристем. Кинетика ростовых процессов и их свойства. Ритмика.Рост – необратимое увеличение размеров и массы клетки, органа или всего организма, связанное с новообразованием элементов их структур. Понятие рост отражает количественные изменения, сопровождающие развитие организма или его частей. Развитие – качественные изменения в структуре и фунциональной активности растения и его частей в процессе онтогенеза. Оно подразделяется на 4 этапа: 1 –эмбриональный, 2- ювенильный (молодость), 3 – репродуктивный (зрелость), 4 – старость. Растения в течение всей жизни растут, образуя новые ткани и органы, которые закладываются в эмбриональных зонах – меристемах, где все клетки делятся. После заложения тканей и органов в меристемах их рост происходит благодаря делению и последующему растяжению клеток. В процессе роста тканей и органов клетки, окруженные клеточными стенками и связанные плазмодесмами, не перемещаются отн. друг друга (согласованный рост). Существование меристем поддерживается инициальными клетками, способными к делению неопределенно длительное время.
Апикальный верхушечный рост – это рост меристемы, расположенной на концах побегов и корней. Латеральный - боковой рост. Меристема образует слой клеток вдоль каждого побега и корня. К ним относятся первичные латеральные меристемы – прокамбий и перицикл, и вторичные – камбий и фаллоген. В основании молодых междоузлий и листьев функционируют интеркалярные (вставочные) меристемы. Процессам роста свойственна периодичность, обусловленная особенностями самих процессов роста и факторами внешней среды. Наиболее распространены циркадные ритмы с периодом около суток. Изменение митотической активности в меристемах и скорости роста. К эндогенным ритмам относятся ритмы фотосинтеза и дыхания, транспорта веществ, транспирации, открывание и закрывание цветков. Эти ритмы тесно связаны с суточными колебаниями освещенности, температуры и при изменении условий некоторое время сохраняются. Также растения подвержены изменениям в течении длительных периодов, сезонной периодичности.
69.Динамич.харак-ки популяций:рожд-ть,скорость роста,смерт-ть и др…Динамика биомассы попул. Элиминаций биомассы.Попул.-элем-ая групп-ка ор-мов опред.вида,оюлад-ая всеми необх.услов.для подерж-ия св.числен. длительн. вр. в постоян.измен-ся услов.среды.Динамич.показ-ли попул.вкл-т рожд-ть,смерт-ть,прирост и темп роста. Рожд-ть-св-во попул. увелич. свою числен. Для млекопит.рожд-ть опред-т ся как число потомков,рожд-ой 1 самкой в год.Смер-ть- св-во попул умен-ть св.числ.за счет гибели особей.Она м.б.выражена как отнош.умерших особей за опред.срок к числу свех особей попул.Прирост-разница м/у рожд-тью и смер-тью.Темп роста-сред.прирост за ед.времени.Скорость роста попул.-измен-ие числен.попул.за ед.вр.Скорость роста м.б.изобр-на в виде кривой роста.Если обознач.числен.попул.ч/з N,а вр.,в теч.кот.эта числен.измен-сь ч/з t,то чистая скорость роста попул.есть dN/dt.В этом сл.увелич.числ.поп.рассм-ся как сумма вкладов всех составляющих ее особей.Сред.или удель.скор рос. чис.поп.м.б.выражена как (dN/dt)*1/N В отсут-вии конкур-ций уд.скорость роста= пост.величине r,кот.харк-ет cв-во самой попул. и наз.врожденной скоростью роста числен.попул.Т.О. (dN/dt)*1/N=r или dN/dt=rN.При r>0,послед.уравн.соот-ет кривая А,харак-ая неогранич.потен-ый рост числ.попул.Посколбку завис-ть м/у уд.скор рос.чис.поп. и увел.чи.по.в данных усл.(при учитыв-ии конкур-х отнош.м/у особями) на дан.террит.прямолинейна и обратнопропорциональна,т.о.:
Послед.урав.опис-т сигмоидн.кривую рос.чис.поп.,показ-ую,что он лишь продел-ся до опред.момента,пока не дост-ет предель.велич.К.Рассм-ая поток Е в экосист.легко понять так же,почему с повыш-ем трофич.уровня биомасса сниж-ся:чем больше биомасса поп.,тем ниже д.б.заним-ый ею уровень,илина конце длинных пищевых цепей не м.б. большой биомассы.Это происх-т из-за ее элиминации на каждом этапе передачи в-ва и эжнергии.
Б. 24. 70.Теория происхождения 1-клет-х и многоклет-х животных. Филогенетические связи типов.Процессы, предшес-щие возник-нию жизни на Земле совершались на основе тех же физич. и химич. законов,кот.действ.на земле и сейчас.Это естественно научный принцип актуализма подв-т утверждать , что происх-ие жизни связано с послед-м и вероят-м протек-ем опред.химич.р-цийна повер-ти планеты.Из N,H и С при наличии своей энергии д.б. возникать сначала простые молек.:аммиак,метан, и подоб.соед.В дальн.эти неслож.молек. могли вступать в новые связи м/у собой и с др.в-вами. С опред.этапа стал необх-м О2 для этих р-ций.В ходе преобразов. Воды первич-го океана насыщались разнообр.в=вами, образуя 1-чный бульон.Затем ч/з эту смесь проходили элекрт.разряды(молнии) и образов.слож.соедин.(аминокислоты).Возможность такого синтеза была доказ. в многочислен.эксперем.Одной из наиболее важных ступеней химич.эволюций яв-ся объед-ие способности к самовоспроизведению полинуклиотидов с каталитич.актив-тью полипептидов.В дальн-ем усложнен.обмена в-в в таких системах существ.роль д.б.сыграть катализаторы и простр-но-времнное разобщение началь. и конеч.продуктов р-ций.Все это не иогло возник-ть до появ-ия мембран.Полагают ,что в началь.этапах предбиолог.эволюций коацерваты,в кот. возникла концент-ия опред.набора ионов металлов и простых орган.в-в,стали основой для перехода к биогенным синтезом.В системе коацерватов не исключали и отборсамих нуклеоновых к-тпо наиболее удачн. сочетанию послед-ти нуклеотидов,т.е.отбор по генам.Системы с удачно работающей послед-ти нукл-ов в нукл-ой к-те вправе наз-ть живыми.В этих услов.среди протобионтов д.б.отбор по способности синтеза орган.в-в из неорган. соедин.используя Е солнеч.света-отбор на автотроы.питании.Можно предпол-ть,что тысячи и тысячи раз,в разных частях 1-чн.протобиосферы Земли возник-ли и погибали протобионты.Переход к автотроф.питанию имел больш.знач.для эволюций жизни на Земле не только с (.) зрен.создания запасов орган.в-в,но и для насыщения атмосферы О2.Все изложенное-не болнн как правдоподобные гипотезы возможных путей возник.жизни,и здесь слндует ожидать новых интересных открытий в проблеме возник.биолог.обмена еще много неясного.Занесена ли жизнь на Землю или она возникла,прошли ли биолог.обмен ч/з каоцерватное сост. или первонач-но возник-генетич.код и т.д.Но научно достовер.остается возм-ть возник.жизни из неорган.в-в посредством действ.физич.факторов среды и действ.предбиолог.отбора.
71.Общие принципы адаптивных р-ций раст.на эколог.стресс.(измен.экспесивных генов и включение синтеза стрессовых,мемб-х,струк-х белков…….)Способноть к защите от неблагопр.факторов среды столь же необх.св-во любого ор-ма как питание,движ.,размн. т.д.Поскольку повреж-х и унич-х факторов множество,возник-ие способы защитыот них оказ-л ь самыми разнообр-ми-от метоболит.механизмов до морфол-х приспособ-ий.Адаптация-приспособление ор-ма к конкрктным усл.сущест-ия,у индивидуума дост-ся за счет физиолог.адаптаций,а у поп.-благодоря механизмам наслед-ти и генетич.измен-ти.Стресс-общая неспециф.адаптац-ая р-ция ор-ма на действ.любых неблагоприят.усл.Факторы,способ-ые выз-ть стресс у раст-х ор-мов делят на 3 гр.физич.(недостат.или избток влажности,освещ-ти,или t0C, радиация, механ.воздейств.) химич.(соли,газы,гербицуды,инсектициды и др.) билог.(пораж-ие возбуд-ми болезней или вредителей,конкур.с др.раст.,влияние живот.) Действ.1-го и того же фактора может вызвать или не вызвать стресс у раст. в зависим.от его сопротивляемости.Устойчивость раст.к стрессу и от фазы от онтогенеза. Наиболее устоич.раст.наход-ся в покоящемся сост.(в виде семян,луковиц и.т.п.) Наиб.чуств-ны раст.в молодом возрасте(всходы). Защитиа от стрессовых факторов обеспеч-ся на климат.и органном уров-х:а) анатомич.приспособл. (наличие кутикулы,механич.тканей и др.)б)спец.ор-нами защиты(колючки,<