Возбуждение и торможение в нервной системе. Биоэлектрические явления в состоянии покоя и деятельности клетки.
Возб-ть- это спос-ть мыш. отвечать воз-т раздр-ие.
Возб-ие-это процесс возник-й возб. тканях в ответ на раздр-ие.
История: учен. о биол.яв-ях возникло 2-ой полов.18века и св-но с им.Гальвани.Он описал 2 клас-х опыта на н.м.препарате лягушки, кот-й доказ-ли наличие элекрич.тока в живых тканях. Гальвани назвал егоживот-м электричеством.
1опыт:н.м.преп-т подносит на медный проволке к пернялам желез-го балкона. Возникает электр.цеп.и разность потен. м/у двумя метал-ми приводит к сокр.мышц.
2опыт:без.мет-ла. Повреж-ет участок мышцы прикладыв-т на поврежд-й и неповреж. Повреж.уч.заряж-ся «-»,а не повреж. «+» и разность потенциолов и мыш.сокр-ся. Этот опыт продолжает ученик Гальвани Матиуччи делает 2 н.м.преп-та. Первого разд-т эл.током и мыш.заряж-ся «-», а нерв 2 мыш. «+». В рез-те мыш.сокр-ся, потому что появ.разность потен-в.
На основе этих положений Бернштейн разработал мембр.теорию возникновения элек.потен-ов в живых клетках. В сос-ии покоя м/у наружной и внут-ми сторонами мембр.сущ-ет постоянная разность потен-в –МП(ПП). Было показано, что в проц.возбуж.меня-ся полярность мембр.:наруж.пов-сть станов-ся электроотриц.относит.к внутр-й. причина :при возбуж-ий проис-т не общее на прониц-ти мем-ны,а избирательное- только для ионов натрия. Перемещение послед-х в клетку цитоплазмы и вызыв-т перезаряд мем-ы в связи с относит-м учением суммарного полож-я заряда в цитоплазме по срав.с повер-ю клетки.
Бывают 2 вида биопотенциалов: МП и ПД
МП- это разность потен-ов м/у внут.и внеш.мембр.кл-ки. В состояние покоя ПД внутр.часть кл-ки заряжена относ-но «-» к наружнему. Внутри кл-ки ионы калия больше на 30-40 раз, а снаружи концентрация ионов натрия 8-10 раз больше. Мембрана сос-т из 13-ти частей. В мембране имеются натриевые и калиевые каналы.
ПД- разность потенциалов м/у возбужденным и невозбуж.участке. ПД сос-ит из 2-х фаз: деполяризация и репол-я. Сначало депол.до кретич.точки идет медленно, потом резко доходит до точки пик спайк. В мембране происходит перезарятка потом резкое реполярзация после креетич.точки медленно,потом след.деполяр.,а затем след.гиперполяр.
Торможение-это самост.активный процесс. При разд-ии блуж.н.элек.током братья Вебер 1845г.обнаружили замедлен.ЧСС(отриц.хронотропный эф-т). Механизм торможения сердца обусловлена раз-ем гипер-ции кл-к миокарда. При дей-ии эл.током после остановки серд.возн.яв-ие эф-та усколь-я. Серд.нач-т опр-ся ,но ЧСС меньше, чем до начало возб.эл.током. это объяс.тем что при длит.раздр-ии умен-ся кол-во АХ в нервных оконч-х и сниж-ся чув-сть постсинап-и мембраны к его возд-ям. Химичес.проц.тормо-я в ЦНС впервые было показано И.М.Сеченовым в 1862г.экспер-х на лягушке. Выполняли разрезголов.мозга на уровне зрительн.бугров и измер-ся вр.рефлекса отдергивание задней лапы при погружении ее в раст-р серн.кис-ты. При наложении в разрез зрит-х бугров кристалл.пов.соли вр.реф.увел-лось. Кристалл.соли,раздр-ая зрит.бугры, вызыв.возбуж.и распростра-ся к спиналь-м центрам, тормозит их.
Им-ся 2 вида торможения:
1)пресинаптичес.: тортиозн. синапс выд-ет гаммоаминомасл.кис-ту в осн. Синапс. Там происходит депол-я, что выз-ет блокировку выхода мед-ов осн-го синапса, проис.тормож.
2) постсин-е торм.: при выд –ии мед-ра пост-т гипер-я пост-й мем- ны КБП. Торм. быв-т два вида условный и без условный.
Генетика как наука. Основные понятия, законы и методы генетики.Менделизм.
Генетика-это наука кот-ая изучает наслед-сть и измен-сть всех живых существ начиная от вирусов до чел-ка. Генетика как наука яв-ся самой молодой среди всех биол-х наук.
Наследственность-св-во организмов передавать при размножении информацию о своих признаках и особенностях развития потомству.
Единица наследственности- ген. Он опред-ет отдельный элементарный признак. При изучении наследств-ти различают 2 понятия: собственно наследственность и наследование.В понятие наследственностивходят св-ва генов детерминировать построение специфической белковой мол-лы, развитие признака план строения ор-ма. Наследственность- отражает закономерности процесса передачи наслед-ых св-в ор-ма от одного поколения к другому.
Изменчивость- зак-ся в изменении генов и их комбинировании в процессе индивидуального развития ор-ов. Определенная система взаимодействующих генов наз-ся генотипом,система признаков и св-в организма- фенотип. Фенотип кот. Проявление генотипа, а генотип- сов-сть наслед-х задатков, опред.развитие признаков.
Изучение наследственности и измен-ти ведется на разных уровнях организации живой материи: молекулярным, хромосомном, клеточном, организационном, популяционном. Это исследование осущ-ся несколькими методами:
1)Генеологическии метод:позволяет изучает закономерности передачи наследственных признаков от одного поколения. При помощи этого метода устанавливают, что множество наследств-х признаков контролируется только 1 геном. Этот метод применяют только тогда когда известен порядок какой-нибудь из родителей и несут какой-нибудь аномальный ген.
2)Гибридологический анализ: система скрещиваний в ряду поколений дающая возможность анализировать закономерности наследственности и наследования отдельных ор-в и приз-в организмов при половом размножении, а так же изменчивость генов и их комбинаторику.
3)Цитологический метод:позволяет изучать материальные основы наследственности. Этот метод служит для исследования «анатомии наслед-ти».
4)Цитогенетический метод: позволяет изучить хромосомы в кариотипе чел-ка. Применение этого метода помогает открыть различные хромосомные болезни.
5)Популяцио. статический метод:позволяет изучить закономерности расспрос-я наследств-х признаков различных популяций. При помощи этого метода изуч.наслед.болезни, мутации разл-е популяции.
6)Биохимический метод: оно изучает болезни обмена в-в. Различные мутации могут привести к разрыву биохим.р-ий. Н-р обмен фенот-ов, если этот обмен нар-ся у чел-ка набл-ся альбинизм- отсуствие пегментов.
Задачи генетики: изуч. механизмов измен-я гена, воспроизвед-е генов и хромосом в каждом клеточном делении. Для генет-го анализа расследованию опред-х приз-ов при половом размно-ии необходимо производить скрещивание 2-х особей разл-ми призна-ми наз-ют гибридным первого поколения.
51. Строение и функциональное значение различных отделов ЦНС.ЦНС сост.из 2-х отделов: 1)спинной мозг 2)голов.мозг Сп.мозг-это цилиндрический тяж, длиной 40-45см.,распол-й в спинномозговом канале позв-ка, от большого зат. Отв-я черепа до второго поясничного позвонка. Диам.10мм.,им-й 2 утолщения- шейная и пояснич. Сп.м. сос-ит из 31 сегментов. Сегмент- это часть сп.мозга, от кот.отходит 4корешка (2пер., 2задн.) или 2 спинномозговых нерва(лев.и прав.). различают 8шейных, 12грудных, 5поясничных, 5кресцовых и 1копчиковый сегмент. На разрезах видно, что сп.м.сос-ит из серого и белого –ва.Серое в-ва сп.м.представлена в виде бабочки. Серое в-во образовано преимущественно телами нейронов( двиг-х, преганглион-х симп-х), кот-е группир-ся в ядра и выполн. функц. нервных центров.Белое в-восп.м. образует проводящие пути сп.м. Дел-ся на лев. и прав. половины, в кот. различ.:передний, задний и боковые канатики. Задн. Канатики сод-т только афер. восходящ. нерв. волокна. Боковые канатики сод-т и восход. и нисход. пучки. Передние канатики сод-т только нисходящ.аффер.проводящие пути. Сп.м. выполняет 2 функции: 1)проводниковая(белым в-вом), т.е.связыв.различные отделы ЦНС м/у собой. 2)рефлекторная .Голов.мозгсос-ит из 3-х отделов:1)ствол,кот.сост.из продолговат., моста, средн., промежуточн.м. 2)мозжечок 3)КБП Продолг.мозг-это продолжение сп.м.,по форме усечен.конус. Ч/з продолг.м.проходит восходящ.аффер.и нисходящ.эффер.проводящ.пути,они обр-ют белое в-во. Они выполняют проводниковую функ-ю. серое в-во прод.м.образовано телами нейронов. Центры продол.м.регулирует деятельность многих органов грудной и брюшной полостей. Нейроны этого отдела учас-ет в регуляции дыхания, кровообращения, пищеварения. В прод.м.замыкаются рефлекторные дуги защитных рефлексов: кашля, чихания, рвоты. Мостотдел ствола распол.м/у продол. и сред.м., спереди и сзади прикрыт мозжечком. Сред.м.соединяет передний мозг с задним. Здесь расположены центры поддержания напряжения(тонуса) скелетных мышц, центры зрения и слуха. В сред.м.замыкаются дуги ориентировочных рефлексов на зрительные и слуховые раздражения. Ориентировочные рефлексы проявляются в поворотах головы и тела в сторону раздражителя. Промеж.мозгдел-ся на:1)гипоталамус2)таламус(зрительбугор) Гипоталамус-это высш.подпор. центр автономной (вегет.н.с.). Нах-ся центры сна и пробуж-я. Играет важн.роль в терморегуляции. Им-ет центры голода и насыщ., жажды, удов-я, учас-ет в выделении гормонов, вместе гипофизом обр-ет гипоталамо-гипофизарную систему.
Все сенсор.сигналы, кроме воз-ие в обонят-м тракте,достигают только ч/з таламус(зрит.бугор).В таламусе имючеткая локализация разл-х аф.путей, идущ. от разных рец-ов. Они закан-ся в опред-х сп.мозг. ядрах таламуса, откуда возбуждение направ-ся к базальным ядрам и опред.зонам(слуха,зрения).
Мозжечоксост.из 2-х полушарии (лев. и прав.). Это единств.отдел где серое в-во расп-но в виде ядер и коры. Функции мозжечка, св-ны с функ-ей двиг-х актов и регул-ей вегет-х ф-ций. Особ.больш.знач.мозж-к им. Для построения быстрых целенаправ-х движ.(бросание мяча в цель,прыжок без препят-я).
КБПвысший отдел головного мозга. Она отвечает за восприятие всей поступающей в мозг инфор-ции(зрит-й, слух-й, вкусовой и т.д.),за управлением всеми сложными мышечными движениями. Сос-т из 2-х (лев. и прав.)полушарий, соед.мозолистым телом. В кажд.полушарии сер. в-во расп-на в виде коры. Кора сост.из 6 слоев: 1)молекулярный 2)наруж.зернист. 3)слой пирамид-х кл-к4)внутр.ернист. 5)ганглиозный 6)мультиполярный
КБН выполн.такие важн.функции, как локализация.
74..Антропогенез. Основные этапы становления человека.Роль биологических и социальных факторов в эволюции человека.Антропогенез-происхождение человека и становление его как вида в процессе формиров-я общества-социогенеза.Станов. человека как биол. Вида прошло 4 основ. этапа эвол-ии гоминид:предшественник человека(протоантроп),древнейший чел(архантроп),древн чел(палеоантроп),человек совр. типа(неоантроп).1.Общие предки антропоморфных обезьяни гоминид-дриопитеки-25 млн лет,вели древесный образ жизни,манипулируют предметами и хар-ен стадность.2.Проантропы-древнейш. Австралопитековые-использ предметы в качестве орудий добывания пищи и защиты,дальнейшее разв стадности.3Человек умелый-(hjmo habilis)-2-2,5млн.лет-переходная стад к формированию типасоврем.человека.Обьем мозга 500-600см кв .Изготовл-е первых орудий.(галечная культура) 4.Древнейшие люди.(архантропили питекантроп)Человек прямоход(homo erectus) 1-1,3 млн.лет,обьем мозга 800-1200 кв см .формиров речи.. Овладение огнем.5.Древниелюди.Стад.палеонтропа.Неандерталец 200-500 тыс.лет.Сочетание чертсоврем-го чел-ка(оббьем мозга 1200-1400 кв.см и антропоидов.Высокая культура изготовления орудий. Совершенствование речи и племенных отношений.6.Соврем.люди.Стадия неонтропа.Человек разумный(Homo sapiens)40 тыс.лет.Формир-етипа совр-го чел-ка.Возникнов-е обчества,одомашнив-е животных и растений.Переход к овладеванию природной средой.
Движ-е силы антропогенеза.Для формир-я чел-ка сначала необходимы биол-е факторы: 1)наслед-я изменчивость,2)борьба за сущ-е,3)естест.отбор.Но помере развития трудовой деятельности биол-ие факторы уступили место социальным.Энгельс указал на важность соц фак-ов антроп-за: труд,общественный хар-р труда,сознание, речь.Труд человека нач-ся с изготов-я примит-х орудий труда.Жив-ные лишь могут исполь-ть орудие тр,но в отличие от человека не могут исполь-ь одно орудие труда для создания другого. В проц-се жизни чел-к ижив-е преобр-т природу, но только чел-к делает это сознат-но.Антропоморфоз-морфол-я эвол-я чел-аобусловленнаяего трудовой деят-ю.1)в проц-се эвол-ции под действием биолог-х знаков у предков соврем-го чел-ка формир-сьпрямохож-е,кот-е привело к измен-м: увелич-ю массы тела,образ-ю сводчатой стопы,S-образному изгибу позвон-ка,станов-ю широкого таза и креп-го кресца,облег-е челюстного аппарата. +прямохождения:освоб-ло руки от опоры при перед-е,позвол-ло улучшить заботу о потомсве. – прямохож-я:уменьшилось скорость перед-я,возникли болезни,связанные с прямохож-ем(варикоз,гемморой,плоскостопие).2)рука явл-ся не только орг-ом труда,но и его прод-ом.Оруд-е снижает зависимость человека от сред.
Развитие общест-ти у предков человека.1.Стад-ть переходит в общественность за счет труда,что связано с измен-ем функции руки.
2.Труд увел-т сплочен-ть в защите,охоте и воспитании потомства.
3.Обющий труд привел к развитию членораздельной речи.Появ-сь 2-ая сигнальная система,позволяющая воспринимать мир с пом-ю слов.Речь спос-т раз-ю мозга и мышления. Роль пищи в эвол.чел-а 1.Переход к назем-у обр-зу жизни прив-лп к замене вегетарианства всеядностью.Перовонач-о сущ-л каннибализм.2. развитие скотоводства заменило каннибализм. 3. Пригот-е пищи снизило нагрузку на челюст-й ап-т: умень-ся размер челюсти,укор-ся кишечник,исчез теменной гребень.
Возник-е соц-х закон-ей: 1)совмест-й труд прив-т к разв-ю мозга,в рез-те услож-ся орудия труда ,это прив-т к появ-ю речи, стим-т разв-е мозга. 2)Спос-ть к мыш-ю не передается за счет наслед-ти –этому учаться. 3)Сигналь-я наслед-ть- передача опыта след-им покол-я.
Биолог-е факторы:1)Изменчивость-это св-во живых орган-ов преобретать новые признаки, ведущие к различиям в пределах вида.Это один из важней-х факторов эволюции, обеспечивающей приспособленность популяций и видов к изменяющимся условиям сущест-я.
Естественный отбор-это выживание наиболее приспособленных к данным условиям особей, оставляющих после себя потомство,ведет к преимущественному повышению или снижению численностей одних особей по сравнению сдругими.
Борьба за сущест-е-это сложные взаимоотнош-я внутри вида,между видами и средой существ-я,способст-ие увилечению плодовитости, способности обеспечить себя потомством и сохранению особи.
15..Клетка как элементарная единица живого.Основные этапы развития представлений об организации кл-ки.Основные поожения клеточной теории.Элементарной она названа потому чтов природе нет более мелких систем,которым присущи все свойства,признаки живого.Организмы бывают одноклеточными(бактерии,простейшие,водоросли)и многокл-ми.Кл-ка облад-твсеми свойствами живой системы:осущ-ет обмен в-в и энергии,растет,размнож-ся и передает по наследству свои признаки,реагирует на внеш-е раздр-ли и способна двиг-ся,Явл-ся низшей ступенью организации,она предст-т собой самовоспроиз-ю химич-ю сис-му.Чтобы поддерживать в себе необх-ю концен-ю хим-х в-в,эта сис-ма д/б физически отделена от своего окруж-я и д/обладать способностью к обмену с этим окруж-ем,т.е.способ-ю поглащ-ть те в-ва,кот-е треб-ся ей в качестве»сырья»,и выводить наружу накап-ся «отходы»Роль барьера м/у данной хим.сис-ой и ее окружением играет плазматическая мембрана-она регул-т обмен м/у внутр.и внеш-й средой т.о.служит границей кл-ки. Функ-ии в кл-ке распред-ны м/у различ-ми органоидами.У многокл-х разные кл-ки(нервные,мыш-е,кл-ки крови у жив-х или кл-ки стебля,листьев,корня у раст-й)вып-ют раз-е функ-ии и п.э.различ-я по струк-ре. Одна из особенностей как целостной сис-мы-обратимость некоторых процессов(после того как кл-ка отреагир-ла на внеш-ие возд-я, она возвращ-ся к исход-му сос-ю) В ней сосредат-на наслед-я инф-я,обеспеч-щая сохранность вида и разнообразие его особей.Основ-е этапы разв-я пред-й о кл-ке 1.Зарождение пон-й о клет-ом стр1966Роберт Гук-расматр-т срез пробки,обнаружил ячейки обозначил их-клеткой,1680А.Левенгук-открыл однокл-е орг-мы.2.Возник-е кл-ой теории-1838М.Шлейден,Т.Шванн-обобщили знания о кл-ке и показали,что кл-ки сост-т основ-ю единицу стр-я всех живых организмов.3.Раз-ие кл-ой теории-1858Р.Вирхов-сфор-ал полож-е,что каж-я новая кл-ка проис-т от такой же исходной делением.К.Бер-сфор-л полож-е,что кл-ка не только ед-ца стр-я,но и ед-ца развития живых организмов.4.Соврем-я клет-я теория-Клка-основ-яед-а всех живых орг-ов.Кл-ки всех однокл-х и мног-х орг-овимеет сходное стре.
Основ-е полож-я клет-ой теории:1.Все орг-мы сос-т из одинак-х частей-клеток;они обр-ся и растут поодним и тем же законам.2.Общий принцип развития для элем-х частей орг-ма-образов-е кл-к.3.Каждая кл-ка в опред-х границах есть индивидиум,некое самостоятельное целое.Но эти индивидиумы дейст-ют совместно,так,что возникает гармоничное целое ткань.Все ткани сост-т из кл-ок.4.Процессы проис-ие в кл-ах раст-й,сводятся к след-им:-возникновение новых кл-ок
-увеличение размеров кл-к,
-изменение кл-ного содержимого и утолщение клеточной стенки
59Способы размножения живых организмов.Типы бесполого и полового проц-ов у растений и животных.Биолог-е знач-е полового размножения.Способ-ть к разм-ю,явл-я одним из обязат-х и важней-х св-в живых организмов.Размножение поддержив-т длит-е сущ-е вида,приводит к увел-ю численности особей вида и способ-т к его расселению.У Растений,многие из кот-х ведут прикреп-й образ жизни,рассел-е –единст-й способ занять большую тер-ю обитания.У боль-ва многокл-х часть кл-к специализ-сь на выполнение функции разм-я, возникли репродук-е органы,где образ-я кл-ки способные дать начало новому организму.Если новый орг-м воз-ет из половых клеток, то это-половое размножение.Если образ-е нов-го орг-ма связана с соматич-ми кл-ми,то-бесполым размн-яБесполое разм-е хар-ся,что в нем участвует одна особь.В некот-х случаях для воспр-ва потом-ва образ-ся спец-е кл-ки-споры,каж-я из кот-х проростает и дает начало новому организму(малярийный плоз-й,грибы,водоросли,лиш-ки)
Вегетативное разм-е-это разм-е при пом-и вегет-х органов(у растений)и частей тела(у жив-х).Основана на спос-ти орган-ов восстан-ть(реген-ть)недосающие части.Большим разнообразием оно осущ-ся у раст-й,особ-о у цветковых.у однокл-х вод-й,грибов,лиш-в осущ-ся обрывками нитей,гиф и обломками слоевищ.Прим-ом м/б почкование(хар-но для нек-х кишечнопол-х,дрожжевых грибов.Если при этом доч-е кл-ки не отдел-ся от матер-й,м/возникать колонии.У цветковых новые особи м/возникать из вегет.органов:стебля(кактусы,ряска),листа(фиалка,бегония),корня(малина,осот),видоизмен побегов: клубня (картофель), луковицы (лук, чеснок ,тюльпан), корневища (пырей, хвощ), усов (земляника) .Вегет-е размн-е широко использ-ся в с/х практике.У многок-х жив-х в силу высокой специализ-и кл-к орган-ма размн-е встреч-ся знач-но реже. Кроме киш-х оно наблюд-ся у губок,плоских червей.
Половое размнож-е.При этом приним-т участие,две родит-е особи,каж-я из кот-х участ-ет в образ-е нового организма,внося лишь одну пол-ю кл-ку- гамету(яйцеклетку или сперматозоид).В рез-те слияния гамет обр-я оплод-я яйц-ка-зигота,несущая наслед-е задатки обоих родителей,в рез-те резко увел-я наслед-я изм-ть потомков.В этом заключается преимущество полового размн-я перед бесполым. У низших мног-х,конкретно у нитчатых водорослей одна из кл-к претерпевает неск-ко делений,с образов-ем маленьких пдвиж-х гамет одинакового размера с вдвое уменьшенным числом хромосом. Гаметы затем попарно сливаются, образуя одну кл-ку , а из нее впоследствии развив-ся новые особи.Одни гаметы богаты запас-ми пит-ми в-вами и неподвижны ,яйцеклки; другие,маленькие,подвижные-сперматозоиды. Гаметы обр-ся в спец-х органах-половых железах. У высш жив-х жен-е гаметы-яйц-ки обр-ся в яичниках, муж,сперматоз-ды-в семенниках Образ-е полов-х кл-к у водорослей,мног.грибов и высш споровых растений происходит путем митоза или мейоза в спец-х органах:яйцекл-к-в оогониях или архегониях,спермотоз-в и спермиев-в антеридиях.
Образование половы- кл-к. проходит в 3х стадиях:
-размнож-е,-рост,-созрев-е.
Первичные пол-е кл-ки дел-ся митозом,и их кол-во пост возростает,далее дел-е прекр-я и они начин-т рости.При сперматог-зе все 4 кл-ки превр-ся в спермат-ды,кот-е сост. из головки,шейки и хвостика.Головка содержет ядрои незнач-е кол.цитопл-мы.Нам кончике головки-акросома-раствор-й мембрану яйц-ки при оплод-е.В цитопл-ме шейки сосредот митохонд.и одна или несколько центриолей.При оогенезе мейот-ое дел-е сопров-ся нерав-м делением цитопл-мы в рез-те образ-ся 1круп-я яйцек-ка, и 3 маленкие кл-ки,которые вскоре погибают,они нужны д/сохр-я максим-го колич-а желтка,необ д/развития будущего зародыша.Типич-е ядро яйцекл-ки содержит гаплоидный набор хромосом..Разв-е сспермат-ов-спермагенез,яйцекл-к-оогенезом.Незрелые пол-е кл-ки претер-ют мейоз= 4гаплоид кл-ки.
Оплодотворение-это слияние в гаметах гаплоидных ядер,оно приводит к образ-ю дипл-ой зиготы(по одной хромосоме от каж-го родителя-это представляет генетт-ю основу внутривидовой изменчивости. Т.о при половом разм-е в жиз-ном цикле происходит чередов-е дипл-ой и гап-ой фаз.Чем меньше вероятность встречи яйцекл-ки и спермат-да,тем больше кол-во половых кл-ок образ-ся в организме.Этапы оплодот-я: проник-е спермат-да в яйцо,слияния гап-х ядер обеих гамет с образ-ем дипоид-й кл-ки зиготы,активация ее к дробл-ю и даль-му развитию.как только спермат-д проник в яйцек-ку,приобр-ют св-ва,препятствующую доступу других спер-ов.
Двойное оплод-е.У цвет-х раст-й дипл-й набор хромосом.В пыльнике обр-ся гап-е микроспоры-пыльцевые зерна.Она дел-я на 2 ядра:вегет-ое и генератив-е.пыльцевое зерно попад-ет на рыльце пестика и образуя пыльцевую трубку,пророс-т по напр-ю к завязи.,где нах-ся зарод-й мешок с8 гаплоид-ми кл-ми,одна из них-яйцекл-ка.Впылб-ой трубке генерат-е ядро делится образуя 2спермия.Один слив-ся сядром яйц-ки,и в образ-ся зигота с дипло-м набором хромосом,а из нее с дипл-й зародыш семени-буд-ее растение.Другой спермий слив-ся с2мя ядрами центр-х кл-ок,в рез-те возн-т трипл-й эндосперм,где содер-ся запас пит-х в-в,необ-х для разв-я зародыша раст-й.Этот проц-с наз-т 2ым оплод-ем,кот-ю открыл Навашин
40.Современные гипотезы происхождения жизни на Земле.Пробл-ма сущности жизни-это комплекс вопросов о харак-ре связи живой и нежив-й прир-ы,о соотнош-ие движущих сил эвол-ции материи,целостности биол-х сис-м,их целесооб-ти и др.Приз-ки живой природы:движение,дых-е,размн-е.,но они не абсолютны (т.к.двиг-ся могут и нежив.обьекты.Есть анаэробы,рабочие пчелы и муравьи неразмн-ся).По данным науки жизнь на Земле появ-сь2-3млрд.лет назад.Происх-е Земли рассмат-ся с 2х противопол-х точек зрения:Идеалистической и материалистической.
Идеалист-я-предполагала,что жизнь-это результат творческого акта.Всем живым сущ-ам свой-на особая жизненная сила в виде «души».Отрицала материальность мира,господ-ла в античности и ср. века.
Материал-кая концепция- предпол-т образ-е живого из неорг-й материи под влиян-м естеств-х факторов.Донаучное представление жизни.В антич-ти считалось,что живое появ-ся из неживого(черви-навоз,мыши-грязное белье,рабы-из ила.)Франческо Реди 1668-куски мяса+сосуд-=личинки мух,а в прикрытых не взникли.Спалланцини(1729-1799)прокип-л бульен,запаял горло колбы=микроорг-ы не воз-ли.В1775 Тереховский-в кипяч-м бульене при запаяние гниения нет.Виталисты=кипячение убивает «жизненную силу»,т.к для самозорож-я нужен свежий воздух.Луи Пастер,помня возраж-е виталистов против оп-ов Спалланцини,соединил колбу с воздухом длинной Sобразной трубкой.Споры оседали на коленьях трубки и не наблюд-сь самозарож-я микроорг-в,хотя «жизненная сила» была Пастер получил за это 1862 премию.Научный период- нем. Химик Либих(1803-1873)-гипотеза панспермии,согл.кот-ой жизнь существует вечно и переносится с планеты метеоритами в виде простейших орган-ов или их спор.Сторонники этой теор:Ч.Томсон,Гельмгольц,Вернадский. Аррениус предпол-л,что споры м/переем-ся под влияем давл-я солн-го света и оседать на пов-ти планеты.Теор-ю отвергли т.к.споры в таком случае погибли бы в космосе от радиации История Солнечной системыСолнце воз-ло 5млрд лет наз из пылевого облака,остатка взрыва звезды.сначоло Земля была холодной,затем разогр-сь за счет радиоктив-ти и падения метиоритов,при расплав-ии тяж-е элем-ты опустились вниз,образовав железное ядро,а легкие эл-ты обр-ли кору и атмосферу.В сос-в первич-й атмос-ы входили:пары воды,метан,угл.газ,инерт-е В сос-ве вторич-й-метан,аммиак,углек.газ,водород.Азот образ-ся в рез-те распада аммиака и выдел-я газообр-го азота при вулканической деят-ти.Основ-я роль в проис-е кислорода принад-т-фотосинтезу.Углеводороды появ-сь за счет взаимод-я карбидов металла с водой.Темпер-а пов-ти Земли упала за счет сниж-я радиоактив-ти,неск-ко тысяч-й шли теплые дожди=моря и океаны.В горячей воде растворились соли и газы.за счет молний и ультрофиол-та возн-а первая органика
.Абиогенный синтез орган-х в-в- первый шаг к образ-ю жизни на Земле(без уч-я жив-х орг-ов)По теор-м Юри и Миллера снач-ло возникли н/к как матричная основа синтеза белков.Миллер нагр-л в колбе р-р солей в первич-й атмос-ре,проп-я ч/з них электрич-е разряды(60 тыс.вольт ,выс.давл,и тем-ра-80С=ч/з нес-ко дней прозр-я жид=ть стала коричневой и содержала сахар,альдегиды,а/к.В рез-те он выд-л след-е этапы неорг-ой эвол-возник-е хим-х эл-ов-нач-й этап,образ-е прост-х неорг-х соед-й из водорода,углерода,кис-да,азота,фос-а-второй этап, этап хим-ой эвол-ии-образ-е простейших орг-х соед-й
Концентрирование веществ-второй шаг образ-я жизни.Коацерватная гипотеза А.И. Опарина- счит-л,что 1-е белковые стируктуры(протобионты)появ-сь когда мол-лы белков отграничивались от окр-ей среды мембраной.Могли произ-и по самопр-му концентрир-ю р-ра орган-х в-в а виде капель.Капли поглощ-ли из среды низкомол-е соед-я:а/к,глюкозу,примит-е катал-ры.Опарин считал,что коац-ты обладали св-ми живого.Погл-я нек-е в-ва(питание),увел-сь в размерах(рост)В рез-те хим-х р-й перех-т во внешний р-р(выведение),когда они достиг-т максим-х раз-ов распад-ся на более мелкие капельки(размнож-е),нек-е разруш-сь(ест-й отбор)Отличие коаов от живого:нет воспр-ва одних и техже мол-л в матрич-ом синтезе,отсут-т обмен в-в.
Появл-е самовоспроизводящихся молекул-3-ий шаг обр-я жизни.Генетич-я гипотезаМеллер 1929-в начале возникли н/к,как матрич-я основа белков.Синтез белков на риб-х идет при уч-ии т-РНКи р-РНК.На след-й стад хим-й эвол-ии появ-сь матрицы опред-е послед-ть мол-л т-РНК,а значит посл-ть а/к.Т.о1-е нуклеотиды медлн=енно синтез-сь по прин-пу компл-ти.Возможно,белок собирался на полинуклеотидах непосред-но-1-ая матричная реак-я.
Эволь-я одноклет-х организмовпервые примит-е орган-мы появ-сь(прокар-ты)около 3,5 млрд лет назадБактерии-гетерет-ое пит-е-автотрофы(хемосинтезир-е бак-ии)-появл фотосинтеза.
61.Учение Вернадского о биосфере. Границы биосферы. Функции живого вещества в биосфере.
В 20-х г. прошедшего века в трудах Вернадского было разработано представление о биосфере как глобальной единой системе Земли, где весь основной ход геохимических и энергетических превращений определяется жизнью. Биосферой Вернадский назвал ту область нашей планеты, в которой существует или когда-либо существовала жизнь и которая постоянно подвергается или подвергалась воздействию живых организмов.
Всю совокупность организмов на планете В. назвал живым веществом, рассматривая в качестве его основных характеристик суммарную массу, химический состав и энергию.
Косное вещество, по В-му, - это совокупность тех веществ в биосфере, в образовании которых живые организмы не участвуют.
Биогенное вещество создается и перерабатывается жизнью, совокупностями живых организмов. Это источник чрезвычайно мощной потенциальной энергии (камен. уголь, битумы, известняки, нефть). Т.о., биосфера- это область Земли, которая охвачена влиянием живого вещества. С современных позиций биосферу рассматривают как наиболее крупную экосистему планеты.
Жизнь распространена в верхней части земной коры (литосфере), в нижних слоях воздушной оболочки Земли (атмосферы) и в водной оболочке Земли (гидросфере). В литосфере жизнь ограничивает прежде всего температура горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной на уровне 1,5-15 км уже превышает 100˚С. в нефтяных месторождениях на глубине 2-2,5 км бактерии регистрируются в значительном количестве. В океане жизнь распространена на всех глубинах и встречается даже на дне океанических впадин в 10-11км от поверхности, т.к. температура там около 0˚С. Однако, по Вернадскому, нижнюю границу биосферы следует проводить еще глубже. Постепенно накапливающиеся в океане гигантские толщи осадочных пород – это тоже части биосферы. В соответствии с динамическими процессами в земной коре осадочные породы постепенно вовлекаются в глубь ее, метаморфизируясь под действием высоких температур и давления. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется нарастанием с высотой ультрафиолетовой радиации. На высоте 25-27 км большую часть ультрафиолетового излучения Солнца поглощает находящийся здесь тонкий слой озона(озоновый экран). Атмосфера же над поверхностью Земли насыщена многообразными живыми организмами, передвигающимися в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20-22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1-1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни около 6 км над уровнем моря.
Вернадский подчеркивал, что живое вещество – самая активная форма материи во Вселенной. Оно производит гигантскую геохимическую работу в биосфере, полностью преобразовав верхние оболочки Земли за время своего существования.
Функции живого вещества:
1. Энергетическая функц-я. Для существования биосферы необходима энергия. Эта энергия (1%) аккумулируется растениями, на землю попадает Ѕ. Эта энергия становится пищей для всей живой планеты. Без этого развитие в жизни невозможно.
2. Средообразующая функ-я. В этой системе главн. роль играет живое вещество, т.к. с ним генетически связаны и из него образованы все структурные части биосферы. Средообразующая роль имеет химические проявления и выражается в геохимических функц-ях. Это газовая концентрация, OX-REd
9. Понятие о популяции в экологии. Демографическая структура популяции. Регуляция численности в популяции. Гомеостаз популяции.
Популяциейв экологии называют группу особей одного вида, находящийся во взаимодействии между собой и совместно населяющих общую территорию. Слово «популяция» происходит от лат. «популюс»-народ, население.Основные характеристики популяций:1. численность – общее колич. особей на выдел. Территории.2 .плотность – среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого пространства.3. рождаемость – число новых особей, появившихся за единицу времени в результате размножения.4. смертность – показатель, отражающий количество погибших в популяции особей за определен. отрезок времени.5. прирост популяции – разница между рождаемостью и смертностью.6. темп роста – средний прирост за единицу времени. Рождаемостьбывает абсолютной и удельной. Первая харак-ся общим числом родившихся особей. Удельную вычисляют как среднее изменение численности на особь за определ. интервал времени. Важна частота последовательности генераций. Среди насекомых различают моновольтинные и поливольтинные виды. Первые дают одну, вторые- несколько генераций за год. По числу периодов размножения в течение жизни различают моноциклические и полициклические виды. Моноцикличность–это однократное размножение (лососевые рыбы, майский жук). Полицикличность харак-ся повторным размножением особей ( ракообразные, позвоночные). У растений выделяют монокарпические и поликарпические виды, т.е. однократным и многократным размножением в течение жизни. Смертность в популяциях зависит от многих причин: генетически запрограммированной длительности жизни особей, их генетической и физиологической полноценности, влияния неблагоприятных физических условий среды, воздействия хищников, болезней. Гомеостаз популяции– это поддержание определенной плотности. В основе способностей популяций к гомеостазу лежат изменения физиологических особенностей, роста, поведения каждой особи и ответ на увеличение или уменьшение числа членов популяции, к которой она принадлежит. К жестким формам внутривидовой конкуренции следует отнести, напр., явление самоизреживания у растений. При большой густоте всходов часть растений погибает в результате угнетения физиологически более сильными соседями. У животных жесткие формы регуляции плотности популяций проявляются обычно в случаях, когда запасы пищи, воды или других ресурсоврезко ограничены. Напр., в небольших пресноводных водоемах, где нет других видов рыб, популяции окуня могут поддерживать свое существование и регулировать плотность за счет питания взрослых собственной молодью. Мальки же растут за счет мелкого планктона, к питанию которым крупные окуни не приспособ-ны (каннибализм). Среди механизмов задерживающих рост популяций большую роль играют химические взаимодействия особей. Вода аквариума, в кот. Есть дафнии, способна задерживать рост представителей того же вида и сохраняют эту способность в течении нескольких дней. Головастики выделяют в воду частицы белковой природы, кот. задерживают рост других головастиков. Чем крупнее особь, тем сильнее она воздействует на более мелких.Другой механизм ограничения численности популяций-это измененияфизиологии и поведения, кот. приводят инстинкту массовой миграции. Территориальные поведения-наиболее эффективный механизм сдерживания роста численности популяции на данной площади. Избыточная часть популяции при этом не размножается или вынуждена выселяться за пределы занятого пространства. Наблюдаются и массовые перемещения-нашествия. Они возникают нерегулярно, лишь в годы вспышек размножения, и не имеют постоянного направления.Степень развития механизмов популяц-го гомеостаза находится также в тесной связи с тем, насколько влияют на популяцию другие виды: конкуренты, хищники, паразиты. Общая регуляция численности популяций в природных сообществах происходит в результате сложных межвидовых и внутривидовых взаимоотношений.