клет­ки от непрерывного поступления веществ из внешней среды в клет­ку и

выделения продуктов обмена из клетки во внешнюю среду. Об­мен веществ —

основной признак жизни.

Функции клеточного обмена веществ: 1) обеспечение клетки строительным

материалом, необ­ходимым для образования клеточ­ных структур; 2) снабжение

клет­ки энергией, которая используется на процессы жизнедеятельности (синтез

веществ, их транспорт и др.).

Энергетический обмен — окисление органических веществ (углеводов, жиров,

белков) и син­тез богатых энергией молекул АТФ за счет освобождаемой

энергии.

Пластический обмен – синтез молекул белков из аминокислот, полисахаридов из

моносахаридов, жиров из глицерина и жир­ных кислот, нуклеиновых кислот из

нуклеотидов, использование на эти реакции энергии, освобождае­мой в процессе

энергетического об­мена.

Ферментативный характер реакций обмена. Ферменты — биологические

катализаторы, ускоряющие реакции обмена в клетке. Ферменты — в основном

белки, у некоторых из них есть небелковая часть (например, витамины).

Moлекулы ферментов значительно превышают размеры молекул вещества, на которые

они действуют. Активный центр фермента, его со­ответствие структуре молекулы

вещества, на которое он действует.

Разнообразие ферментов, их локализация в определенном порядке на мембранах

клетки и в цитоплазме. Подобная локализация обеспечивает последовательность

реакций.

Высокая активность и специфичность действия ферментов: ускорение в сотни и

тысячи раз каждым ферментом одной или группы сходных реакций. Условия

действия ферментов: определенная температура, реакция среды (рН),

концентрация солей. Изменение условий среды, например рН, — причина нарушения

структуры фермента, снижения его активности, прекращения действия.

2. Идиоадаптация — направление эволюции, в основе которого лежат мелкие

изменения, способствующие формированию приспособлений у организмов к

определенным условиям среды. Идиоадаптации не ведут к повышению уровня

организации. Пример: при­способление одних видов птиц к полету, других — к

плаванию, тре­тьих — к быстрому бегу.

Причины возникновения идиоадаптаций — появление на­следственных изменений у

особей, действие естественного отбора на популяцию и сохранение особей с

изменениями, полезными для жизни в определенных условиях.

Многообразие видов птиц — результат идиоадаптаций. Форми­рование у птиц

различных приспо­соблений к жизни в разных эколо­гических условиях без

повыше­ния уровня их организации. Пример: разнообразие видов вьюр­ков, их

приспособленность добы­вать разную пищу при едином об­щем уровне организации.

Многообразие покрытосе­менных растений, приспособлен­ность к жизни в разных

условиях среды — пример развития по пути идиоадаптаций. 1) В засушливых

районах — глубоко уходящие в почву корни, мелкие листья, по­крытые толстой

кутикулой, их опушенность; 2) в тундре — корот­кий вегетационный период,

низкорослость, мелкие кожистые лис­тья; 3) в водной среде — воздухоносные

полости, устьица расположены на верхней стороне листа и др.

Идиоадаптаций — причина многообразия птиц и покрытосе­менных растений, их

процвета­ния, широкого расселения на зем­ном- шире, приспособленности к жизни

в разнообразных климатических и экологических условиях без перестройки общего

уровня их организации.

3. При решении задачи надо учи­тывать, что в соматических клет­ках родителей

и потомства за фор­мирование двух признаков должно отвечать четыре гена,

например АаВЬ, а в половых клетках два ге­на, например АВ. Если неаллельные

гены А и В, а и Ь расположены в разных хромосомах, то они на­следуются

независимо. Наследова­ние гена А не зависит от насле­дования гена В, поэтому

соотно­шение расщепления по каждому признаку будет равно 3:1.

Билет № 8

1. Энергетический обмен — со­вокупность реакций окисления органических веществ в

клетке, синтеза молекул АТФ за счет ос­вобождаемой энергии. Значение

энергетического обмена — снаб­жение клетки энергией, которая необходима для

жизнедеятельности.

Этапы энергетического обме­на: подготовительный, бескисло­родный, кислородный.

1) Подготовительный — рас­щепление в лизосомах полисахаридов до

моносахаридов, жиров до глицерина и жирных кислот, бел­ков до аминокислот,

нуклеиновых кислот до нуклеотидов. Рассеива­ние в виде тепла небольшого

коли­чества освобождаемой при этом энергии;

2) бескислородный — окисле­ние веществ без участия кислорода до более

простых, синтез за счет освобождаемой энергии двух мо­лекул АТФ.

Осуществление про­цесса на внешних мембранах ми­тохондрий при участии

фермен­тов;

3) кислородный — окисление кислородом воздуха простых орга­нических веществ

до углекислого газа и воды, образование при этом 36 молекул АТФ. Окисление

ве­ществ при участии ферментов, расположенных на кристах мито­хондрий.

Сходство энергетическо­го обмена в клетках растений, животных, человека и

грибов — доказательство их родства.

Митохондрии — «силовые станции» клетки, их отграниче­ние от цитоплазмы двумя

мембра­нами — внешней и внутренней. Увеличение поверхности внутрен­ней

мембраны за счет образования; складок — крист, на которых расположены

ферменты. Они ускоря­ют реакции окисления и синтез молекул АТФ. Огромное

значение митохондрий – причина большого количества их в клетках организмов

почти всех царств.

2. Учение Ч. Дарвина о движущих силах эволюции (середина Х!Х в.). Современные

данные цитологии, генетики, экологии, обогатившие учение Дарвина об эволюции.

Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость организмов, борьба за

существование и естественный отбор. Эволюция органического мира — результат

совместного действия всего комплекса движущих сил.

Изменчивость особей в популяции - причина ее неоднородности, эффективности

действия естественного отбора. Наследственная изменчивость — способность

организмов изменять свои признаки и передавать изменения потомству. Роль

мутационной и комбинативной изменчивости особей в эволюции. Изменение генов,

хромосом, генотипа — материальные основы мутационной изменчивости. Перекрест

гомологичных хромосом, их случайное расхождение в мейозе и случайное

сочетание гамет при оплодотворении — основа комбинативной изменчивости.

Популяция — элементарная единица эволюции, накопление в рецессивных мутаций в

результате размножения особей. Генотипическое и фенотипическое разнообразие

особей в популяции — исходный материал для эволюции. Относительная изоляция

популяции - фактор ограничения свободного скрещивания, а значит, и усиления

генотипического различия между популяциями вида.

Борьба за существование – взаимоотношения особей в популяциях, между

популяциями, с фак­торами неживой природы. Спо­собность особей к

безграничному размножению, увеличению чис­ленности популяций и

ограничен­ность ресурсов (пищи, территории и др.) — причина борьбы за

су­ществование. Виды борьбы за су­ществование: внутривидовая, меж­видовая, с

неблагоприятными ус­ловиями.

Естественный отбор — про­цесс выживания особей с полезны­ми в данных условиях

среды на­следственными изменениями и ос­тавления ими потомства. Отбор —

следствие борьбы за существова­ние, главный, направляющий фак­тор эволюции

(из разнообразных изменений отбор сохраняет особей преимущественно с

полезными му­тациями для определенных усло­вий среды).

Возникновение наследствен­ных изменений, их распростране­ние и накопление в

рецессивном состоянии в популяции благодаря размножению особей. Сохранение

полезных для определенных усло­вий изменений естественным от­бором,

оставление этими особями потомства — основа изменения генного состава

популяций, появ­ления новых видов.

Взаимосвязь наследственной изменчивости, борьбы за сущест­вование,

естественного отбора — причина эволюции органического мира, образования новых

видов.

3. Можно составить следующие пищевые цепи в аквариуме: водные растения

→ рыбы; органические остатки → моллюски. Небольшое число звеньев в

цепи пита­ния объясняется тем, что в ней обитает мало видов, численность

каждого вида небольшая, мало пи­щи, кислорода, в соответствии с правилом

экологической пирами­ды потеря энергии от звена к звену составляет около 90%.

Билет № 9

1. Пластический обмен — сово­купность реакций синтеза органи­ческих веществ в

клетке с исполь­зованием энергии. Синтез белков из аминокислот, жиров из

глице­рина и жирных кислот — примеры биосинтеза в клетке.

Значение пластического об­мена: обеспечение клетки строительным материалом

для создания клеточных структур; органически­ми веществами, которые

использу­ются в энергетическом обмене.

Фотосинтез и биосинтез белков – примеры пластического обмена. Роль ядра,

рибосом, эндо­плазматической сети в биосинтезе белка. Ферментативный характер

реакций биосинтеза, участие в нем разнообразных ферментов. Моле­кулы АТФ —

источник энергии для биосинтеза.

Матричный характер реак­ций синтеза белков и нуклеино­вых кислот в клетке.

Последова­тельность нуклеотидов в молекуле ДНК — матричная основа для

рас­положения нуклеотидов в молеку­ле иРНК, а последовательность нуклеотидов

в молекуле иРНК — матричная основа для расположе­ния аминокислот в молекуле

белка в определенном порядке.

Этапы биосинтеза белка:

1) транскрипция — переписы­вание в ядре информации о струк­туре белка с ДНК

на иРНК. Значе­ние дополнительности азотистых оснований в этом процессе.

Мо­лекула иРНК — копия одного ге­на, содержащего информацию о структуре

одного белка. Генетиче­ский код — последовательность нуклеотидов в молекуле

ДНК, которая определяет последова­тельность аминокислот в молекуле белка.

Кодирование аминокислот триплетами — тремя рядом распо­ложенными

нуклеотидами;

2) перемещение иРНК из ядра к рибосоме, нанизывание рибосом на иРНК.

Расположение в месте кон­такта иРНК и. рибосомы двух три­плетов, к одному из

которых подходит тРНК с аминокислотой. Дополнительность нуклеотидов иРНК и

тРНК - основа взаимо­действия аминокислот. Передвижение рибосомы на новый

участок иРНК, содержащий два триплета, и повторение всех процессов: до­ставка

новых аминокислот, их со­единение с фрагментом молекулы белка. Движение

рибосомы до кон­ца иРНК и завершение синтеза всей молекулы белка.

Высокая скорость реакций биосинтеза белка в клетке. Согла­сованность

процессов в ядре, цито­плазме, рибосомах — доказатель­ство целостности

клетки. Сходство процесса биосинтеза белка в клетках растений, животных и др.

— доказательство их родства, единства органического мира.

3. Наследственная изменчивость — свойство организмов приобретать новые

признаки в процессе онтогенеза и передавать их потомству. Виды наследственной

изменчивости — мутационная и комбинативная. Материальные основы

наследственной изменчивости — изменение генов, генотипа; ее индивидуальный

характер (проявление у отдельных особей), необратимость, передача по

наследству.

Комбинативная изменчивость — результат перекомбинации генов при скрещивании

организмов. Причины перекомбинации генов — перекрест и обмен участ­ками

гомологичных хромосом, случайный характер распределения хромосом между

дочерними клетками в ходе мейоза, случайное сочетание гамет при

оплодотворении, взаимодействие генов. Пример: появление дрозофил с темным

телом длинными крыльями при скрещивании серых дрозофил с длинными крыльями с

темными дрозофилами с короткими крыльями.

Мутационная изменчивость - внезапное, случайное возникнове­ние стойких

изменений генетиче­ского аппарата, вызывающее появ­ление новых признаков в

феноти­пе. Примеры: шестипалая рука, альбиносы. Виды мутаций — ген­ные

(изменение последовательно­сти нуклеотидов в гене) и хромо­сомные (увеличение

или уменьше­ние числа хромосом, потеря их части). Последствия генных и

хро­мосомных мутаций — синтез но­вых белков, а значит, и появление новых

признаков у организмов, которые чаще всего ведут к сниже­нию

жизнеспособности, а иногда и к смерти.

Полиплоидия — наследст­венная изменчивость, вызванная кратным увеличением

числа хро­мосом. При этом увеличиваются размеры, масса, число семян и плодов

у растения. Причины — на­рушение процессов митоза или мейоза, нерасхождение

хромосом в дочерние клетки. Широкое рас­пространение в природе полипло­идии у

растений. Получение полиплоидных сортов растений, их вы­сокая урожайность.

Соматические мутации — из­менение генов или хромосом в сома­тических клетках,

возникновение изменений в той части организма, которая развилась из

мутировавших клеток. Соматические мута­ции потомству не передаются, они

исчезают с гибелью организма. Пример — белая прядь волос у че­ловека.

3. Растения поглощают углекислый газ из окружающей среды и используют его

углерод в процессе фотосинтеза на создание органиче­ских веществ. Их

используют как сами растения, так и животные (рыбы, моллюски). Они питаются

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10