Биологический факультет. ГОСник. Шпоры / ГОС Ответы / Билет №15

Билет 15 1.Отдел Моховидные. Моховиднные хар-ся преобладанием в жизненном цикле гаметофита. Для осуществления полового процесса необходима влажная среда, т.к. он происходит с помощью сперматозоидов. Им присущ менее активный процесс обмена веществ. Фотосинтез малопродуктивен, но их ферменты позволяют ему проходить даже зимой. У них пойкилогидрический водный режим – впитывание влаги не по физиологическим, а по физическим законам. При неблагоприятных условиях мхи переходят в состояние анабиоза. Мхи – олиготрофы, т.е. растут на почвах, бедных органическими вещ-вами. Моховидные насчитывают 22-27 тыс. видов. Цикл развития начинается с прорастания спор. При набухании споры экзина лопается, а интина вместе с содержимым споры вытягивается, делится и дает начало пластинке, несущей ризоиды (протонеме). Протонема либо постепенно превращается во взрослый гаметофит (у печеночников), либо на ней формируются почки, дающие начало листостебельному гаметофиту (у листостебельных мхов). Общим для гаметофитов мохообр. Является наличие лишь одной инициальной клетки, имеющей форму трехгранной пирамиды. Эпидерма гаметофитов лишена кутикулы и типичных учтьиц, проводящая система не имеет ситовидных клеток и трахеид. На гаметофите формируются 1-клеточные или многоклеточные ризоиды.На гаметофите формируются половые органы – архегонии и антеридии, располагающиеся на однорядных ножках. Археонии возникают либо из точки роста, либо около нее и различными способами оказываются защищенными от высыхания. Оплодотворение возможно только при наличии воды. Из оплодотворенной зиготы развивается бесполое поколение – диплоидный спорофит, который всю свою жизнь проводит на гаметофите. Он частично или полностью питатся за счет него. Спорофит состоит из гаустории и коробочки со спорами. У многих мохообразных в результате интеркалярного роста м/у коробочкой и гаусторией развивается ножка, способствующая лучшему рассеиванию спор. Спорофит мхов часто наз-ют спорогонием. Мохообразные подразделяют на три класса – печеночники (Hepaticopsida), антоцеротовые (Anthoceratopsida) и листостебельные мхи (Bryopsida). Кл. листостебельные мхи хар-ся наличием листостебельных побегов и часто радиальной симметрией. Ризоиды всегда многоклеточные, образуют войлок на стебле или шнуровидные тяжи. Коробочка имеет сложное строение (урночка, крышечка, внутри спорангий со спорами). При созревании крышечка отскакивает, способствуя активному выбрасыванию спор. Живут в сырых местах умеренных и холодных областей. Пор. Sphagnаles (сфагновые, белые или зеленые мхи) представлен одним семейством и одним родом сфагнум (300 видов).Распространены в умеренной зоне Северного полушария. Формируют сфагновые болота. Развитие гаметофита начинается с прорастания споры, кот вначале образует однорядную нить. Если прорастание споры происходит в воде, то сохраняется нитчатая структура. При прорастании ее на поверхности почвы из нити образуется лентовидная пластинка с многокл ветвящимися ризоидами. Молодые побеги густо покрыты мелкими листьями, а в основании развиваются ризоиды. У взрослых растений ризоидов нет. На вершине главного побега молодые листья образуют головку. Вдоль всего побега формируется система горизонтальных и поникающих ветвей. Горизонтальные выполняют ф-ии ф-синтеза, опорную и поглощающую. Поникающие способствуют поглощению воды из почвы и ее транспортировке по принципу капиллярности. Боковые побеги покрыты яйцевидными 1-слойными листьями. В листьях два типа кл-к: мертвые гиалиновые (водоносные) и живые ф-синтезирующие зажатые м/у гиалиновыми. В стебле 3 типа тканей. Гиалодерма (эпидерма) образована 3-мя слоями на поверхности; ее ф-я – поглощение и удержание воды. Далее к центру идет механическая ткань (древесинный цилиндр); ее мало, поэтому стебли поникающие. В центре – паренхима сердцевины. Половые органы развиваются на боковых побегах у вершины главного побега. Созревают осенью, половой процесс происходит осенью или весной след года. Один архегоний, развивающийся раньше других, подавляет развитие др архегониев, поэтому на каждой бок веточке формируется один спорогон. Коробочка спорогона покрыта колпачком, сама состоит из урночки (в центре с бесплодной колонкой) и крышечки. Ножка образована здесь гаметофитом, а не спорофитом, поэтому наз ложной. Сфагнум – многолетнее растение. По мере нарастания молодых побегов его прошлогодние части отмирают, поэтому мхи не бывают больших размеров. Разложение отмерших частей затруднено в переувлажненной кислой среде, поэтому в анаэробных условияхпроисходит процесс торфонакопления. Пор Bryales – зеленые мхи. Для них хар-но: 1) развитая нитчатая протонема, на которой формируются побеги; 2) наличие в листе средней жилки; 3) сложное строение спорогония, состоящего из коробочки, ножки и гаустории; 4) наличие в коробочке перистома и колонки, доходящей до вершины. Протонема подразделяется на зеленую хлоронему и подземную б/цветную ризонему. У видов с однолетними небольшими гаметофитами протонема может существовать несколько лет. Мхи обладают разным типом ветвления. Расположение боковых ветвей может бытьочередное, мутовчатое, многоярусное. На характер ветвления накладывает отпечаток размещение половых органов (верхушечное, боковое). Редкие мхи не ветвятся, например кукушкин лен. Листья располагаются по спирали 3-5 рядами. Листья простые, состоят из широкого основания и цельной листовой пластинки. Внутренне строение листа чаще простое – листья 1-слойные (многослойные в области жилки). У некоторых многослойные листья (кукушкин лен) – снизу покрыт эпидермой, затем идет механическая ткань, над ней тонкостенная паренхима. От нее вверх отходят 1-слойные пластинки (ассимиляторы), кот тянутся продольными рядами вдоль всего листа. В центре всех листьев проходит жилка. На листьях и стеблях могут развиваться нити – парафизы, активно поглощающие влагу. В стеблях выделяют три части - эпидерма, кора и центральный цилиндр. Эпидерма без кутикулы и устьиц. Основные представители: дикранум, мниум, климациум, гилокомиум, родобриум. Происхожждение и эволюция. Существует две точки зрения на происхождение мхов. 1. Происх-е мхов от водорослей. У современных водорослей нет гаметангиев, кот есть у мхов. Единственный род Chara, у которой есть многоклеточный гаметангий, но очень отличный от мхов. Английский ботаник Девис создал схему происхождения гаметангиев мхов от бурых водорослей. Сначала все клетки в гаметангии были фертильны. После выхода на сушу д/защиты произошла стерилизация наружных клеток д/образования наружной стенки у антеридия. У архегония осталась фертильной только одна центральная клетка. Но у бурых водорослей очень непохожий набор пигментов и другая биохимия и выводить из них зеленые растения очень сложно. 2. Происхождение мхов от риниофитов. Кингстон и Ланг открыли риниофиты и предложили эту гипотезу. Сходство спорангиев псилофитов и коробочки моховидных проявляется в наличии колонки. У хорнеофита наблюдается начальная стадия редукции проводящей системы. Но ископаемых промежуточных форм нет. Также в цикле развития риниофитов преобладает спорофит и они достаточно крупные растения.

28.2. Понятие о биолог. окислении.

В центре обмена клетки стоит сис-ма: АТФ и продукты ее гидролиза – АДФ, АМФ, ФФ, Фи. В ходе гидролиза – _/онР^/он=О переносится на гидроксид ион. АТФ служит посредником – переносчиком фосфорильных групп и энергии от высокоэнергетических соединений к низкоэнергетичным. Перенос фосфорильных групп и энергии с АТФ на др. соединения осуществляют ферменты – киназы. Системы аккумуляции делятся на два типа, отличающихся принципами сопряжения. 1) Реакции фосфорилирования, не требующие нерастворимых мембранных структур – субстратное фосфорилирование. АТФ образуется путем переноса активного фосфора с продукта окисления субстрата на АДФ (гликолиз, брожение). 2) Мембранное фосфорилирование. Реакции протекают в сопрягающих мембранах. АТФ образуется путем фосфорилирования АДФ неорганическим фосфором за счет энергии электрохимического потенциала Н⁺ на мембране (фотосинтез, аэробное дыхание). Химическая энергия окисления трансформируется и накапливается (АДФ+Ф→АТФ+Н₂О; АТФ+Н₂О→АДФ+Ф и др.) в форме мембранного потенциала (ΔμН⁺). Обратный поток протонов к матриксной стороне мембраны осуществляется ч/з АТФ-синтетазный комплекс. К-е 2-я протона синтезируют 1 мол. АТФ. К-я пара электронов дыхательных субстратов, транспортируемая от НАДФ и О₂ извлекает 3 пары ионов Н⁺ из внутреннего матрикса, которые переносятся наружу в мембранное пространство. В результате при переносе 2-х электронов образуется 3 молекулы АТФ. Гидролиз АТФ осуществляется при утечке протонов и энергия гидролиза идет на перекачку протонов. В некоторых случаях ΔμН⁺ преимущественнее: 1)не нужен поток энергии 2)энергия не тратится порциями 3)энергия может быстро перемещаться по мембранам. Биологическое окисление – перенос АТФ ч/з мембрану. АТФ накапливается в матриксе митохондрии, сильно заряженном отрицательно.

15.3.Строение митотической хромосомы. В области первичной перетяжки располагается центромера – это пластинчатая структура, имеющая форму диска. Она связана с тонкими фибриллами и телом хромосомы в области перетяжки. Обы-чно хромосома имеет только 1 центромеру, но может встречаться дицентрические и полицентрические. Те к-е хромосомы имеют вторичную перетяжку, к-я обычно располагается вблизи дистального конца хромосомы и отделяет маленький участок – спутник. Вторичные перетяжки называют, кроме того, ядрышковыми организаторами, т.к. имеют на этих участках хромосом в интерфазе происходит образование ядрышек. Здесь же локализована ДНК, ответственная за синтез р-РНК. Плечи хромосом оканчиваются теломерами, конечными участками. Число хромосом у различных объектов значительно колеблется, но характерно для к-го вида животных или растений. Совокупность числа, величины и морфологии хромосом называется кариотипом данного вида. Идеограммы – рисунки или снимки хромосом расположенные в ряд в порядке убывания размера. Такой простой морфологический анализ может убедительно показать различия в кариотипе даже у близких видов. Точное число хромосом человека и метод их подсчета в лейкоцитах периферической крови был создан в 1956г. В 1959 принята международная классификация хромосом человека, получившая название Денверской. Согласно этой классификации все хромосомы человека делятся на две неравные группы: 22 пары аутосом и группа гетерохромосом включающая половые хромосомы (XX и XY). Аутосомы распределяются на 7 групп в соответствии с их размером и морфологией.