- •1.1. Основные различия между высшими и низшими растениями: в морфологии вегетативного тела, анатомии, строении органов размножения, и смене ядерных фаз. Основные типы низших растений.
- •1.2. Иерархия систем регуляции у многоклеточных организмов. Внутриклеточные и межклеточные системы регуляции. Организменный уровень интеграции. Биологически часы.
- •Осцилляции
- •I Гормональная регуляция Электрофизиологическая регуляция I
- •I Генетическая регуляция Мембранная регуляция
- •Гибридологический метод, его принципы. 1 и 2 законы г.Менделя. Цитологическое обоснование законов Менделя. Возвратное и анализирующее скрещивание. Неполное доминирование.
- •3.2. Пигменты пластид, их структура, спектральные характеристики и свойства. Миграция энергии в системе пигментов. Эффекты Эмерсона. Фотосистемы.
- •3.3 Генетика пола. Половые хромосомы. Типы хромосомного определение пола. Гомо – и гетерогаметный пол. Наследование, сцепленное с полом. Генетический анализ при этом типе наследования.
- •4.3 Сцепление генов. Группы сцепления. Генетический анализ сцепления генов. Сцепление и перекрест в экспериментах Моргана с дрозофилой.
- •5.1 Макромолекулы как основа организации биологических структур. Принципы образования вторичной, троичной и четвертичной структуры биомакромолекул и надмолекулярных структур.
- •5.2 Темновая стадия фотосинтеза. С3 – путь фотосинтеза (цикл Кальвина) его этапы, конечные продукты. Сr – путь фотосинтеза, предпосылки его возникновения. Сам – фотосинтез.
- •5.3 Абиотические и биотические факторы, прямое и сигнальное действие абиотических фак-в. Действие температуры на живые орг-мы.
- •6.2 Характеристика и значение основных путей расщепление углеводов в клетке. Гликолиз, цикл лимонной кислоты, пентозофосфатный цикл.
- •6.3 Генетическая рекомбинация у прокариот. Конъюгация у бактерий. Половой фактор у кишечной палочки, его роль. Плазмиды, их роль в переносе генетической информации.
- •7.3. Определение понятия «популяция» в генетике и экологии. Популяция как элемент системы вида и элемент экосистемы. Статистические хар-ки поп-ции. Пространственное распред-е особей поп-ции.
- •Роль аммон-х, нитрофиц., денитрофиц, азотфикс. Бактерий в круговороте азота. Азотфиксаторы, образование клубеньков и мех-м азот-фиксации.
- •8. 3. Теория мутаций. Класс-я мут-й по хар-ру изм-я генотипа. Колич-е методы учета мутаций (cib, меллер-5). Их значение.
- •9.1. О. Лишайники двойственная природа симбиоз водорослей и грибов хар-р взаимоотношений между ними. Способы разм-я распр. И значение в природе и жиз. Человека.
- •9. 2. Значение минер. Элементов для раст-й.
- •9. 3. Видообр-е - источник многообр-я в живой природе.
- •10.1 Фотосинтезирующие бактерии(пурпурные и зелёные бактерии,цианобактерии и прохлорофиты), особенности функционирования их электронтранспортных цепей. Галобактерии.
- •Источники азота для растений.
- •10.3 Полиплоидия. Автополиплоидия, её фенотипические эффекты и генетика. Амфидиплоидия как мех-зм получения плодовитых аллополиплоидов. Значение полиплоидии в эволюции и селекции растений.
- •К высшим растениям относятся следующие отделы:
- •Хемосинтез. Хемолитотроф. И хемоорганотроф. Бакт., их роль в деструкции орг. В-ва и круговороте в-в в пририоде.
- •Липиды. Класс-я, св-ва, биол. Роль.
- •Генетика популяций самоопылителей. З-н Харди-Вайнберга. Факторы, огранич-е д-е этого з-на.
- •14.1 Корнь,определение,функции.Морфологическое и анатомическое строение.Развитие корня.Вторичные изменения,происходящие в корне.
- •Клеточная теория.Клетка-элементарная еденица живого.Клетки прокариот и эукариот.Увеличение числа клеток.Гомологичность в строении клеток.Многоклеточный организм-сложный ансамбль клеток.
- •Эпс, характеристика,ультраструктура,функции. Рибосомы, строение и роль в синтезе белка.
- •Генетическая теория естественного отбора. Обьект, сфера, действие и механизм отбора, его количественные характеристики. Факторы влияющие на эффективность отбора.
- •16.2. Аппарат Гольджи: общая характеристика, строение, функции. Диктиосома. Синтетические процессы в аппарате Гольджи. Пути синтеза и выведения секреторных продуктов в клетке.
- •16.3 Основные формы естественного отбора. Примеры и результаты их действия. Роль отбора в эволюции.
- •17.1. Лист, его строение и функции. Листья-филлоиды, вайи папоротников. Ярусные категории листьев. Гетерофиллия и анизофиллия. Листорасположение. Ряд Фибоначчи.
- •Заложение и развитие лист. Зачатков, их верхуш. И интеркаляр. Рост. Анат. Стр-е лист. Пластинки. Стр-е провод. Пучков. Жилков. Листа.
- •18.2 Пластиды. Общая характеристика, их взаимосвязь и различия. Хлоропласты, их ультраструктурная организация. Фототрофная ф-я раст.
- •19.2 Ядро. Стоение интерфазного ядра. Ультраструктура ядрышка и кариотеки. Тонкая трук-ра хр-м.
- •20.2. Строение митотической хромосомы. Типы хромосом, их число, размер. Кариотип и гиограмма. Хромосомы человека. Денверская классификация хромосом человека.
- •20.3 Дрейф генов и популяционные волны как факторы эволюции, их роль.
- •21.2. Жизненный цикл клетки; пресинтетическая, синтетическая, постсинтетическая фаза; митоз, его характеристика.
- •21.3. Осн. Напр-я филогенеза: дивиргенция, конвергенция, параллелизм и филетическая эволюция.
- •22.2. Мейоз его биол роль, стадии. Конъюгация хр-м, кроссинговер, редукция числа хр-м. Хр-мы типа ламповых щиток. Различие м/у митозом и мейозом, их генетические отличия.
- •22.3. Проблема возникновения жизни на Земле. Развитие представлений о происхождении жизни. Основные этапы хим-й и биол эволюции.
- •23.1. Отдел голосеменные, хар-е признаки, особ-ти стр-я стробилов, разв-е семязачатка, пыльцевые зерна и опыление.
- •23.2. Некл формы жизни. Состав и стре вирусов, их двойственная природа, многообразие. Размне. Стадии взаимодействия вирусной частицы с бактер-ой кл на примере т-фага. Профаг. Происхожд-е.
- •23.3 Типы взаимоотн-й м/у попул-ми различ видов конкуренция, симбиоз. 3-н конкурент-о исключ-я.
- •24.3. Типы взаимоотношений м/у популяциями разных видов: хищничество, паразитизм. Экологическая и эволюционная роль этих взаимоотношений.
- •25.2. Белки: классификация, свойства, биологическая роль. Структурная организация белков. Аминокислоты.
- •25.3. Основные этапы использования в-ва и энергии в экосистемах. Трофические уровни. Энергетические пирамиды.
- •26.1. Цветение и опыление. Перекрестное опыление и самоопыление. Биологическое значение перекрестного опыления. Приспособление к опылению в цветках энтемофильных и анемофильных растений.
- •26.2. Углеводы, их биологическая роль, классификация, св-ва. Важнейшие моносахариды, дисахариды, полисахариды.
- •26.3. Сукцессии биоценозов (экосистем). Сериальные и климаксовые сообщества.
- •27.3. Учение о биосфере. Роль в.И. Вернадского в формировании современного научного представления о биосфере. Роль живого в-ва в эвол. Биосферы.
- •28. 3. Темпы антропогенного загрязнения. Химическое загрязнение, неорганическое и органическое.
- •Днк раскручивающий белок
- •Белок в
- •Синтез праймера примазой
- •Направ. Вилки
- •Днк связывающие белки
- •Днк полимераза III
- •Классификация природных ресурсов. Проблемы использования и сохранения растительных и животных ресурсов.
- •30.2. Трансляция – биосинтез белка, стадии трансляции. Роль рибосомы. Регуляция биосинтеза белка. ????????
- •30.3. Народонаселение. Проблемы роста народонаселения и сохранения природных ресурсов.
6.3 Генетическая рекомбинация у прокариот. Конъюгация у бактерий. Половой фактор у кишечной палочки, его роль. Плазмиды, их роль в переносе генетической информации.
Генетическая рекомбинация-общебиологическое явление,свойственное всем живым организмам,начиная от вирусов и бактерий и кончая человеком. В ее основе лежит сложный ферментативный процесс взаимодействия молекул нуклеиновых кислот двух родителей,приводящих к перераспределению генов или их составных частей и в конечном итоге-к изменению наследственных свойств потомства. Большая роль генетической рекомбинации как одной из движущих сил в эволюции прокариот. Передача генетической информации у микроорганизмов происходит путем трансформации,трансдукции и конъюгации.
Конъюгация-соединение клеток противоположного пола( мужских f+ и женских f-) посредством протоплазматических мостиков,через которые в течении 1,5ч.передается генетический материал из донорских клеток в реципиентные.т.о.конъюгацию у бактерий можно рассматривать как аналогию полового процесса у высших организмов.этот процесс условно можно разделить на 5 стадий: соединение клеток и образование конъюгационного канала;соединение гомологичных участков хромосом(синапис) и образование частичной зиготы; взаимодействие молекул днк родителей и образование рекомбинантных структур; сегрегация стабильных гаплоидных геномов. Для установления клеточных контактов необходимо наличие специальных генетических факторов, которые лурия назвал ’’конъюгонами’’.клеточный контакт является необходимым условием для последующей передачи днк и половой рекомбинации.
Половой фактор у e.coli (фактор f)
Для образования рекомбинантов необходимо сохранение жизнеспособности одного из родителей, в то время как другой может погибать. Это позволило различать два половых типа f+ (донорные или мужские штаммы) и f- (женские штаммы). Рекомбинанты от скрещивания f+ хf-всегда принадлежат к типу f+, приобретая
Фактор f. Для такой инфекционной передачи фактора f в клетки f- необходим клеточный контакт(конъюгация).фактор f по своей природе является днк ,колличество днк в факторе f сходно с содержанием днк в бактериофаге.
Плазмиды-внехромосомные генетические элементы бактерий. Устойчивость клеток к действию различных повреждающих агентов,их спонтанная и индуцируемая мутабильность,репликация и рекомбинация хромосомной днк контролируются хромосомными и плазмидными генами. Бактериальные плазмиды могут нести гены, ответственные за разнообразные признаки клетки-хозяина, вклюцая рост клеток, метаболизм рнк, углеводов и углеводородов, образование пигментов и антибиотиков.
7.1 Принципы подразделения грибов на низшие и высшие, подразделение на классы. Образ жизни, водное и наземное существование. Особенности бесполого и полового размножение. Смена ядерных фаз у грибов. Значение грибов в природе и жизни человека.
Подразделение основано на комплексе признаков: число, строение, расположение жгутиков, характер спор полового размножение (эндогенные и экзогенные типы), особенности бесполого размножение.
Низшие грибы:
1) Chytridiomycetes – хитридиевые или архимицеты. 500-600 видов. Паразиты, сапротрофы. Мицелий развит слабо. Это ризомицелии или вегетативное тело представлено голым комочком протопласта. Беспол. размн-е осущ-ся зооспорами. Пол. размн-е: гологамия (полное слияние тел) или гаметогамия (изо-, гетеро-,оо-). Порядки: Chytridiales (Olpidium brassicae, Synchytrium endobioticum. Внутриклет. паразиты) и Monoblepharidales (Сапротроф с неклеточным мицелием).
2) Oomycetes – оомицеты. 600 видов, клет. стенка сост. из целлюлозы. Преобладает 2n стадия. Бесполое размн-е осущ-ся 2-жгутиковыми зооспорами. У наземн. – конидии. Пол. проц. – оогамия. 2 порядка: Saprolegniales (Ectrogella, Saprolegnia. Сапротрофы и паразиты водорослей, рыб) и Peronosporales (Phytophthora, Peronospora. Наземн. паразиты).
3) Zigomycetes. 700 видов. Мицелий без перегородок. Беспол. размн-е: эндогенно – с помощью спорангиеспор, экзогенно – с помощью конидий, промежуточный вариант – спорангиоли. Пол. проц. – зигогамия. Порядки: Mucorales (Mucor, Rhizopus. Мицелий нечленистый), Entomophtorales (E. Muscae. Паразиты насекомых), Glomales (Обр-т эндотрофную микоризу с корнями высших растений).
Высшие грибы:
4) Ascomycetes - сумчатые грибы.30.000 видов. Мицелий септированный. Беспол. размн. с помощью конидий. Вегет. размн.: фрагментация, почкование. Пол. проц.: гаметангиогамия. При половом размножении споры образуются эндогенно, большей частью по 8, внутри сумок. Saccharomyces cerevisiae – хлебн. дрожжи, Penicillium, Claviceps purpurea – спорынья, Monilinia fructigena.
5) Basidiomycetes - базидиомицеты. Утрата пол. кл-к, наличие базидий с базидиоспорами, мицелий многокл. с пряжками, 3 ядерных сост-я: n, 2n, преобладает n+n. При половом размножении споры образуются экзогенно, большей частью по 4 на базидиях. Boletus edulis – белый гриб, Amanita rubescens – мухомор краснеющий.
6) Fungi imperfecti - несовершенные грибы. Размножаются только бесполым путем – конидиями и вегетативно.
Итак, низшие грибы не имеют мицелия, или имеют тонкий безъядерный мицелий, или хорошо развитый, но неклеточный. Высшие грибы имеют хорошо развитый многоклеточный мицелий.
Вегетативное размножение происходит случайно открывающимися участками мицелия, почкованием клеток (дрожжи), артроспорами и хламидоспорами. Артроспоры с тонкой оболочкой, хламидоспоры клетки с толстой, буроватой оболочкой.
Бесполое размножение осуществляется посредством спор, образующихся на особых ветвях мицелия, их развитию предшествует какое-либо слияние ядер клеток. Эндогенные споры хар-ны для многих низших. Они образуются в спорангиях (неподвижных) или зооспорангиях (зооспоры с одним или двумя жгутиками). Экзогенные конидии образуются по одной или цепочками на вершине и по бокам специальных гиф мицелия (пеницилл).
Половое размножение. ГАМЕТОГАМИЯ. Слияние гамет. Изо- (одинак. гаметы), гетеро- (разн.) и оогамия (обр-ся неподвижн. яйцекл-ка и подвижн. сперматозоид. Прим., сапролегния). ГАМЕТАНГИОГАМИЯ. Слияние гаметангиев, гаметы не обр-ся. Собственно гамет-я – у сумч. грибов, зигогамия – у зигомицетов (мукор). СОМАТОГАМИЯ. Слияние соматич. кл-к. Гологамия – слияние 2 организмов; собств. сомат-я (у базид. грибов).
Половое размножение у самых низших - в виде холо-, изо-, гетерогамии, у высших с неклеточным мицелием - в форме оо- и зигогамии, напоминающие конъюгацию водорослей. Перед прорастанием в зиготе происходит редукционное деление. Вся жизнь почти всех низших грибов проходит в гаплоидной фазе, и диплоидна у них лишь зигота.
Цикл развития: 1) 2 ядерных сост.(n, 2n): гаплонты (>n)- хитридио- и зигомицеты; диплонты (>2n)- оомицеты. 2) 3 ядерных сост.(n, 2n, n+n): >n - сумч. грибы; >n+n - базид. грибы.
Грибы – сапрофиты, живущие в воде, на трупах животных, на рогах, копытах, волосах, перьях, ногтях, на экскриментах животных. Большую отрицательную роль играют дереворазрушающие грибы, питающиеся древесиной, вызывая ее гниение. Большинство их являются чистыми сапрофитами; у многих грань между сапрофитизмом и паразитизмом неясная и нерезкая: поселяющиеся на живых деревьях, но питаются одревеневшими оболочками отмирающих клеток. Велика группа почвенных сапрофитов, среди которых имеются и виды без плодовых тел или с микроскопически мелкими плодовыми телами. К почвенным микрофитам относят аспергилловые, мукоровые, антитомицеты, некоторые перитомицеты.
К почвенным микрофитам: глиценомигнеты, гастеролицеты, некоторые аммицеты живут в симбиозе с корнями древесных пород, образуя микоризу.
Кроме сапрофитных грибов, много в почве паразитов, но в виде спор и др. образований.
Микориза – сожительство гиф гриба с корнями высшего растения. Гриб от раст-я получ-т орг. соед., витамины; раст-е от гриба – воду + мин. в-ва. При экзотрофной микоризе гифы гриба оплетают снаружи молодые боковые корешки, образуя вокруг них чехол. Эндотрофная -у травянистых растений и некоторых древесных единиц, гриб пронизывает все растение.
Анемокория – распространение спор воздушными течениями. Зоокария – животными.
Значение:
1. Участвуют в почвообразовательных процессах. Они разрушают и минерализируют органические вещества, делая доступным для питания.
2. Дрожжи используются для производства спирта, вина, пива, в хлебопечении. В лечебных целях для корма скота.
3. Съедобные – шляпочные грибы.
4. Особые пенициллы применяют для приготовления сыров. В медицине применяются спорынья и pennicillum как антибиотик.
5. Паразит-ые грибы вызывают болезни культурных растений.
6. Грибы вызывают гниение древесины в лесах на корню, в постройках.
7. Наносят ущерб при хранении овощей и пищевых продуктов.
8. Ряд заболеваний человека и домашних животных, болезней кожи и волосковых покровов вызывают некоторыми несовершенными грибами.
9. Отравления.
7.2 Особенности действия законов т\д в биосистемах. Энтропия открытых систем. Стационарное состояние и условия минимума скорости прироста энтропии. Теорема Пригожина.
Термодинамика –изучает общие закономерности превращения энергии при ее переносе в форме теплоты или работы.
Т\д система – совокупность макроскопических объектов, тел, полей кот., обмениваются энергией между собой и окр. Ср.
Биосистемы – это открытые системы – происходит обмен с окр.ср. и энергией и веществом, с т. зр. т\д-ки. При изучении жив. систем чаще взаимопревращ. 4 формы энергии тепл, хим., электричество, электомагнитная.
1 закон т\д – количество энергии поглощенной системой идет на увеличение внутренней энергии системы и на совершение работы против внешних сил.
Q= ∆U+pV , где Q – количество энергии, ∆U – внутренняя энергия системы,
pV – внешняя, Из первого закона следует А =Q-∆U – работа совершается за счет изменения внутренней энергии системы или за счет сообщенного системе некоторого количества тепла. Живая система не может работать как тепловая машина (КПД →Температура→ денатурация белка), в ней работа совершается за счет изменения внутренней энергии системы или за счет энтропийного фактора.
Энтальпия – мера теплоспособности системы. «+» - в ходе реакции поглощается теплота, «-« - выделяется.
Опытным путем доказано, прямая эквивалентность химической энергии которая освобождалась в организме в ходе обмена веществ и тепловой энергии, которую выделял организм во внешнюю среду. Эквивалентность прихода и расхода энергии в опытах, показывает что и пути превращении продуктов питания в метаболических процессах и в химических реакциях живой клетки, являются эквивалентными, с точки зрения суммарных тепловых эффектов.
2 закон т\д – устанавливает закономерности перехода какого-либо вида энергии – в работу, - в др. виды энергии.
- теплота не может самопроизвольно переходить от менее нагретого к более; - самопроизвольно могут протекать процессы с переносом энергии по градиенту(от более высокого к более низкому); - при совершении работы какая либо часть энергии бесполезно растрачивается в виде тепла ( -трении).
Мера рассеивания энергии, ее деградация является – Энтропия .В животных системах источником работы является химическая энергия, которая переходит в работу и тепло. Тепло рассеивается и этот процесс полностью необратим. Энтропия связана с понятием градиент, при необратимости процессов энтропия растет с понижением градиента. Большинство биологических процессов необратимы с т. зр. т\д критерия необратимости в этих процессах. И в замкнутых системах не обратимые процессы протекают в направлении возрастания энтропии.
Стационарное состояние – такое если параметры системы в течении времени не изменяются. Открытая система не может находится в т\д равновесии.
- 1-открытая систем;-2 –свободная энергия не минимальна, s – энтропия не максимальна – работа может совершатся.- 3 – Необратимые реакции (скорость протекания одних больше скорости протекания других. Открытая система обменивается с окр.ср. веществом и энергией – изменения энтропии в такой системе делят на 2 части.
dS=dSi +dSe
dS – Общее изменение энтропии в системе
dSi -Часть энтропии обусловленная изменением внутри системы.
dSe – Поток энтропии обусловленный взаимодействием с окр. ср.
dSi
+ |
=0 |
Когда изменения необратимые |
Когда система претерпевает обратные изменения |
dSe
=0 |
- |
Изолированная система (нет обмена с окр. Ср.) →тогда общий поток dS=dSi |
И больше dSi →то общее изменение в открытой системе отрицательно, т.о. теория открытых систем предполагает случайное понижение энтропии в системе, за счет взаимодействия с окр. Ср. при этом dSi =-dSe общая энтропия =0, что соответствует стационарному состоянию. |
Теорема Пригожина – доказал основное свойство стационарного состояния при неизменных внешних условиях в частично равновесной, открытой системем в С\С, значение скорости прироста S, за счет внутренних необратимых процессов (Si) достигает отличного от нуля, постоянного – минимального – положительного значения. Принцип минимального прироста энтропии, или теорема Пригожина - это количественный критерий для определения общей направленности самопроизводящих изменений в открытой системе или критерий ее эволюции, т.е. по изменению величины ежесекундного прироста S можно предсказать переход системы в конечное С\С если все процессы протекают вблизи равновесия.