Главная страница
qrcode

биология. 1 Биология как наука, объект, предмет, методы биологических исследований


Скачать 66.61 Kb.
Название1 Биология как наука, объект, предмет, методы биологических исследований
Дата05.03.2020
Размер66.61 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлабиология.docx
ТипДокументы
#39980
страница1 из 4
Каталог
  1   2   3   4

1.1. Биология как наука, объект, предмет, методы биологических исследований

Биология-это наука о живом.

1802 году данный термин биология был предложен Ламарком.

Биология является комплексной наукой, которая включает в себя множество дисциплин, которые имеют собственные цели, задачи, методы исследования


Предмет биология-это изучение строения и функции, живых организмов их распространение, развитие, происхождение, а также связь живых организмов друг с другом и с не живыми организмами природы.

заключается в сборе и анализе каких-либо явлений или фактов.
  • – заключается в анализе сходства и различия изучаемых объектов.
  • – позволяет изучить объект в жестко заданных условиях.
  • – позволяет описать сложные природные явления, достаточно простым языком.
  • – изучает ход развития изучаемого объекта


    1.2. Живая материя и ее свойства

    По мнению Вольканитейна: живые тела живущие на Земле представляют собой саморегулирующие и самовоспроизводящие системы построенные на биополимерах.

    Химические свойства: Живые и не живые организмы состоят из одних и техже химических элементов различно. 98% - состоит всего 4 элемента(O,C,N,H)
  • Клеточное строение
  • Все живые организмы состоят из клеток, кроме вирусов
  • Обмен веществ и энергозависимость
  • Живые организмы являются открытыми организмами и зависят от поступления энергии из вне
  • Саморегуляция
  • Живые организмы обладают способностью поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность обменного процесса.
  • Раздражимость – это способность организма отвечать специфическими реакциями на определенные воздействия
  • Наследственность – это передача признаков и свойств из поколения в поколение, при помощи носителя генетической информации ДНК и РНК
  • Изменчивость – это способность приобрести новые признаки и свойства
  • Репродукция – это способность размножаться и воспроизводить себе подобных
  • Ритмичность - бывает сезонной и суточной
  • Индивидуальное развитие – онтогенез – это развитие организма от рождения до смерти
  • Филогенез – это эволюционное развитие жизни на Земле с момента возникновения до настоящего момента
  • Иерархичность
  • Начинается от биополимеров до биосферы в целом всё живое находится в определенной соподчинённости


    1.3. Уровни организации живой материи

    Молекулярный (генетически) уровень. На этом уровне происходит такие процессы как обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации
    Клеточный – это структурная и функциональная единица живого
  • Тканевый – это совокупность структурно сходных клеток, которая выполняет определенную функцию.
  • Органы – это совокупность тканей выполняющих определенную функцию
  • Организменный
  • Организм- это реальный носитель жизни, характеризующийся всеми ее функциями
  • Популяционно-видовой
  • Биоценотический – взаимодействие разных особей в окружающей среде
  • Биосфера – живая оболочка Земли
    1.4. Гипотезы происхождения жизни на Земле
    Гипотеза креационизма - все живое создано божеством или высший материей, творцом(бог высший разум)
  • Гипотеза транспермии – жизнь была занесена из космоса и прижилась на Земле, после тела, так зародились благоприятные условия, но она не объясняет каким образом жизнь возникла в космосе
  • Гипотеза о стационарном состоянии – жизнь была и будет всегда
  • Теория Абиогенеза (теория Опарина) – 1924 г. Опарин высказал предложение. Всё живое возникло на Земле с не живой материи в результате химической эволюции. Он предполагал, что живые вещества создавались в океане образуя «первичный бульон». Органические вещества сливались друг в друга образуя капли коацебатов (прообраз клеток) они эволюционировали. По мнению Опарина, первые живые организмы были гетеротрофы. По мере того как исчерпались запасы «первичного бульона», появились автотрофы. 1953 г. Миллер в лабораторных условиях получил органические вещества, чем была доказана принципиальная возможность из неорганического вещества образовать биологические вещества


    1.5.Основные положения клеточной теории. Строение прокариотической клетки. Отличия растительных и живых организмов.


    Клетка – это структурная и функциональная единица всего живого. Клетки сходны по строению, химическому составу, обменом веществ и основным проявлениям жизни деятельности

    Жизнь организма обусловлена взаимодействием его клеток. В сложных много клеточных организмах клетки деференцируются, спецелизируются по выполнению определенных функций, объединяются в ткани и органы, функционально связанная система, которые находятся под контролем межклеток, гуморальных и нервных реакций. Все живые организмы развиваются из одной клетки и каждая новая клетка образуется в результате деления материнской

    Прокариотические клетки не имеют ядра, область расположения ДНК называют нуклеотид. Молекула ДНК не связана с белками. Клетки прокариотов меньше клеток эукариотов. Отсутствуют мембранные органоиды, нет микро трубочек, рибосомы мелкие, а реснички и жгутики имеют особуюструктуру.

    По способу движения: Животные активно двигаются за счёт наличия нервных и мышечных систем
    По способу питания: Растения автотрофы, животные гетеротрофы
  • Растения в отличии от животной клетки:
    Наличие клеточной целлюлозной клетки
  • Наличие пластид
  • Наличие вакуоль

    1.6. Биологические мембраны: строение и функции. Плазмолемма: строение и функции.

    Мембрана – это структура ограничивающая клетку и внутри клеточные органоиды.

    Основой биологической мембраны служит второй слой липидов. Который имеет полярную головку и два гидрофильных хвоста, представленный остатками жировых клеток.

    Во втором слое липидов, хвостики обращены друг к другу, а полярные головки остаются с наружи.

    Интегральные белки – пронизывают мембрану на сквозь
  • Периферические – находятся на поверхности липидного слоя
    Строительная
  • Ферментативная
  • Рецепторная
  • Транспортная
    Плазма – это периферическая мембрана ограничивающая клетку с наружи, с внешней стороны, к плазмолемме прилегает гликокаликс образованный углеводными цепями гликолипидов

    Гликокаликс выполняет функцию своеобразной межклеточной смазки в нём снимается скорость диффузии различных веществ, а также может происходить внеклеточное расщепление белков, жиров и углеводов. После чего мономеры этих соединений могут транспортировать в нутрии клетки

    Со стороны цитоплазмы примыкает кортикальный слой в состав которого входит микрофеломены и микротрубочки кортикальный слой отвечает за геометрию и поддержание ферментов в клетке.

    Отделяют цитоплазму от внешней среды
  • Принимает участие в межклеточном взаимодействии
  • Рецепторы
  • Транспорт веществ внутрь клетки и из неё


    1.7. Транспорт веществ через мембрану: диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт



    Линейно зависит от градиента концентрации вещества

    Характеризуется не насыщенностью

    Диффузия – самопроизвольный процесс проникновения растворенного вещества из области большей концентрации в область меньшей концентрации в результате теплового хаотического движения молекул


    1. Мембрану (для незаряженных жирорастворимых) веществ

    2. Поры

    3. Кинки

    Простая диффузия через поры: Канал поры всегда открыт, поэтому химическое вещество проходит через мембрану по градиенту его концентрации. Диаметр поры менее 1 нм через который могут диффундировать малые молекулы. Поры формируются разны белками: порины, аквапорины, перфорины, коннексоны



    Обеспечивает работу переносчиков, встроенных в мембрану

    Высокой скоростью переноса
  • Чувствительность к специфическим ингибиторам
  • Насыщенность

    Осуществляется против электрохимического градиента
  • Система в высшей степени специфична
  • Необходимы источники энергии в виде АТФ или др.
  • Некоторые насосы обменивают один вид ионов на другой
  • Некоторые насосы выполняют электрическую работу (перенос заряда)
  • Избирательно подавляются блокаторами
  • Гидролиз АТФ для транспорта происходит ферментами, встроенными в мембрану
    Первично – активный транспорт
  • Вторично – активный транспорт
  • Без изменения структуры мембраны
  • С изменением структуры мембраны
    Первично активный транспорт (насосы, АТФ – азы) - Обеспечивает перенос веществ против градиента их концентрации с затратой энергии АТФ

    Вторичный активный транспорт - В качестве источника энергии использует химический или электрохимический градиент какого-либо вещества.

    Однонаправленный (унипорт) транспорт
  • Сочетанный (симпорт) транспорт
  • Разнонаправленный (антипорт) транспорт


    1.8. Транспорт веществ через мембрану: эндоцитоз и экзоцитоз

    Молекулы лиманда связываются молекулами рецептора, расположенных в окаймленных ямках
  • Ямки образуются при связывании молекул Катрина с поперхносной мембраной
  • Проходит инвагинация окаймленной ямки
  • Образуется окаймленная везикула
  • Везикула сливается с вакуолью
  • Вакуоль и ее содержимое претерпевают превращения
  • Катрин и молекулы рецептора возвращаются в плазматическую мембрану до повторного использования
    В ЭПС синтезируется предшественник секрета
  • От ЭПС возникла с веществом транспортируется к аппарату Гольджа
  • В аппарате Гольджа из предшественника образуются конечный секрет
  • Везикула с секретом доставляется к плазматической мембране
  • Мембрана везикулы сливается с плазматической мембраной, и вещество высвобождается во внеклеточную среду


    1.9. Мембранные органеллы клетки

    Ядро – это самая большая органелла клетки, которая управляет жизнедеятельностью (ростом развитие) клетки.

    ЭПС – это система соединенных между собой полостей и канальцев различной формы и величины

    Митохондрии – это палочко, шаро и нитевидных структур которые имеют две мембраны. Одна из которой гладкая, а вторая образует выпячивание крист.

    Пластиды – это мембранные органеллы клетки, которые присутствуют только у растений (Лейкопласты, Хромопласты, Хлоропласты)

    Аппарат Гольджи – это мембранная структура эукриотической клетки, органелла, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме

    Вакуоль – это мембранные органеллы являющиеся резервуарами воды и растворенные в них соединения

    Периксисома – это сферические мембраны органоида клетки, которые встречаются во всех клетках.

    1.10. Немембранные органеллы клетки

    Рибосома - это органоиды , состоящие из двух субъединиц, одна из которых больше другой, фигура, которую они образуют напоминает восьмерку. Рибосомы эукариотов крупнее, чем у прокариотов. Функция на рибосомах происходит биосинтез белка.

    Микротрубочки – общие немембранные органеллы клетки диаметром 24 нм, образованы белком тубулином, выполняют опорную функцию.

    Микрофиламенты – структуры в виде нитей диаметром 6 нм, состоят из сократительных белков актина и миозина, образуют скелет клетки.

    Клеточный центр– это органоид клеток животных, который находится возле ядра и играет важную роль при делении клетки. Клеточный центр состоит из 2 центриолей, от которых радиально расходятся микротрубочки. Во время деления клетки центриоли расходятся к полюсам, и из микротрубочек формируется веретено деления.

    Реснички и жгутики - это выросты цитоплазматической мембраны, имеющие диаметр около 0.25 мкм и содержащие в середине пучок параллельно расположенных микротрубочек. По всей длине этой части клетки тянутся микротрубочки - полые белковые цилиндры. Микротрубочки держатся на поверхности клетки за счёт базальных телец – внутриклеточных структур, служащих опорой для ресничек и жгутиков. Жгутики отличаются от ресничек по длине. Движение ресничек на поверхности эукариотической клетки: слева-микрофотография движения ресничек, справа –схема движения отдельной реснички

    1.11. Элементный состав живых организмов

    Элементный состав характеризуется соотношением атомов элемента входящих в живые организмы. По относительному содержанию входящих в состав живого организма можно разделить на три группы:
    Макроэлементы – составляют основную массу процентного состава живого организма (углерод, азот, кислород, водород)- 98% от общего состава элементов, но входят и другие натрий кальций, хлор, фтор, марганец, железо, калий) – приходится почти 2%
  • Микроэлементы – их суммарная содержание в клетке составляет 1/10% марганец, цинк, йод,
  • Ультромикроэлементы – содержание менее 1/100% и для многих из них физиологическая роль ещё не вычислена


    1.12. Вода. Ее свойства и значение в жизни организмов.

    Вода является основным компонентов всех живых организмов, которые благодаря особенностям срастания обладают уникальными свойствами. По-своему строению являются диполем, между которым образуется водородная связь. Среднее содержание воды = 70%. В организмах вода находится в двух формах: Свободная вода 95%, Связанная вода 4-5%

    – химические реакции в органах проходят в основном в водной среде. Вещества могут быть хорошо растворимы гидрофильное (простые сахара, спирты, аминокислоты, альдегиды). Вещества плохо или нерастворимы в воде гидрофобные (жиры, целюлюза, пигмент хлорофилл)
  • – передвижение с водой по организму растворимой в ней веществ, а такие выведение ненужных организму веществ наружу
  • . Благодоря особенным свойствам воды она смягчает влияние на организм значительных перепадов температуры, позволяют организму поддерживать приблизительно одинаковую температуру тела, а также используется для охлаждения организма потоотделение у животных и транспирация у растений.
  • . Цитоплазма клеток содержит от 60-95% воды и именно вода придает клеткам нормальную форму.
  • . Вода участвует во многих химических реакциях. Реакция гидролиза и реакция полимиризации, реакция фотосинтеза.


    1.13. Неорганические (минеральные) вещества в клетке, их функциональное значение

    Минеральные соли в воде диссоциируют на катионы и анионы и существенным являются не только концентрация, но и соотношение отдельных ионов клетке:
    . Наиболее важная буферная система млекопитающих – это фосфатная и дикорбанатная. Фосфатная буферная система под рН внутриклеточные жидкости. Бикорбанатная буферная система сохраняет рН внешней среды
  • . В нутрии клетке преобладают ионы, К+, внутри клетки ионы Na и Cl. В результате образуется разность потенциалов внутренней и внешней поверхностей мембраны клетки, разность потенциала делает возможным транспортом веществ, а такая передача возбуждения по нервам или мышцам
  • более высокая концентрация ионов солей внутри клетки, обеспечивает поступление в неё воды
  • . В соединение аз0ота, фтора, кальция другого служит источником для синтеза органических молекул, а также входит в состав спорных структур клеток и организма


    1.14. Химический состав клетки. Белки: строение, функции, значение
    Элемент
    Количество, %
    Элемент
    Количество, %
    Кислород
    65-75
    Кальций
    0,04-2,00
    Углерод
    15-18
    Магний
    0,02-0,03
    Водород
    8-10
    Натрий
    0,02-0,03
    Азот
    1,5-3,0
    Железо
    0,01-0,015
    Фосфор
    0,2-1,0
    Цинк
    0,0003
    Калий
    0,15-0,4
    Медь
    0,0002
    Сера
    0,15-0,2
    Иод
    0,0001
    Хлор
    0,05-0,10
    Фтор
    0,0001

    Белки – это сложные высокомолекулярные природные соединения, построенные из аминокислот


    Первичная структура белка – последовательность чередования аминокислотных остатков (все связи ковалентные, прочные)

    Вторичная структура – форма полипептидной цепи в пространстве. Белковая цепь закручена в спираль (за счет множества водородных связей)

    Третичная структура – реальная трехмерная конфигурация, которую принимает в пространстве закрученная спираль (за счет гидрофобных связей), у некоторых белков – S–S-связи (бисульфидные связи)

    Четвертичная структура – соединенные друг с другом макромолекулы белков образуют комплекс

    Строительный материал – белки участвуют в образовании оболочки клетки, органоидов и мембран клетки. Из белков построены кровеносные сосуды, сухожилия, волосы.
  • Каталитическая роль – все клеточные катализаторы – белки (активные центры фермента). Структура активного центра фермента и структура субстрата точно соответствуют друг другу, как ключ и замок.
  • Двигательная функция – сократительные белки вызывают всякое движение.
  • Транспортная функция – белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его по всем тканям.
  • Защитная роль – выработка белковых тел и антител для обезвреживания чужеродных веществ.
  • Энергетическая функция – 1 г белка эквивалентен 17,6 кДж.
    «Строительный материал» для клетки
  • Ускорение протекания химических реакций (ферменты)
  • Транспорт газов (гемоглобин переносит кислород)
  • Движение (актин и миозин –сократительные белки)
  • Защита от инфекции (антитела), свертывание крови.
  •   1   2   3   4

    перейти в каталог файлов


  • связь с админом