- •1. Что изучает наука биология, кто и когда ввел этот термин. Задачи, решаемые современной биологией. Определение жизни ф.Энгельса, современное определение жизни
- •2. Сущность жизни, отличительные особенности живой материи
- •3. Современная классификация живых организмов
- •4. Теории происхождения жизни, креационизм, абиогенез и биогенез (опыты Ван Гельмонта, ф. Реди, л. Спалланцани и л.Пастера), теории панспермии стационарного состояния.
- •5. Теория биохимической эволюции (закономерность возникновения жизни, атмосфера первобытной Земли, опыты с. Миллера, коацерватная гипотеза а.И. Опарина).
- •6. Эволюция первичных одноклеточных организмов, возникновение фотосинтеза и его последствия.
- •7. Основные уровни организации жизни.
- •8. Углеводы (общая формула, основные функции). Моно- ди- и полисахариды, их значение
- •10. Аминокислоты (общая формула, образование дипептида). Белки. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белковых молекул.
- •9. Липиды (общая формула, основные липиды, их значение). Витамины (определение, функции, классификация витаминов).
- •11. Функции белков в клетке. Ферменты, их основные свойства.
- •12. Строение нуклеиновых кислот (днк и рнк). Модель днк Уотсона и Крика. Репликация нуклеиновых кислот.
- •13. Виды рнк (рибосомальная, информационная и транспортная) и ее функции в клетке.
- •14. Биосинтез белков. Механизм транскрипции и трансляции.
- •15. Классификация организмов по типу питания: фототрофы, хемотрофы и гетеротрофы.
- •16. Строение и роль атф. Энергетический обмен.
- •17. Пластический обмен (фотосинтез и хемосинтез).
- •18. Клеточная теория строения организмов (ее авторы и основные положения)
- •19. Строение и функции клеточной мембраны эукариотических клеток.
- •20. Основные органоиды эукариотичекой клетки (эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы, клеточный центр, жгутики и реснички).
- •21. Строение и функции клеточного ядра.
- •22. Сравнительная характеристика растительной и животной клетки. Специфические структуры растительных клеток (клеточная стенка, вакуоль, пластиды), их строение и свойства.
- •23. Строение прокариотической клетки, ее отличие от клеток эукариот.
- •24. Размножение как свойство живых организмов, виды бесполого и полового размножения.
- •25. Клеточный цикл: интерфаза, стадии митоза, его биологическое значение.
- •26. Половое размножение организмов: стадии мейоза, его биологическое значение. Строение сперматозоида и яйцеклетки, оплодотворение.
- •27. Определение онтогенеза. Эмбриональный период развития (дробление, гаструляция, первичный органогенез). Биогенетический закон.
- •28. Постэмбриональный период развития беспозвоночных (прямое и непрямое развитие, значение метаморфоза) и позвоночных (дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный периоды).
- •29. Предмет генетики. Законы Менделя, анализирующее скрещивание.
- •30. Взаимодействие аллельных генов.
- •31. Наследование, сцепленное с полом.
- •32. Наследственная (классификация мутаций, генный, хромосомный и геномные мутации) и ненаследственные (фенотипическая) изменчивость.
- •33. Экологические факторы: абиотические, биотические и антропогенные.
- •34. Лимитирующие факторы (определение, пределы выживаемости, экологическая валентность эври- и стенобитные виды).
- •35. Определение популяции, основные характеристики популяций (численность, рождаемость, смертность).
- •36. Структура популяции: половая, возрастная, пространственная (оседлый и кочевой образ жизни) и этологическая (одиночный, семейный, колониальный, стайный и стадный образ жизни).
- •37. Определение биоценоза. Межвидовые взаимодействия (взаимополезные, полезно-нейтральные, полезновредные, взаимовредные, вредно-нейтральные)
- •38. Определение экосистемы, соотношение понятий экосистема и биогеоценоз. Структура экосистемы.
- •39. Цепи питания (пастбищные и детридные), экологические пирамиды (пирамиды энергии, численности и биомассы).
- •40. Биосфера и ее границы, виды вещества в биосфере (живое, косное, биокосное и биогенное вещество).
- •41. Функции живого вещества в биосфере (энергетическая, газовая, концентрационная, окислительно-восстановительная). Ноосфера.
- •42. Биологическое разнообразие.
- •43. Сохранение разнообразия (сохранение видов, категории сохранения видов по мсоп, защита и сохранение сообществ), критерии для определения приоритета сохранения вида или сообщества.
- •44. История представлений о развитии жизни на Земле («лестница существ» Бонне, теория эволюции ж.Б.Ламарка).
- •45. Учение ч.Дарвина об искусственном отборе (сознательный и бессознательный отбор).
- •46. Учение ч.Дарвина о естественном отборе (наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор).
- •47.Микроэволюция: генетические процессы в популяциях (мутации, популяционные волны, изоляция), формы естественного отбора.
- •48. Адаптация как результат естественного отбора.
- •49. Аллопатрическое и симпатрическое видообразования.
- •50. Макроэволюция. Биологический прогресс и биологический регресс. Направления биологической эволюции (аллогенез, арогенез и катагенез).
- •51. Антропогенез: классификация человека и его происхождение.
13. Виды рнк (рибосомальная, информационная и транспортная) и ее функции в клетке.
Существует три основных вида РНК: транспортная (т-РНК), информационная (и-РНК) и рибосомная (р-РНК). Информационная РНК (и-РНК) является матрицей, которую рибосомы используют при синтезе белка. Её нуклеотидная последовательность комплементарна сообщению, содержащемуся в определённом участке ДНК. Транспортные РНК переносит аминокислоты к месту синтеза. Несколько видов р-РНК являются основным компонентом рибосом. Нуклеотидные последовательности т-РНК и р-РНК также определяются определёнными участками ДНК.
14. Биосинтез белков. Механизм транскрипции и трансляции.
Синтез белка (трансляция) является самым сложным из биосинтетических процессов: он требует очень большого количества ферментов и других специфических макромолекул, общее количество которых, видимо, доходит до трёхсот. Часть из них к тому же объединены в сложную трёхмерную структуру рибосом. Но несмотря на большую сложность синтез протекает с чрезвычайно высокой скоростью (десятки аминокислотных остатков в секунду). Процесс может замедляться и даже останавливаться ингибиторами-антибиотиками.
В пятидесятых годах XX века было установлено, что синтез белка происходит в рибонуклеопротеиновых частицах, называющихся рибосомами.
Сам процесс протекает в пять этапов.
1.Активация аминокислот. Каждая из 20 аминокислот белка соединяется ковалентными связями к определённой т-РНК, используя энергию АТФ. Реакция катализуется специализированными ферментами, требующими присутствия ионов магния.
2.Инициация белковой цепи. и-РНК, содержащая информацию о данном белке, связывается с малой частицей рибосомы и с инициирующей аминокислотой, прикреплённой к соответствующей т-РНК. т-РНК комплементарна с находящимся в составе и-РНК триплетом, сигнализирующим о начале белковой цепи.
3.Элонгация. Полипептидная цепь удлиняется за счёт последовательного присоединения аминокислот, каждая из которых доставляется к рибосоме и встраивается в определённое положение при помощи соответствующей т-РНК. В настоящее время генетический код полностью расшифрован, то есть всем аминокислотам поставлены в соответствие триплеты нуклеотидов. Элонгация осуществляется при помощи белков цитозоля (так называемые факторы элонгации).
4.Терминация. После завершения синтеза цепи, о чём сигнализирует ещё один специальный кодон и-РНК, полипептид высвобождается из рибосомы.
5.Сворачивание и процессинг. Чтобы принять обычную форму, белок должен свернуться, образуя при этом определённую пространственную конфигурацию. До или после сворачивания полипептид может претерпевать процессинг, осуществляющийся ферментами и заключающийся в удалении лишних аминокислот, присоединении фосфатных, метильных и других групп и т. п.
Генетический код обладает рядом особенностей. Во-первых, в коде отсутствуют «знаки препинания», то есть сигналы, показывающие начало и конец кодонов. Во-вторых, 3 нуклеотидных триплета (УАГ, УАА, УГА) не соответствуют никакой аминокислоте, а обозначают конец полипептидной цепи, а кодон АУГ сигнализирует о начале цепи либо (если он в середине последовательности) об аминокислоте метионине. Многие аминокислоты могут кодироваться несколькими различными кодонами. Все кодоны аминокислот одинаковы у всех изученных организмов: от вируса до человека. Создаётся впечатление, что все организмы на Земле происходят от единого генетического предка. Впрочем, в последнее время в митохондриях клеток человека были обнаружены кодоны, не совпадающие с «нормальным» словарём. Их наличие представляет собой загадку для ученых.
Синтез белка требует больших затрат энергии – 24,2 ккал/моль. После окончания синтеза белок при помощи специального полипептидного лидера доставляется к месту своего назначения.
Синтез белка контролируют гены-операторы. Совокупность рабочих генов – операторов и структурных генов – называется оперон. Опероны не являются самостоятельной системой, а «подчиняются» генам-регуляторам, отвечающим за начало или прекращение работы оперона. Свой контроль гены-регуляторы осуществляют при помощи специального вещества, которое они при необходимости синтезируют. Это вещество реагирует с оператором и блокирует его, что влечёт за собой прекращение работы оперона. Если же вещество реагирует с небольшими молекулами – индукторами, это будет являться сигналом к возобновлению работы системы.
Модель оперонов была разработана на микроорганизмах, но она соответствует и принципу работы генома эукариот. У последних гены образуют сложные системы, называемые супергенами, которые могут одновременно кодировать множество идентичных друг другу молекул белка.