Круговорот веществ (воды, азота) в биосфере.

Живые организмы создают в биосфере круговороты важнейших биогенных элементов, которые попеременно переходят из живого вещества в неорганическую материю. Эти циклы делят на 2 основные группы: круговорот газов и осадочные круговороты. В первом случае главный поставщик элементов -атмосфера (углерод, кислород, азот), во втором - горные осадочные породы (фосфор, сера и др.).Круговорот воды

      Вода испаряется и воздушными течениями переносится на большие расстояния. Выпадая на поверхность суши в виде осадков, она способствует разрушению горных пород, делает их доступными для растений и микроорганизмов, размывает верхний почвенный слой и уходит вместе с растворенными в ней химическими соединениями и взвешенными органическими частицами в моря и океаны. Циркуляция воды между океаном и сушей представляет собой важнейшее звено в поддержании жизни на Земле.

Круговорот азота

      Растения получают азот в основном из разлагающегося мертвого органического веществом посредством деятельности бактерий, которые превращают азот белков в усвояемую растениями форму. Другой источник - свободный азот атмосферы - растениям непосредственно не доступен, но его связывают, т.е. переводят в другие химические формы, некоторые группы бактерий и сине-зеленые водоросли, они обогащают им почву. Многие растения находятся в симбиозе с азотфиксирующими² бактериями, образующими клубеньки на их корнях. Из отмерших растений или трупов животных часть азота, за счет деятельности других групп бактерий, превращается в свободную форму и вновь поступает в атмосферу.

№12

Главные направления эволюции. Прогресс и регресс в эволюции. Пути достижения биологического прогресса. Способы осуществления биологического прогресса.

Способы достижения биологического прогресса.

Эволюционный процесс может осуществляться несколькими способами:

1)Дивергенция – это постепенное расхождение признаков у родственных организмов. Дивергенция приводит к преобразованию одних органов тела в другие в связи с выполнением ими новых функций. В результате дивергенции у родственных форм возникают гомологичные органы.

Гомологичные органы – это органы имеющие сходное строение и общее происхождение.

Например, после выхода позвоночных животных на сушу их передние конечности претерпели ряд изменений в зависимости от мест обитания и образа жизни: бегательные у большинства млекопитающих, роющие у крота, крылья у птиц, хватательные у обезьян и т.д.

2)Паралелизм – это независимое развитие сходных признаков в эволюции близкородственных групп.

Примерами параллелизма является эволюция одногорбого и двугорбого верблюдов соответственно в Африке и Центральной Азии, одинаковые группы крови у человека и обезьян. Параллелизмы объясняются сходством генотипов у родственных форм .

3)Конвергенция- это процесс эволюционного развития в сходном направлении двух или нескольких неродственных групп организмов.

Например, сходство обтекаемых форм теля акуловых и китообразных.

При конвергентном способе эволюции возникают аналогичные органы.

Аналогичные органы – это органы имеющие внешнее сходство, выполняющие одинаковые функции, но имеющие различное происхождение ( бивни моржа и бивни слона, жабры головастиков и жабры рыб и т.д.).

Нуклеиновые кислоты. Строение нуклеотидов. Строение и функции ДНК и РНК клетки.

РНК.

РНК ( рибонуклеиновая кислота) представляет собой биологический полимер состоящий из множества мономеров - нуклеотидов.

В состав нуклеотида РНК входят:

1)Пятиуглеродный сахар – рибоза;

2)Остаток фосфорной кислоты;

3)Четыре азотистых основания: аденин –А, урацил-У, гуанин- Г, цитозин-Ц.

РНК как правило состоят из одной цепи нуклеотидов, хотя у некоторых вирусов РНК состоит из двух цепей.

В клетках существует три типа РНК:

1)Информационная ( иРНК)– составляет примерно 5% от всей РНК, содержащейся в клетке. иРНК предназначена для передачи генетической информации от ДНК к месту синтеза белка.

2)Транспортная (тРНК) – составляет примерно 10% то всей РНК. тРНК транспортирует аминокислоты из цитоплазмы к месту синтеза белка в рибосомы.

3)Рибосомальная (рРНК)- составляет примерно 85% то всей РНК. рРНК входит в состав рибосом и обеспечивает определенное пространственное взаиморасположение иРНК и тРНК.

Таким образом главной функцией РНК является участие в синтезе белка.

Приблизительно 95% РНК содержится в цитоплазме , а остальные 5% содержатся в ядре.

ДНК.

Нуклеиновые кислоты имеют первостепенное биологическое значение и представляют собой биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

Существует два вида нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.

ДНК ( дезоксирибонуклеиновая кислота ) 98% ДНК содержится в ядре, остальные 2% содержатся в митохондриях и пластидах цитоплазмы.

Молекула ДНК представляет собой две полинуклеотидные цепи соединенные друг с другом.

Мономерами ДНК являются нуклеотиды, в состав которых входят:

1)Пятиуглеродный сахар дезоксирибоза;

2)Остаток фосфорной кислоты;

3)Четыре азотистых основания : аденин-А ,тимин-Т, гуанин-Г, цитозин-Ц.

Нуклеотиды соединены в цепочку путем образования ковалентных фосфодиэфирных связей между дезоксирибозой одного и остатком фосфорной кислоты соседнего нуклеотида. Обе цепи объединяются в одну молекулу водородными связями, возникающими между азотистым основанием разных цепей, причем между аденином и тимином устанавливаются две связи, а между гуанином и цитозином – три. Вследствие этого нуклеотиды двух цепей образуют пары: А-Т , Г-Ц .

Строгое соответствие нуклеотидов друг другу в парных цепях ДНК называется – комплементарность ( взаимодополняемость).

Репликация – это процесс самоудвоения молекулы ДНК , т.е. образование новой молекулы на основе исходной. Репликация происходит следующим образом. Под воздействием специального фермента ДНК полимеразы разрываются водородные связи между нуклеотидами двух цепей и к освободившимся связям по принципу комплементарности присоединяются соответствующие нуклеотиды ДНК ( А-Т, Г-Ц ).

Роль ДНК в клетке заключается в хранении , воспроизведении и передаче генетической информации.

№13

Жизненный цикл клетки. Интерфаза и её периоды. Удвоение ДНК.

Митоз , его фазы и биологическое значение.

В многоклеточном организме все клетки специализированы т.е имеют определенное строение и выполняют определенные функции. В соответствии со специализацией клетки имеют разную продолжительность жизни ( нервные и мышечные функционируют на протяжении всей жизни, а клетки эпидермиса, лейкоциты и др. быстро изнашиваются и заменяются новыми клетками в результате клеточного деления.

Жизненный цикл клетки – это совокупность процессов , происходящих в клетке от момента ее появления до момента ее гибели или деления.

Митотический цикл клетки – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления клетки до другого деления клетки, включая и само деление.

Интерфаза – период в жизнедеятельности клетки от ее образования до начала следующего деления.

Интерфаза состоит из трех периодов:

1)Пресинтетический или постмитотический – это период в который вступает клетка сразу после деления. В этот период идут обменные процессы: синтез РНК , белков – ферментов, АТФ , накопление ДНК. Клетка растет и выполняет свои обычные функции. Она содержит диплоидный набор хромосом, и каждая хромосома состоит из одной хроматиды (2н1хр.). продолжительность данного периода от нескольких часов до нескольких лет и даже десятилетий в зависимости от типа клетки.

2)Синтетический – это период в котором происходит репликация ( удвоение) молекул ДНК. В этот период происходит удвоение хроматид, и к его окончанию содержание генетического материала в клетке становится равным т.е каждая хромосома состоит из двух хроматид ( 2н2хр.). в клетке идут обменные процессы, она растет и продолжает выполнять свои функции. Продолжительность данного периода от нескольких минут до 6 – 12 часов.

3)Постсинтетический или премитотический – это период в котором продолжиется синтез РНК и белков, накапливается энергия АТФ, затухают обменные процессы. Клетка постепенно прекращает выполнение своей основной функции, увеличивается вязкость цитоплазмы. К концу этого периода удваиваются центриоли. Содержание генетического материала остается прежним

( 2н2хр.) . продолжительность данного периода составляет 3-4 часа.