1Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни (бил4). Жизненные циклы грибов.

После изучения особенностей организации таллома грибов и их размножения в жизненном цикле грибов логично выделить две основные фазы онтогенетического развития:

Вегетативная фаза: Непосредственно после прорастания формируется вегетативное тело (таллом, колония) гриба или грибоподобного протиста. В вегетативной фазе гриб осваивает субстрат, растет, накапливает биомассу и энергию и через определенное время переходит в репродуктивную фазу.

В вегетативной фазе установить систематическое положение гриба можно только до уровня высших таксонов – классов или порядков. Определенные признаками штамма, расы и вида заметны в вегетативной фазе лишь в исключительных случаях.

Репродуктивная фаза: Начинается функциональная дифференцировка таллома – одна его часть продолжает выполнять свои трофические функции, а другая развивает специфические органы размножения, или споруляции. В это время и появляется большинство таксономически значимых признаков. Появляются плодовые тела, которые и позволяют идентифицировать гриб.

По преобладанию в жизненном цикле гаплоидной или диплоидной фазы различают:

1. Гаплоидные грибы. Аскомицеты, зигомицеты, многие хитридиомицеты.

2. Гаплоидно-дикариотичные грибы. Базидиомицеты, тафриномицеты.

3. Гапло-диплоидные грибы. Некоторые дрожжи. Фазы чередуются.

4. Диплоидные грибы. Оомицеты, многие миксомицеты (подобно некоторым водорослям и простейшим, а также растениям и животным).

По мере роста грибов их облик неузнаваемо меняется. Сначала развивается паутинистый, пушистый или ватообразный, часто тяжистый мицелий, продолжительность жизни которого у одних грибов 1-2 недели, а у других многие годы. Затем на мицелии образуются органы спороношения, и вид гриба становится совсем иным. У многих микроскопических грибов это наступает очень быстро, через несколько дней. Это легко заметить, выращивая в культуре, например, пеницилл. Его колония, сначала белая и пушистая, через 4-5 дней, а часто и раньше меняет свою окраску на зеленую или голубую и становится порошистой от многочисленных спор. У грибов-паразитов растений, например, мучнисторосяных или ржавчинных, споры бесполого размножения тоже образуются уже через несколько дней после заражения растения.

2,Концепция биологической информации и самовоспроизведения жизни.(3бил) Репликация ДНК и размножение клеток

Кроме синтеза белков индивидуальное развитие включает размножение клеток, а также и размножение самих организмов. Для этого необходим механизмвоспроизведения генетической информации. Копирование гене­тической программы осуществляется посредством репликации ДНКв цикле деления клетки (рис. 4.2). Это вторая функция генов.

Репликация (от лат. replicatio – повторение) означает процесс матричного аутосинтеза молекулы ДНК, ведущий к ее удвоению, самовоспроизведению. Как и в случае транскрипции, молекула ДНК разделяется на две нити и достраивается свободными нуклеотидами, но не по одной цепи, а сразу по обеим (рис. 4.2, вверху слева). Под­бор нуклеотидов идет по принципу комплементарности: аденин – тимин, гуанин – цитозин. Новые цепи не удаляются со своих матриц, как это происходит с РНК при транскрипции, а остаются на них, удерживаемые водородными связями. В результате образуются две молекулы ДНК, каждая из которых содержит одну старую и одну новую цепи нуклеоти­дов. Дочерние молекулы ДНК идентичны друг другу и в то же время повторяют материнскую молекулу. На рис. 4.2 видно, как в репликативной вилке пара А-Т воспроизводится в две такие же А-Т пары, а пара Г-Ц, соответственно, в две Г-Ц пары.

Когда в 1953 г. Уотсон и Крик показали возможность самокопирования ДНК по принципу комплементарности, научная общественность была в шоке: настолько неожиданно прост и надежен оказался механизм наследственности! Не столько структура ДНК, сколько вытекаю­щий из нее механизм самокопирования представлял наибольший инте­рес в их открытии.

Ядерная ДНК находится в составе хромосом, она связана с большим количеством вспомогательных белков, способствующих ее правильной упаковке. Во время деления клетки эти структуры максимально спирализованы. Число хромосом (как и их размеры, форма) спе­цифично для каждого вида животных или растений (хромосомный набор, или кариотип вида). В половых клетках содержится минимальный, одинарный, или гаплоидный,

Рис. 4.2. Цикл деления и дифференцировка клеток

 набор хромосом, включаю­щий один комплект генов, т.е. один геном, его обозначают латинским символом “n”. Начиная от зиготы, полученной от слияния мужской (1n) и женской (1n) половых клеток, во всех поколениях сома­тических клеток воспроизводится двойной, или диплоидный, набор хромосом – 2n. Так, у человека в обычной соматической клетке содержится 46 хромосом – 23 хромосомы от матери и 23 такие же от отца (только по 23-й паре есть различия хромосом женского и мужского организмов).

3,Какие изменения в жизни человека связаны с успехами биологических наук.

Билет6