ГУ «Средняя школа № 22 отдела образования акимата города Костаная»
Шпаргалки в таблицах по биологии.
Составитель: учитель биологии, СВУК без категории
Мухамедзянова Р.Н.
Шпаргалка по биологии на ЕНТ, ПГК и экзамены.
1. Предмет, задачи и методы изучения общей биологии. Значение общей биологии.
Впервые этот термин был предложен в 1802 г. французским ученым Ж. Б. Ламарком. Для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Современная биология – это комплекс биологических наук изучающих живую природу, как особую форму движения материи, законы существования и развития. Биология характеризуется: 1.Высокой специализацией. 2.Тесным взаимодействием составляющих её наук. 3. Интеграцией. Биология обогатилась фактическим материалом, новыми теориями, обобщениями. Центральной задачей общей биологии является познание законов эволюции. Органический мир не остаётся неизменным с момента появления на земле жизни, он непрерывно развивается в силу естественных материальных причин. Биосфере принадлежит важная роль в формировании лика земли, образованию атмосферы, гидросферы. Задачи общей биологии: а) управление живой природой, б) изучение биоценозов, в)изучение структуры и функции клетки, г) изучение механизма саморегуляции, д) изучение основных жизненных явления на уровне молекул (обмен в-в, наследственная изменчивость, раздражимость), е) изучение вопросов наследственности и изменчивости. Таким образом задача общей биологии состоит в познании общих закономерностей развития живой природы. Раскрытия сущности жизни и изучение форм жизни. Методы исследования: а) метод наблюдения даёт возможность анализировать и описывать биологические явления.
На методе наблюдения основывается основывается описательный метод. Для того чтобы выяснить сущность явления, необходимо прежде всего собрать и описать фактический материал. б) исторический метод – выясняет закономерности появления и развития организма, становление их структуры и функций. в) экспериментальный метод связан с целенаправленным созданием системы, помогает исследовать св-ва и явления живой природы. г) Метод моделирования – это изучение какого-либо явления через его модель. Значение биологии: а) играет роль в формировании мировоззрения и понимания коренных филосовско-методологических проблем. б) играет практическую роль (борьба с вредителями, решение пищевой проблемы в) применяется в медицине г) в охране окр. среды.
2. Ложная теория расизма и социального дарвинизма – их реакционная сущность.
Вопреки научным данным в некоторых странах продуцируются расовые теории. Сущность которых заключается в том, что расовые различия являются видовыми и даже родовыми. Они говорят, что люди белой и черной расы относятся к разным видам и родам. Поэтому у них различный экономический и культурный уровень. Расисты объясняют это не социальными причинами, а биологическими особенностями рас. Они стараются доказать возможность возникновения разных рас, на различных этапах эволюции человека, например они говорят что негроидная раса произошла от ахрантропов. А
европеоидная от неоантропов. Расовые теории подразделяют на высшие и низшие. Своими теориями расисты оправдывают империалистические войны, расовое неравенство, угнетение одних народов другими. К расистским теориям относится и социальный Дарвинизм. Он переносит биологические законы борьбы за существование и естественного отбора на человеческое общество. И этим оправдывает социальное неравенство в обществе.
3. Ткани. Строение и функции эпителиальной и соединительной тканей.
Ткани – это группа клеток сходных по строению, происхождению и выполняющих определенную функцию. Эпителиальная ткань. 1) Плоский эпителий. Поверхность клеток гладкая, клетки плотно прилегают друг к другу. Находятся на поверхности кожи, в ротовой полости, пищеводе, альвеолах, капсулах нефронов. Функции: покровная, защитная, выделительная: газообмен и выделение мочи. 2) Железистый эпителий. Образует железы, которые вырабатывают секрет. Расположение: железы кожи, желудок, кишечник, поджелудочная железа, железы внутренней секреции, слюнные. Ф-ции: выделительная(пот, слезы), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов. 3) Мерцательный и ресничный эпителий. Состоит из клеток с многочисленными волосками. Расположение: дыхательные пути. Функции: защитная (реснички задерживают и удаляют частички пыли). Соединительная ткань. 1) Плотная волокнистая.
Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества. Расположение: собственно кожа (дерма), сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза. Функции: покровная, защитная, двигательная. 2) Рыхлая волокнистая. Рыхлое межклеточное вещество расположенное в волокнистой клетке. Расположение: подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка,
проводящие пути нервной системы. Ф-ции: соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняя промежутки между органами, поддерживает терморегуляцию. 3) Хрящевая ткань. Круглые или овальные клетки, находящиеся в капсулах, межклеточное вещество упругое, плотное, прозрачное. Расположение: Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов. Ф-ции: сглаживание трущихся поверхностей костей, защита от деформации дыхательных путей и ушных раковин. 4) Костная. Клетки с длинными отростками, соединенные между собой. Межклеточное вещество представлено неорганическими солями и белком оссеином. Расположение: клетки скелета. Ф-ции: опорная, двигательная, защитная.5) Кровь и лимфа. Жидкая соединительная ткань, состоит из форменных элементов клеток крови. Состоит из плазмы 9жидксоть с растворенными в ней органическими и минеральными в-вами – сыворотка и белок фибриноген. Расположение: кровеносная ситема всего организма. Ф-ции: разносит ксилород и питательные вещества по всему организму. Забирает углекислый газ и продукты распада. Обеспечивает постоянство внутренней среды, химический и газовый состав. Регуляторная и защитные функции.
4. Мембранные компоненты клетки. Строение и функции ЭР, ядра, митохондрии.
ЭР пронизывает цитоплазму всех эукариотических клеток – это разветвленная система соединенных между собой полостей, трубочек, каналов. ЭР имеет одиночную мембрану. Выделяют 2 разновидности ЭР: 1) шероховатый ЭР, 2) гладкий ЭР. На мембране шероховатого (гранулярного) ЭР располагаются рибосомы. Основная функция: синтез белка. Синтезируемый белок транспортируется по каналам шероховатой ЭР. Мембраны гладкого ЭР рибосом не имеют, но содержат ферменты синтеза, почти всех клеточных липидов (жиров). Таким образом главной функцией гладкого ЭР будет являться синтез липидов, а также осуществление системы их транспорта внутри клетки. Ядро – это наиболее важный компонент эукариотической клетки. Большинство клеток имеют одно ядро, но встречаются и многоядерные клетки (мышечная). Некоторые специализированные клетки утрачивают ядра. При рассмотрении клетки, заметно что из всех клеточных органелл ядро самое большое. Ядра имеют шаровидную форму. Реже могут быть сегментированы или веретеновидные. Средний диаметр ядер 10-20 мкм. Строение ядра: В состав ядра входит ядерная оболочка(нуклеоплазма) содержащая хроматин и ядрышки. 1) Ядерная оболочка состоит из 2 мембран: наружной и внутренней. А) наружная переходит в ЭР. Ядерная оболочка пронизана ядерными спорами. Через ядерные споры происходит обмен различными веществами между ядром и цитоплазмой. Поры имеют определенную структуру, которая представляет собой продукт слияния наружной и внутренней мембраны ядерной оболочки. Эта структура регулирует прохождение молекул через поры. 2) Содержимое ядра представлено желеобразным раствором, который называется ядерным соком, нуклеоплазмой, в нем располагаются хроматин и одно или несколько ядрышек. Нуклеоплазма содержит белки, ферменты, нуклеотиды, ионы и т.д. Функции ядра: ядро необходимо для жизни клетки, т.к. регулирует всю клеточную активность:
а) клетка несет в себе генетическую информацию, б) деление ядра в свою очередь предшествует клеточному делению, поэтому дочерние клетки также имеют ядра, в) ядро управляет процессами биосинтеза белка, г) через белки контролируются все другие процессы жизнедеятельности. Митохондрии – это энергетические станции клетки. Эти палочковидные, нитевидные или шаровидные органеллы с диаметром около 1мкм и длинной около 7 мкм имеют наружную гладкую мембрану и внутренюю мембрану, образующую многочисленные складки – кристы. В кристы встроены ферменты, участвующие в преобразовании энергии питательных веществ, поступающих в клетку извне, в энергию молекул АТФ. Внутреннее пространство митохондрий заполнено гомогенным веществом, носящим название матрикса. Вещество матрикса имеет более плотную консистенцию, чем окружающая митохондрию гиалоплазма. В матриксе выявляются тонкие нити ДНК и РНК, а также митохондриальные рибосомы, на которых синтезируются некоторые белки.2.Естественный отбор – главный движущий фактор эволюции. Формы естественного отбора.
2. Естественный отбор – результат борьбы за существование. Он основывается на преимущественном выживании и оставлении потомства с наиболее приспособленными особями каждого вида и гибели менее приспособленных организмов. В ходе естественного отбора основное значение имеет фенотип организма: окраска, способность быстро перемещаться, устойчивость к действию высоких и низких температур и т.д. Например широкое распространение инсектицидов привело к возникновению у многих видов устойчивости к ним. Однако генетический механизм оказался не одинаков у разных видов: накопление яда кутикулой, повышение содержания липидов, повышению устойчивости нервной системы. Естественный отбор – единственный фактор эволюции,
осуществляющий направленной изменение фенотипического облика популяций и её генотипического состава вследствие размножения организмов с разными генотипами. Формы естественного отбора: а) Отбор в пользу особей с уклоняющимся от ранее установленных в популяции значений признака называют движущей формой отбора. Движущий отбор происходит при изменении внешних условий и приводит к быстрым сдвигам в генотипической структуре. (бабочки живущие на березах вследствие изменения цвета коры от загрязнения, тоже меняют окраску; у кротов изменяется размер тела в холодные, голодные зимы). Естественный отбор до тех пор смещает среднее значение признака или меняет частоту встречаемости, пока популяция не приспособится к новым условиям. Движущая форма естественного отбора приводит к закреплению новой формы реакции организма, которые соответствуют изменяющимся условиям. б) Стабилизирующая форма отбора. Поскольку в любой популяции всегда осуществляется мутационная и комбинативная изменчивость, то постоянно возникают особи с существенно отклоняющимися от среднего значения признаками. Стабилизирующая форма отбора исключает уклонение от нормы особей. Большое сходство в популяции животных и растений - результат действия стабилизирующего отбора. Например во время бури в США все воробьи с короткими и длинными крыльями погибли, а со средним размером выжили. Стабилизирующая форма отбора была открыта И.И. Шмальгаузеном. в) Дизруптивная форма – отбор благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм. Например появление 2 рас погремка – раннецветущей и позднецветущей. Их возникновение результат покосов, осуществляемых в середине лета, вследствие чего единая популяция разделилась на 2 не перекрывающиеся популяции. г) частотно-зависимый отбор. Отбор при котором приспособленность организмов зависит от их частоты в популяции. Например мутанты самцы дрозофилы имеют преимущество при спаривании с самками перед дикими самцами, но по мере возрастания частоты мутантных самцов их преимущество утрачивается.
5.Ткани. Строение и функции мышечной и нервной тканей.
Ткани – это группа клеток сходных по строению, происхождению и выполняющих определенную функцию. Мышечная ткань.1) Поперечно-полосатая. Многоядерные клетки цилиндрической формы до 10 см длинной. Исчерченная поперечно-полосатыми волокнами(миофибриллами). Расположение: скелетные мышцы, сердечная мышца. Ф-ции: произвольные движения тела и его частей, мимика лица, речь, непроизвольные сокращение (автоматия) сердечной мышцы, имеют свойства возбудимости и сократимости.2) Гладкая. Клетки одноядерные, длина 0,5 мкм с заостренными концами. Расположение: стенки пищеварительного тракта, кровеносных, лимфатических сосудов, мышцы кожи. Ф-ции: непроизвольные сокращения стенок внутри полых органов, например перистальтика кишечника, поднятие волос. Нервная ткань. 1) Нервные клетки нейроны состоят из: а) Нервные клетки разнообразны по форме и величине, размеры до 0,1 мм в диаметре. Расположены: серое вещество головного мозга. Ф-ции: высшая нервная деятельность, связь организма с внешней средой, помещаются центры условных и безусловных рефлексов. Нервная ткань обладает свойствами: возбудимостью и проводимостью. Б) короткие отростки нейронов древовидно ветвящихся – дендриты. Расположение: соединяются с отростками соседних клеток. Ф-ции: передают возбуждение с одного нейрона на другой, устанавливают связь между всеми органами тела, т.е. нервные импульсы очень быстро проходят по дендритам. В) Нервные волокна – длинные выросты нейронов до 1 м длины – аксоны. В организме они заканчиваются ветвистыми окончаниями. Расположение: Нервы периферической нервной системы которые иннервируют все органы тела. Ф-ции: проводящие пути нервной системы передают возбуждение от нервной клетки к периферии по центробежным нейронам от рецепторов.
1.Основные свойства живых организмов.
А) Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты не живой природы. Однако соотношение элементов в живом и неживом не одинаково. В живых организмах 98% химического состава приходится на четыре элемента: углерод, кислород, азот и водород. Б) Обмен веществ и энергии. Важный признак живых систем – использование внешних источников энергии в виде пищи, света и др. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии, вот почему они открытые. Основу обмена веществ состовляют взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции, т.е. процессы синтеза веществ в организме, и диссимиляции, в результате которых сложные вещества и соединения распадаются на простые и выделяется энергия, необходимая для реакций биосинтеза. Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма. В) Самовоспроизведение. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено временем; подержание жизни связано с самовоспроизведением. Любой вид состоит из особей, каждая из которых рано или поздно перестаёт существовать, но благодаря самовоспроизведению жизнь вида не прекращается. В основе само воспроизведения лежит образование новых молекул и структур, которое обусловлено информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте ДНК. Самовоспроизведение тесно связано с явлением наследственности: любое живое существо рождает себе подобных. Наследственность заключается в способности организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Она обусловлена относительной стабильностью, т.е. постоянством строение ДНК. Г) Изменчивость. – свойство, противоположное наследственности. Оно связано с приобретением организмами новых признаков и свойств. В основе наследственной изменчивости лежат изменения биологических матриц – молекул ДНК. Изменчивость создает разнообразный материал для отбора наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь приводит к появлению новых форм жизни, новых видов живых организмов. Д) Способность к росту и развитию. – свойство, присущее любому живому организму. Расти – значит увеличиваются в размерах и массе с сохранением общих черт строения. Рост сопровождается развитием. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта.
Развитие живой формы материи представлено индивидуальным и историческим развитием. На протяжении индивидуального развития постепенно и последовательно проявляются все свойства организмов. Историческое развитие сопровождается образованием новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате исторического развития возникло все многообразие жизни на Земле. Е) Раздражимость. – неотъемлемая черта, присущая всему живому; она является выражением одного из свойств всех тел природы – свойства отражения. Оно связано с передачей информации из внешней среды любой биологической системе. Это свойство выражается реакциями живых организмов на внешнее воздействие. Благодаря раздражимости организмы избирательно реагируют на условия окружающей среды. Ж) Дискретность. – всеобщее свойство материи. Любая биологическая система состоит из отдельных, но тем не менее взаимодействующих частей, образующих структурно-функциональное единство.
Эмбриологическое доказательство. Образование половых клеток, гаметогенез сходен у всех многоклеточных организмов, и все организмы развивались из одной диплойдной клетки(зиготы) Это свидетельствует о единстве мира живых организмов. Блестящим доказательством служит сходство зародышей на ранних стадиях развития. Все они имеют хорду, потом позвоночник, жаберные щели одинаковые отделы тела (голову, туловище, хвост). Различия проявляются по мере развития. В начале зародыш приобретает черты характеризующие класс, затем отряд, род и наконец вид, такое последовательное расхождение признаков свидетельствует о происхождении хордовых от общего ствола, давшего в процессе эволюции несколько ветвей. Связь между индивидуальным и историческим развитием организма выразили немецкие ученые Геккель и Мюллер. Генетический закон. Во 2 половине 19 века Геккель и Мюллер установили закон онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Индивидуальное развитие особи (онтогенез) кратко повторяет историческое развитие вида. Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, поэтому повторение происходит в сжатой форме с выпадением ряда этапов, кроме того эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Пример: У зародыша образуются жаберные щели и у млекопитающих и у рыб, но у рыб из них получаются жабры, а у млекопитающих другие органы. Биогеографическое доказательство.
Английский ученый Уоллес доказал что чем теснее связь континентов, тем более родственные формы там обитают. Чем древнее изоляция, тем больше различие между ними. Уоллес выделил несколько областей: 1. Палеоарктическая(Европа, северная Африка, северная и средняя Азия, Япония), 2. Не арктическая (северная Америка), 3.Эфиопская (Африка к югу от пустыни Сахара), 4.Индомалайская (Южная Азия Малайский архипелаг), 5. Неотропическая (Южная и центральная Америка), 6. Австралийская (Австралия, Новая Зеландия, Каледония, Тасмания) Цитологическое доказательство. Цитология – наука о клетке, открытие клеточного строения растений, животных и человека, а затем установления сходства в составе и строении клеток, единство принципов хранения, реализации и передачи наследственной информации, это одно из наиболее веских доказательств органического мира.
3.Значение опорно-двигательной системы. Скелет человека.
К системе органов движения относят кости, скелет, связки, суставы, мышцы. Кости, связки, суставы массивная часть опорно-двигательной системы. Мышцы – это активная часть аппарата движения. Система органов движения единое целое: каждая часть и орган формируется и функционирует, а также взаимодействует с другими органами. Функции: 1. Скелет образует структурную основу тела и определяет его размер и форму. 2. Служит опорой и защитой всего тела и отдельных органов. 3. Многие кости являются рычагами с помощью которых осуществляются разнообразные движения.4. Мышцы приводят в движение всю мощную систему рычагов. 5. Скелет активно участвует в обмене веществ: поддерживает на определенном уровне минеральный состав крови, ряд веществ входящих в состав костей – Са, Р, Mg, лимонная кислота, при необходимости вступают в обменные реакции. Скелет человека состоит из следующих отделов: 1) скелет туловища (позвоночный столб, грудная клетка), 2) скелет головы (лицевой и мозговой отделы), 3) скелет конечностей (пояса конечностей и свободных верхних и нижних конечностей). Скелет туловища. А)Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков. В нем различают следующие отделы. Шейный отдел состоит из 7 позвонков, грудной из 13, поясничный из 5, крестцовый из 5, копчиковый 4-5. Крестцовые позвонки срастаются в кость крестец, а копчиковые позвонки в копчик. Позвоночный столб занимает около 40% длинны тела и является его стержнем или опорой. Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал в котором находится спинной мозг. К отросткам позвонком прикрепляются мышцы.
Между позвонками находятся межпозвоночные диски. Они способствуют подвижности. Межпозвоночные диски состоят из волокнистого вещества. Скелет грудной клетки. Грудная клетка образует костную основу грудной полости. Сотоит из грудины и 12 пар ребер соединеных сзади с позвоночным столбом. Нижние 2 пары свободные. Грудная клетка защищает сердце, легкие, печень и служит местом прикрепления дыхательных мышц и мышц верхних конечностей. Грудина плоская непарная кость, состоящая из рукоядки(верхная часть), тела(средняя часть), мешковидный отросток. Между этими частями тела находятся хрящевые прослойки. Скелет конечностей. В верхней части спины расположены 2 плоские треугольной формы кости (лопасти). Он связаны с позвоночником и ребрами с помощью мышц. Каждая лопатка соединяется с ключицей. А ключица в свою очередь с грудиной и ребрами. Лопатки и ключица образуют пояс верхних конечностей. Скелет свободной верхней конечности образован ключевой костью, подвижно соединённой с лопаткой. Предплечье состоит из лучеовй и локтевой костей и костей кисти. Пальцы состоят из 3 фаланг, большой палец из 2. Пояс нижних конечностей состоит из крестца, и неподвижно соединенных с ним 2 тазовых костей. Скелет свободной нижней конечности состоит из: бедренной кости, двух костей голени(большой берцовой и малой) и стопы. Стопа состоит из коротких костей предплюсны, плюсны, фаланги пальцев .Череп. Череп – скелет головы. Различают 2 отдела: мозговой или черепная коробка и лицевой. Мозговой отдел является вместилищем головного мозга. В состав мозгового отдела черепа входят непарные кости (затылочная, лобная, клиновидная и решетчатая – на границе мозгового и лицевого отдела. Парные кости: теменные, височные. Все кости мозгового отдела соединены неподвижно, а внутри височной кости находится орган слуха. Через большое отверстие в затылочной кости полость черепа соединяется с позвоночным каналом. В лицевом отделе черепа большинство костей парные: верхние челюстные, скуловые, носовые, слезные, нёбные и нижние носовые раковины. Непарных костей 3: сошник, нижняя челюсть, подъязычная кость.
1.Энергетический обмен. Характеристика и значение I,II,III этапа.
Энергетический обмен или диссимиляция представляет собой совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающейся выделением энергии. В зависимости от среды обитания диссимиляция может протекать в 2-3 этапа. У аэробных в 3 этапа: 1) Подготовительный 2) безкислородный 3) кислородный. У анаэробных в два этапа. 1) Подготовительный. Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических соединений на более простые (белки – аминокислоты, жиры – глицерин + жирные кислоты, полисахариды – моносахариды и т.д.) Распад этих сложных субстратов осуществляется на различных уровнях желудочно-кишечного тракта. Внутриклеточное расщепление органических веществ происходит под действием ферментов лизосом. Высвобождающая при этом энергия рассеивается в виде теплоты, а образовавшиеся малые молекулы могут подвергаться дальнейшему расщеплению или использоваться как строительный материал. 2) Без кислородный. Осуществляется непосредственно в цитоплазме клетки. В присутствии кислорода не нуждается и заключается в дальнейшем расщеплении органических субстратов. Главными источниками энергии в клетке является глюкоза. Без кислородное неполное расщепление глюкозы называется гликолизом. Это многоступенчатый ферментативный процесс превращения 6 углеродной глюкозы в молекулы пировиноградной кислоты. C6H12O6 – 2C3H4O3. В ходе р-ции гликолиза выделяется большое количество энергии (200 кДж/моль). 60% рассеивается в виде теплоты, 40% идет на синтез АТФ. В результате гликолиза из одной молекулы глюкозы образуется: 2 молекулы ПВК, 2 АТФ и 2 воды, а также атомы водорода, которые запасаются клеткой в форме НАДФ. C6H12O6 +2АДФ + 2Ф+2НАД – 2C3H4O3+2АТФ+2Н2О +2НАДФ*Н. 3) Полное окисление. Полное окисление проходит на внутренней мембране митохондрий и в матриксе под действием многочисленных ферментов крист. Полное окисление состоит из 3 стадий: 1) окислительное декарбоксилирование ПВК, 2) цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса), 3) заключительный этап – электротранспортная цепь. 1) ПВК поступает в митохондрию, где она
полностью окисляется аэробным путем. Сначала происходит окисление ПВК, т.е. отщепление СО2 с одновременным окислением путем дегидрирования. Во время этих реакций ПВК соединяется с в-вом которое называют коферментом А. Затем образуется ацетилкофермент А, который за счет выделившейся энергии вовлекается в цикл трикарбоновых кислот. 2) Назван в честь открывшего его английского ученого Ганса Кребса. Он представляет из себя последовательность реакции в ходе которых из одной молекулы S KoA образуется 2 молекулы CO2, молекула АТФ, 4 пары атомов водорода, которые передаются на молекулы переносчики. 3) Белки переносчики транспортируют атомы водорода к внутренней мембране митохондрий, где передают их по цепи встроенных в мембрану белков. Затем водород соединяется с CO2. В результате образуется вода. Кислород создает разность потенциалов в мембране. При этом энергия ионов водорода используется для превращения АДФ в АТФ.
2.Характеристика биологии в додарвинский период.
В додарвиновский период (до 1859г.) в естествознании господствовали метафизические взгляды на природу, которые рассматривали явления и тела природы как раз и навсегда данные, неизменные, изолированные и не связанные между собой. Эти представления были тесно связаны с креационизмом (лат. Creatio – сотворение) и теологией (греч. Teos – Бог, logos – слово, учение, наука) которые рассматривают многообразие органического мира как результат творения его Богом. Креационисты (К. Линей, Ж. Кювье) доказывали, что виды живой природы реальны и неизменны со времени своего появления, при этом К. Линей утверждал, что видов существует столько, сколько их было создано во время «творения мира». К концу 18 века в биологии накопился огромный описательный материал, показавший, что: 1)даже внешне очень далекие виды по внутреннему строению обнаруживают определенные черты сходства; 2)современные виды отличаются от давно живших на земле ископаемых; 3)внешний вид, строение и продуктивность с/х растений и животных могут существенно изменятся с изменением условий их выращивания и содержания. Появившиеся сомнения в неизменяемости видов привели к возникновению
трансформизма – системы взглядов об изменяемости и превращении форм растений и животных под влиянием естественных причин. И хотя трансформисты, наиболее яркими представителя которых были Ж.А. Бюффон, К.Ф. Рулье, Эразм Дарвин, А. А. Кавезнев, были далеки от понимания развития природы как исторического процесса, однако их деятельность способствовала зарождению эволюционной идеи.
3.Состав, строение и свойства костей. Тип соединения костей.
В организме человека насчитывается около 200 костей, у взрослого человека 18%, а у новорожденного 14% от общей массы. Каждая кость – это сложный орган состоящий из: костной ткани, подкостницей, костного мозга, кровеносных и лимфатических сосудов, нервов. Кость – это соединительная ткань состоящая из клеток, которые погружены в твердое основное вещество. Примерно 30% основного в-ва образовано органическими соединениями (оссеин, коллагенные волокна), 70% - неорганические в-ва: Na, Ca, Mg, Cl, F, карбонаты и цитраты. Морфологическая ткань представлена костными клетками, - остеобластами. Они имеют множество выростов и расположены в межклеточном веществе в состав которого входят коллогеновые волокна и мин. в-во. Остеобласты находятся в гранулах распределенных по всему основному веществу. Они откладывают неорганическое вещество кости. Промежутки между остеобластами заполнены вставочными пластинками. Из остеобластов и вставочной пластинки состоят более крупные элементы кости перекладины. Если перекладины лежат плотно, то образуется компактное вещество кости, а если между перекладинами имеется пространство, то образуется губчатое вещество. Губчатое вещество образовано очень тонкими, костными перекладинами которые ориентированы параллельно линиями основных напряжений, а это позволяет кости выдерживать большую нагрузку. Компактное вещество имеет пластинчатое строение напоминающее систему вставленных друг в друга цилиндров – это придает кости легкость и крепость. Костные пластинки – это межклеточное вещество ткани, а клетки лежат между пластинками костного в-ва. Надкостница – это тонкая соед. тканная оболочка.
Соединение костей. Соединение костей обеспечивает либо подвижность, либо устойчивость частей скелета как механической структуры. Различают следующие виды соединений костей: В зависимости от этого соединение делят на 2 группы: 1) непрерывные 2) прерывистые 3) промежуточная форма или переходная является полуустав или симфоз. К нему относятся почти неподвижные лобковые сращения, где соединение происходит пр помощи хряща внутри которого имеется небольшая полость. Непрерывное соединение делят на 3 группы: 1) волокнистые соединения при помощи соединительной ткани, образующей межкостные перегородки, связки и межкостные швы. 2) хрящевые соединения, образованные прослойками из хрящевой ткани 3) соединение костей, с помощью костной такни, или костное сращение 4) прерывистые соединения.
1.Клеточная теория. История создания, основные положения.
История изучения клетки тесно связана с изобретением микроскопа. Первый микроскоп появился в Голландии в конце XVI столетия. Известно что он состоял из трубы и 2 увеличительных стёкол. Первый кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Изучая срез приготовленный из пробки, Р. Гук заметил, что в состав её входит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки. Он назвал их клетками. Этот термин утвердился в биологии, хотя Р. Гук видел не клетки, а их оболочку. Затем Антон ван Левенгук усовершенствовал микроскоп. 1831 г Роберт Броун – впервые описал ядро, 1838-39 годы Матиас Шнейдер – выявил, что ядро является обязательным компонентом всех живых клеток. Теодор Шванн – сопоставил животную и растительные клетки и установил что они сходны. Основные положения клеточной теории по Т. Шванну: 1. Все организмы состоят из одинаковых частей клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. 2. Для элементарных частей организма общий принцип развития – клеткообразование. 3. Каждая клетка в определенных границах есть индивидум, некое самостоятельное целое. Все такни состоят из клеток. 4. Процессы возникающие в клетках растений, могут быть сведены к следующему: а) возникновение клеток; б) увеличение клеток в размере; в) превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки. М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникают путем новообразования их первичного
неклеточного вещества. Это представление было отвергнуто немецким ученым Рудольфом Вирховым. Он сформулировал в 1859 г. теорию: «Всякая клетка происходит из другой клетки». Основные положения клеточной теории: 1. Клетка – элементарная живая система, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития прокариот и эукариот. Вне клетки жизни нет. 2. Новые клетки возникают только путем деления ранее существующих клеток. 3. Клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу. 4. Рост и развитие многоклеточного организма – следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток. 5. Клеточное строение организмов – свидетельство того, что всё живое имеет единое происхождение.
2.Численность популяций, управление численностью (колебание численности, гомеостаз).
Размеры популяций (пространственные и по числу особей) подвержены постоянным колебаниям. Периодические колебания численности популяции называют волнами жизни или популяционными волнами. Причины этих колебаний различны и в общей форме сводятся к влиянию биотических и абиотических факторов (враги, микроорганизмы вызывающие заболевания, запас пищи, влага, свет, температура, конкуренты, стихийные бедствия и т.д.). Например, осенью число кроликов было 10000, а после зимы их осталось 100. С изменением особей в популяции изменяется их плотность, т.е. число особей на единицу площади. Верхний предел плотности популяций определяется количеством самого дефицитного ресурса. Устойчивость популяции поддерживается
исторически сложившимися способами самовоспроизведения благодаря смене поколений и способности к саморегуляции путем изменения своей структуры. Например, популяция жука хрущака, при увеличении численности популяции самцы поедают яйца. У некоторых видов увеличение популяции вызывает резкое сокращение или вообще временную утрату способности давать потомство. У видов растений, не имеющих специальных приспособлений для распространения семян на большое расстояние, часто возникает состояние перенаселенности. В этих случаях уменьшается размер растений. В этого чем больше популяция, тем меньше семян, что приводит к увеличению численности популяции.
3.Теплорегуляция человеческого организма. Закаливание. Приемы закаливания.
1.Терморегуляция. Под терморегуляцией понимают совокупность физиологических и психофизических механизмов и процессов, деятельность которых направлена на поддержание относительного постоянства объёма тела. Сначала происходит восприятие и отдача температуры. Любая клетка в определенной степени обладает определенной чувствительностью, но есть особые мерные клетки, которые особенно реагируют на температуру, эти клетки называются терморецепторами. Терморецепторы находятся в коже, мышцах, сосудах, воздухоносных путях, спинном мозге. Поток нервных импульсов от переферических терморецепторов поступает через задние корешки спинного мозга к вставочным нейронам. Затем этот поток импульсов достигает ядер таламуса. Эта часть температурного анализатора обеспечивает
температурные ощущения (холодно, жарко и т.д.) на их основе формируется терморегуляция. 2. Центральный механизм регуляции теплообмена. Регуляция теплообмена и температуры тела осуществляется центром терморегуляции, который расположен в гипоталамусе. Термочувствительные клетки измеряют температуру артериальной крови протекающей через мозг, они способны различить разницу в 0,0110. Поток нервных импульсов от терморецепторов кожи, внутренних органов, спинного мозга и т.д. поступает в область гипоталамуса. На основании всей этой информации осуществляется контроль за температурой тела. 3. Поддержание температуры тела осуществляется симпатической нервной системой через выделение из окончаний нервных волокон, ацитил холина. Испарение влаги с поверхности тела, сужению и расширению сосудов.
1.Химический состав клетки. Неорганические вещества. Элементарный состав.
Сходство химического состава клеток всего организма является доказательством единства живой природы. В составе клеток обнаружено более 80 хим. элементов, установлено что 27 из них выполняют определенные функции. Значение 53 пока ещё не установлено. 1) Макроэлементы: O2,C,H2,N2,Mg,Na,K,S,P,Cl,Fe. Na+,K+,Cl+ - обеспечивают проницаемость клеточных мембран и проведение импульса по нервному волокну. Са,Р – участвуют в формировании костной такни, Са – влияет на процесс свертывания крови, Железо – входит в состав гемоглобина, Mg – в клетках животных входит в состав ряда ферментов, а в клетках зеленых растений – это компонент флорофила. Макроэлементы составляют 99% от всей массы клетки. 2) Микроэлементы – ионы тяжелых металлов: Br,Ko,Cu,Zn,B,Vd. Встречаются в специализированных клетках, где участвуют в образовании биологических веществ: ферментов, гормонов, например Zn входит в инсулин, иод – входит в щитовидную щелезу. Доля микроэлементов от массы клетки от 0,001 до 0,000001%. 3) Ультрамикроэлементы – уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий и др. редкие элементы. Содержание не превышает 0,000001%. Физическая роль большинства этих элементов пока не установлена.
2.Доказательство эволюции: палеонтологические, сравнительно – анатомические.
Палеонтологические доказательства. Палеонтология – наука которая занимается изучением ископаемых остатков животных и растений сохранившихся в земной коре. Это могут быть целые организмы, твердые скелетные структуры, окаменелости, отпечатки, следы. Основатель палеонтологии Кювье. Ещё Дарвин считал что именно палеонтология даёт наиболее веские доказательства в пользу эволюции и он очень остро ощущал отсутствие сведений о
переходных формах, которые бы сочетали в себе признаки древних и более молодых групп. Первые веские доказательства были получены Ковалевским. Он выяснил последовательные этапы происхождения парнокопытных. Первый предок – рост 30 см, имел 4 пальца на передних и 2 на задних ногах. Питался плодами и семенами. Обитал в болотистой местности. Вышел на сухую поверхность для спасения от врагов – стал необходим быстрый бег. Нога меняется, остаётся 3 пальца. Появились складчатые зубы, боковые пальцы уменьшаются, средний приобретает все большие размеры. В результате на каждой ноге по 1 пальцу. Высота увеличивается до 1,5 метра. Все строение тела приспосабливается для обитания в сухой местности. Современные находки очень разнообразны, например переходная форма: первоптица – археоптерикс. Эта птица сохранила ряд признаков пресмыкающих и птицы (наличие брюшных ребер, зубов, клюва, оперенья. Сравнительно – анатомические доказательства. Сравнительная анатомия установила степень общности и родства, а также различия в строении организмов. Чем больше сходство в их строении, тем ближе родство. Одно из доказательств единства происхождения всех позвоночных – это наличие двухсторонней симметрии, общего плана строения позвоночника, черепа, конечностей, поясов конечностей и всех остальных систем. Единство происхождения и эволюции подтверждается строением гомологичных органов – это органы соответствующие друг другу по строению и происхождению, независимо от выполняемой функции (рука человека 0 лапа лягушки). Аналогичные органы – это органы выполняющие одинаковую функцию и похоже внешне, но не одинакового происхождения (крыло птицы – крыло бабочки). В отличии от анатомических органов гомологичные органы развиваются из одних и тех же зачатков и имеют одну основу строения.
Гомологичные органы объясняются дивергенцией, а она связана с условиями обитания. Аналогичные органы возникли в результате конвергенции и свидетельствуют о родстве между организмами. Рудиментарные органы (от лат. Рудиментус – остаток) – недоразвитые органы утратившие в процессе эволюции свое значение для вида и находящиеся на стадии изчезновения. У некоторых особей особей рудементы могут развиваться до органов нормальных размеров. Такой возврат к предкам называется атавизмом.
3.Кожа. Строение и функции.
Кожа – это наружный покров тела являющийся барьером между наружной и внутренней средой организма. Площадь кожи = 1,5 – 1,6 м3. Кожа состоит из трех слоев:
1) Эпидерма(0,07-2,5мм). Многослойный плоский эпителий эктодермального происхождения. Наружный слой – ороговевший, из него образованы волосы и ногти. Внутренний слой эпидерма – ростковый слой, клетки цилиндрической формы, постоянно делятся. В эпидермисе находится меланин – пигмент кожи, а также чувствительные нервные окончания. Ф-ции: защитная ф-ция: препятствует проникновению микробов, жидкостей, твердых частиц, газов. Пигмент меланин придает окраску коже и поглощает коротко-волновые ультра фиолетовые лучи. Внутренний слой вырабатывает витамин D. 2) Собственно кожа (дерма). Толщина 0,5 –5 мм. Представлена соединительной тканью и упругими волокнами, а также гладкой мышечной тканью. Состоит из 2 слоёв: а) Сосочковый слой. Он состоит из рыхлой соединительной ткани образует выпячивания в эпидемии. В нем содержатся различные волокна придающие прочность и упругость, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания. Б) Сетчатый слой - в нём залегают потовые, сальные железы, волосяные сумки. Потовые железы состоят из тела и выводного протока, насчитывается 2-
3 миллиона. С потом выделяется вода, аммиак, минеральные соли, избыток тепла. Сальные выделяют жир, который смазывает волосы, кожу делая их эластичными. Волосы состоят из волосяной луковицы, корня и стержня. Волосяная луковица и корень волоса окружены волосяной сумкой. К волосяной луковице подходят сосуды, а к самой сумке подходят мышцы – это мышцы поднимающие волосы. Ф-ции: Регуляция теплоотдачи (при расщеплении капилляров увеличивается количество выделяемого тепла и наоборот). Выделение влаги с солями, мочевины в виде пота. Кожное дыхание. Орган осязания. Тактильные рецепторы – давление. Сальные железы предохраняют кожу от микробов. 3) Подкожная жировая ткань. Самый глубокий слой. Этот слой состоит из рыхлой соединительной ткани в которой находятся жировые клетки и соединительные тканные волокна. Сквозь неё в кожу проходят кровеносные сосуды, нервы. Ф-ции: регулирует тепло, снижает удары, здесь находится депо жира, осуществляет связь кожи с внутренними тканями.
