Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

Серед безлічі  ненаукових уявлень про виникнення життя на Землі основні такі:

1. життя було створене надприродною істотою в певний час (креаціонізм)
2. життя виникало неодноразово з неживої речовини (мимовільне зародження)
3. життя існувало завжди (теорія стаціонарного стану)
4. життя занесене на нашу планету ззовні (панспермія)
5. життя виникло з неживої природи в результаті біохімічних процесів (еволюція)

Багато із цих  уявлень для пояснення існуючої різноманітності видів використовують одні і ті ж дані, але роблять наголос на різні їх аспекти. Наукові теорії можуть бути фантастичними з одного боку, і скептичними — з іншого. Теологічні міркування також можуть знайти собі місце в цих рамках в залежності від релігійних поглядів їх авторів. Одним з головних пунктів розбіжностей, навіть ще в додарвінівські часи, було питання відносин наукових і теологічних поглядів на походження життя.

Теорія панспермії стверджує, що життя могло виникнути один або декілька разів в різний час в різних частинах Галактики або Всесвіту. Для обґрунтування цієї теорії використовуються багаторазові появи НЛО, наскельні зображення предметів, схожих на ракети і «космонавтів», а також повідомлення про нібито зустрічі з інопланетянами.

 

 

9. Розв*яжіть  задачу.

 

10. Охарактеризуйте  хімічні складові клітини

 

• Неорганічні сполуки — 60-70 % маси тіла;
• Вода
• Розчинення гідрофобних та гідрофільних речовин;
• Терморегуляція;
• Транспорт речовин;
• Гідроліз та окиснення високомолекулярних речовин;
• Підтримання об'єму, тургору та пружності клітини;
• Мінеральні солі:
• Субстрат катіонів та аніонів;
• Регуляторна функція;
• Органічні сполуки — 15-25 % маси тіла.

 

У клітці зустрічається близько 70 хімічних елементів Періодичної  системи Д. І. Менделєєва, однак зміст  цих елементів істотно відрізняється  від їх концентрацій у навколишньому  середовищі, що доводить єдність органічного світу.

 

Хімічні елементи наявні в клітині, ділять на три великі групи: макроелементи, мезоелементи (олігоелементи) і мікроелементи.

Вміст макроелементів становить близько 98% маси клітини. До них відносяться  вуглець, кисень, водень і азот, що входять до складу основних органічних речовин. Мезоелементи - це сірка, фосфор, калій, кальцій, натрій, залізо, магній, хлор, складові в сумі близько 1,9% маси клітини. Сірка і фосфор є компонентами найважливіших органічних сполук. Хімічні елементи, концентрація яких у клітині близько 0,1%, відносяться до мікроелементів. Це цинк, йод, мідь, марганець, фтор, кобальт та ін

Речовини клітини ділять на неорганічні  й органічні. До неорганічних речовин  відносяться вода і мінеральні солі.

Завдяки своїм фізико-хімічним властивостям вода в клітці є розчинником, середовищем для протікання реакцій, вихідною речовиною і продуктом хімічних реакцій, виконує транспортну і терморегуляторних функції, надає клітці пружність, забезпечує ту prop рослинної клітини.

 

 

Біологічне значення вуглеводів:

1. Вуглеводи виконують структурну функцію, тобто беруть участь у побудові різних клітинних структур (наприклад, клітинних стінок рослин).
2. Вуглеводи виконують захисну роль у рослин (клітинні стінки, що складаються з клітинних стінок мертвих клітин захисні освіти - шипи, колючки та ін.)
3. Вуглеводи виконують пластичну функцію - зберігаються у вигляді запасу поживних речовин, а також входять до складу складних молекул (наприклад, пентози ( рибоза і дезоксирибоза) беруть участь у побудові АТФ, ДНК і РНК).
4. Вуглеводи є основним енергетичним матеріалом. При окисленні 1 грама вуглеводів виділяються 4,1 ккал енергії і 0,4 г води.
5. Вуглеводи беруть участь у забезпеченні осмотичного тиску і осморегуляції. Так, в крові міститься 100-110 мг /% глюкози. Від концентраціїглюкози залежить осмотичний тиск крові.
6. Вуглеводи виконують рецепторну функцію: багато олігосахариди входять до складу сприймає частини клітинних рецепторів або молекул-лігандів.

 

11. Основні положенні  еволюційної теорії дарвіна 

Рушійними силами еволюції Дарвін вважав спадкову мінливість і природний добір. Він вперше поставив у центрі уваги еволюційної теорії не окремі особини, а види і внутрішньовидові угруповання. Дарвін зібрав численні докази існування спадкової мінливості організмів і в природі, і в умовах одомашнення. Він виділив дві основні форми мінливості: невизначену і визначену, надаючи основне значення в еволюції невизначеній мінливості. Пізніше було з'ясовано, що певна мінливість (модифікації) не спадкова. В умовах одомашнення на основі спадкової мінливості організмів шляхом штучного добору людина створила численні породи домашніх тварин і сорти культурних рослин. Аналогічно Дарвін прийшов до висновку, що і в природних умовах діє творчий чинник, рушійний і направляючий еволюцію організмів, — природний добір. Дарвін показав, що в природі організмам будь-якого виду властива постійна боротьба за існування, що складається з їх взаємодій з чинниками зовнішнього середовища (абіотичними і біотичними) і внутрішньовидової конкуренції. Боротьба за існування звичайно приводить до загибелі значне число особин в кожному поколінні будь-якого виду і до вибіркової участі особин в розмноженні. Неминучим результатом спадкової мінливості організмів і боротьби за існування є природний добір — переважне виживання і участь в розмноженні найбільш пристосованих особин кожного виду. Наслідками природного добору є видоутворення, яке супроводжується закріпленням пристосовування, дивергенція і прогресивна еволюція Пристосованість організмів до навколишнього середовища носить відносний характер. Окремий випадок природного добору — статевий добір, який

забезпечує  розвиток ознак, пов'язаних з функцією розмноження.

 

12. Розв*яжіть  задачу

 

13. дайте характеристику  енергетичного обміну в клітинах  рослин і тварин.

Виділяють три  послідовні етапи енергетичного  обміну: підготовчий, безкисневий і кисневий.

Енергетичний обмін у клітинах рослин і тварин, його значення. Роль мітохондрій в ньому.

 

 

    1. Енергетичний  обмін - сукупність реакцій окислення  органічних речовин в клітині,  синтезу молекул АТФ за рахунок  визволеної енергії. Значення енергетичного обміну - постачання клітини енергією, яка необхідна для життєдіяльності.     

 

 

     2. Етапи енергетичного  обміну: підготовчий, безкисневому, кисневий.    

 

 

     1) Підготовчий  - розщеплення в лізосом-мах полісахаридів  до моносахаридів, жирів до гліцерину і жирних кислот, білків до амінокислот, нуклеїнових кислот до нуклеотидів. Розсіювання як тепла невеликого кількості визволеної при цьому енергії;    

 

 

     2) безкисневому - окислення речовин без участі  кисню до простих, синтез за  рахунок визволеної енергії двох молекул АТФ. Здійснення процесу на зовнішніх мембранах мітохондрій за участю ферментів;    

 

 

     3) кисневий - окислювання  киснем повітря простих органічних  речовин до вуглекислого газу  і води, освіта при цьому 36 молекул  АТФ. Окислення речовин за участю ферментів, розташованих на Кріста мітохондрій. Подібність енергетичного обміну в клітинах рослин, тварин, людини і грибів - доказ їх спорідненості.    

 

 

     3. Мітохондрії  - «силові станції» клітини, їх  відмежування від цитоплазми двома мембранами - зовнішньої і внутрішньої. Збільшення поверхні внутрішньої мембрани з допомогою освіти складок - крист, на яких розташовані ферменти. Вони прискорюють реакції окислення і синтезу молекул АТФ. Величезне значення мітохондрій - причина великої кількості в клітинах організмів майже всіх царств.

14. Доведіть,що  популяція є елементарною одиницею

 

Популяція - елементарна одиниця  еволюції. Передумови еволюції

 

Однією з особливостей СТЕ є  популяційний підхід до вивчення еволюційних  процесів. Саме популяція є елементарною одиницею еволюції. Чому?

 

Одиниця еволюційного процесу повинна  відповідати наступним вимогам:

 

реально існувати в природі;

володіти чисельністю, достатньою для продовження роду в конк ної  умовах;

бути далі неподільної і виступати як єдине ціле у часі та просторі;

бути відносно відокремленої і  мати певну самостоя ність у просторі.

Ні особина, ні сім'я не відповідають цим вимогам, так як зміни окремих  особин ні до яких еволюційним подій  не приводять. Окремий організм смертна  і представляє тільки одне біологічне покоління. І навіть індивідуальні спадкові ознаки кожної конкретної особини можуть не проявитися в наступних поколіннях (в силу взаємодії генів). Звідси випливає, що особина - тільки об'єкт дії природного відбору. А одиницю еволюції протягом поколінь становить якась група особин.

 

Вид не може бути такою групою. Особини  практично будь-якого виду в просторі розподілені не рівномірно, а у  формі згущень або острівців. Ці згущення і острівці представлені популяціями. Значить, вид дискретний (переривчастий) і ділимо. Індивідуально виникло зміна може стати груповим, еволюційним тільки за умови, що змінені особини повинні знаходитися в співтоваристві особин того ж виду, яке досить численне і довгостроково існує. Таким співтовариством і є популяція. Саме популяція є самою дрібною з груп, здатних до самостійної еволюції.

 

Кожна популяція характеризується відмітними ознаками: однорідним за географічним і кліматичним умовам ареалом, віковим  і статевим складом і, головне, своїм  унікальним генофондом. У різних популяціях генофонди відрізняються набором і кількісним співвідношенням алелей в силу неоднакового напрямки природного відбору. Стійкі, що відбуваються протягом декількох поколінь зміни генофонду популяції в одному і тому ж напрямку називаються елементарним еволюційним явищем. Фактори, що сприяють зміні генофонду популяції, називаються елементарними еволюційними факторами, або передумовами еволюції.

 

15. опишіть фенотип  свого організму (колір очей,волосся,  ріст) Висловіть припущення про  генотип свого організму за цими ознаками.

 

 

 

 

 

16. Дайте порівняльну  характеристику процесій мейозу  та мітозу.

 

№ №№	ВІДМІННІ ОЗНАКИ	МІТОЗ (непрямий поділ)	МЕЙОЗ (редукційний поділ)
1	Походження  назви	Грец. mitos – нитка	Грец. meiosis – зменшення
2	Кількість поділів ядра	Один  поділ	Два послідовних  поділи: перший (редукційний) і другий (екваційний)
3	Кількість фаз	Чотири	Вісім
4	Кількість дочірніх клітин	Дві	Чотири
5	Кількість хромосом у дочірніх клітинах	Тотожна материнській клітині	Удвічі  менша, ніж у материнській клітині
6	Кон’югація  хромосом	Відсутня	Спостерігається
7	Поширення	Характерний для клітин з диференційованим ядром	Характерний для організмів зі статевим способом розмноження
8	Функції	Збільшення  кількості клітин, рівномірний розподіл генетичного матеріалу	Підтримання кількості числа хромосом у нащадків, перекомбінація генетичного матеріалу

 

 

17. охарактеризуйте  гени та хромосоми як матеріальні  носії спадковості 

2. ХРОМОСОМИ Еукаріоти.  
У 80-х роках минулого сторіччя в ядрах еукаріотичних клітин були відкриті ниткоподібні структури (В. Флеммінг, Е. Страсбургер, Е. Ван Бенедем), названі В. Вальдейера (1888 р.) хромосомами (від грец. Chroma - колір, забарвлення, soma - тіло). Цим терміном було підкреслено велику схожість хромосом у порівнянні з іншими клітинними органелами до основних фарбників. Протягом наступних 10 - 15 років більшістю біологів було підтверджено, що саме хромосоми служать матеріальним носієм спадковості.  
Таким чином, мітотичний цикл включає мітоз і проміжок між мітозами - інтерфазу. Інтерфаза складається з трьох періодів: центрального - фази синтезу ДНК (S), коли генетичний матеріал подвоюється, а також предсінтетіческого (G1) і постсінтетіческого (G2), після якого клітина вступає в мітоз (М). Після фази синтезу ДНК у G2-періоді і в мітозі, аж до анафази, в хромосомі виявляються дві нитки, звані сестринськими хроматидами.  
Основний хімічний компонент хромосом - молекули ДНК. Зміст її в ядрах соматичних клітин у два рази більше, ніж в ядрах зрілих статевих клітин. Ці два типи клітин відрізняються один від одного і за кількістю хромосом. Число хромосом - п в соматичних клітинах і кількість ДНК - з (від англ. Content - зміст) в них позначають як диплоидное (2 п хромосом, 2с ДНК), а в зрілих статевих клітинах як гаплоидное (п хромосом, з ДНК). Після фази синтезу ДНК у соматичних клітинах число хромосом не змінюється (2 п), однак кожна з них містить дві сестринські хроматиди, тобто ідентичні молекули ДНК, тому вміст ДНК в ядрах G2-фази 4 

 

18. задача

 

19. розкрийте  роль неорганічних сполук у  життєдіяльності клітин

Властивості води та її роль в клітці:

 

На першому місці серед речовин  клітини стоїть вода. Вона становить  близько 80% маси клітини. Вода важлива  для живих організмів подвійно, тому вона необхідна не тільки як компонент  клітин, але для багатьох і як середовище проживання.

 

1. Вода визначає фізичні властивості  клітини - її об'єм, пружність.

 

2. Багато хімічні процеси протікають  лише у водному розчині.

 

3. Вода - хороший розчинник: багато  речовини вступають у клітину  із зовнішнього середовища у  водному розчині, і в водному ж розчині відпрацьовані продукти виводяться з клітини.

 

4. Вода має високу теплоємність  і теплопровідністю.

 

5. Вода має унікальну властивість:  при охолодженні її від +4 до 0 градусів, вона розширюється. Тому  лід виявляється легше рідкої  води і залишається на її поверхні. Це дуже важливо для організмів, що мешкають у водному середовищі.