Биология

Биологическое значение размножения  организмов. Способы  размножения.

 
 
    1. Размножение и его значение. Размножение — воспроизведение  себе подобных организмов, что  обеспечивает существование видов  в течение многих тысячелетий,  способствует увеличению численности  особей вида, преемственности жизни.  Бесполое, половое и вегетативное  размножение организмов. 
     
     2. Бесполое размножение — наиболее древний способ. В бесполом участвует один организм, в то время как в половом чаще всего участвуют две особи. У растений бесполое размножение с помощью споры — одной специализированной клетки. Размножение спорами водорослей, мхов, хвощей, плаунов, папоротников. Высыпание спор из растений, прорастание их и развитие из них новых дочерних организмов в благоприятных условиях. Гибель огромного числа спор, попадающих в неблагоприятные условия. Невысокая вероятность появления новых организмов из спор, поскольку они содержат мало питательных веществ и проросток поглощает их в основном из окружающей среды. 
     
     3. Вегетативное размножение — размножение растений с помощью вегетативных органов: надземного или подземного побега, части корня, листа, клубня, луковицы. Участие в вегетативном размножении одного организма или его части. Сходство дочернего растения с материнским, так как оно продолжает развитие материнского организма. Большая эффективность и распространение вегетативного размножения в природе, так как дочерний организм формируется быстрее из части материнского, чем из споры. Примеры вегетативного размножения: с помощью корневищ — ландыш, мята, пырей и др.; укоренением нижних, касающихся почвы ветвей (отводками) — смородина, дикий виноград; усами — земляника; луковицами — тюльпан, нарцисс, крокус. Использование вегетативного размножения при выращивании культурных растений: клубнями размножают картофель, луковицами — лук и чеснок, отводками — смородину и крыжовник, корневыми отпрысками — вишню, сливу, черенками — плодовые деревья. 
     
     4. Половое размножение. Сущность полового размножения в формировании половых клеток (гамет), слиянии мужской половой клетки (сперматозоида) и женской (яйцеклетки) — оплодотворении и развитии нового дочернего организма из оплодотворенной яйцеклетки. Благодаря оплодотворению получение дочернего организма с более разнообразным набором хромосом, значит, с более разнообразными наследственными признаками, вследствие чего он может оказаться более приспособленным к среде обитания. Наличие полового размножения у водорослей, мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных. Усложнение полового процесса у растений в процессе их эволюции, появление наиболее сложной формы у семенных растений. 
     
     5. Семенное размножение происходит с помощью семян, оно характерно для голосеменных и покрытосеменных растений (у покрытосеменных широко распространено и вегетативное размножение). Последовательность этапов семенного размножения: опыление — перенос пыльцы на рыльце пестика, ее прорастание, появление путем деления двух спермиев, их продвижение в семязачаток, затем слияние одного спермия с яйцеклеткой, а другого — со вторичным ядром (у покрытосеменных). Формирование из семязачатка семени — зародыша с запасом питательных веществ, а из стенок завязи — плода. Семя — зачаток нового растения, в благоприятных условиях оно прорастает и первое время проросток питается за счет питательных веществ семени, а затем его корни начинают поглощать воду и минеральные вещества из почвы, а листья — углекислый газ из воздуха на солнечном свету. Самостоятельная жизнь нового растения. 
     
    

Углеводы  и жиры, их роль в  организме.

 
 
    1. Органические вещества клетки: углеводы, жиры, белки, нуклеиновые  кислоты, АТФ. Макромолекулы —  крупные и сложные по строению  молекулы органических соединений, состоящие из более простых  молекул — «кирпичиков». 
     
     2. Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. 
     
     3. Строение углеводов. Простые углеводы — глюкоза, фруктоза. Наличие глюкозы в составе фруктов, овощей, крови человека, фруктозы — в составе фруктов и меда. Сложные углеводы — макромолекулы, состоящие из остатков молекул простых углеводов. Примеры сложных углеводов: целлюлоза (клетчатка), крахмал, гликоген — животный крахмал, образующийся в печени. Образование молекул целлюлозы, крахмала и гликогена из остатков молекул глюкозы. Наличие в одной молекуле крахмала от нескольких сотен до нескольких тысяч остатков молекул глюкозы, а в составе молекулы целлюлозы — свыше 10000 звеньев. Прочность и нерастворимость молекул сложных углеводов. 
     
     4. Роль углеводов в организме: 
     
     — запасающая — способность сложных углеводов накапливаться, образуя запас питательных веществ. Примеры: накопление крахмала в клетках клубней картофеля, корневищ многих растений; образование из молекул глюкозы и накопление в клетках печени гликогена; 
     
     — энергетическая — способность молекул углеводов окисляться до углекислого газа и воды с освобождением 17,6 кДж энергии при окислении 1 г углеводов; 
     
     — структурная. Углеводы — составная часть различных частей и органоидов клетки. Пример: наличие клеточной оболочки, состоящей из целлюлозы и играющей роль наружного скелета у растений. 
     
     5. Жиры — органические вещества. Гидрофоб-ность (нерастворимость в воде) — главное свойство жиров. 
     
     6. Содержание жиров в клетках в среднем от 5 до 15% , в клетках жировой ткани — до 90% . 
     
     7. Роль жиров в организме: 
     
     — энергетическая — способность окисляться до углекислого газа и воды с освобождением энергии (38,9 кДж энергии при окислении 1 г жиров); 
     
     — структурная. Жиры входят в состав плазматической мембраны; 
     
     —- запасающая — способность жиров накапливаться в подкожной жировой клетчатке у животных, в семенах некоторых растений (подсолнечник, кукуруза и др.); 
     
     — терморегуляционная: защита организма от охлаждения у ряда животных — тюленей, моржей, китов, медведей и др.; 
     
     — защитная: у ряда животных защита организма от механических повреждений, предохранение от смачивания водой перьев или волосяного покрова. 
    

Составьте схемы пищевых  цепей аквариума, в котором обитают  карась, улитки (прудовик и катушка), растения (элодея и валлиснерия), инфузория-туфелька, сапрофитные бактерии. Объясните, что произойдет в аквариуме, если из него удалить моллюсков.

 
 
    Аквариум — модель экосистемы, ограниченное водное пространство. Три группы организмов, обитающих в аквариуме: производители  органических веществ (водоросли и  высшие водные растения); потребители  органических веществ (рыбы, одноклеточные  животные, моллюски); разрушители органических веществ (бактерии, грибы, разлагающие  органические остатки до минеральных  веществ). 
     
     Пищевые цепи аквариума: 
     
     сапрофитные бактерии -—» инфузория-туфелька -—» карась; 
     
     сапрофитные бактерии -—» моллюски; 
     
     растения -—» рыбы; 
     
     органические остатки -—» моллюски. 
     
     Моллюски очищают стенки аквариума и поверхность растений от различных органических остатков. Исключение моллюсков из пищевой цепи приводит к помутнению воды в результате массового размножения бактерий, а также выделения рыбами продуктов обмена и непереваренных остатков пищи. 
    

Ядро, его строение и  роль в передаче наследственной информации.

 
 
    1. Ядро — главная часть клетки. Наличие ядра в клетках эукариот. Одноядерные и многоядерные клетки. 
     
     2. Эукариотпы — организмы, имеющие в клетках ядро, отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной (грибы, растения, животные). 
     
     3. Строение ядра: ядерная оболочка, состоящая из двух мембран и имеющая поры; ядерный сок; ядрышки; хромосомы. Роль ядерной мембраны в отграничении содержимого ядра от цитоплазмы. Связь внутреннего содержимого ядра и цитоплазмы посредством пор. Ядрышки — «мастерские» по сборке рибосом. 
     
     4. Хромосомы — структуры, находящиеся в ядре и состоящие из одной молекулы ДНК и соединенных с ней молекул белков. 
     
     5. Набор хромосом в клетках. Соматические клетки — все клетки многоклеточного организма, кроме половых. Диплоидный (двойной) набор хромосом в соматических клетках большинства организмов (2п). Гаплоидный (одинарный) набор хромосом в половых клетках (In). Набор хромосом в соматических (2п = 46) и половых (In = 23) клетках человека. Гомологичные — хромосомы, имеющие одинаковую форму, размеры и определяющие проявление одинаковых признаков (окраску цветков, или форму плодов, или рост организма и др.). Негомологичные — хромосомы, относящиеся к разным парам, различающимся по форме, размерам, и отвечающие за проявление разных признаков (например, окраску и форму семян у гороха). Число, размеры и форма хромосом — главный признак вида. Изменение числа, формы или размера хромосом — причина мутаций. 
     
     6. Строение хромосомы. Хроматиды — две одинаковые нитевидные структуры, состоящие из молекулы ДНК и связанных с ней молекул белков, образующие одну хромосому и соединяющиеся между собой в области первичной перетяжки — центромеры. 
     
     7. Гены — единицы наследственности — участки хромосом, определяющие проявление определенных признаков у организма, например рост, массу тела, окраску шерсти у животных или расцветку цветков у растений и др. Ген — участок молекулы ДНК, содержащий информацию об одной белковой цепи. Содержание в одной молекуле ДНК большого числа (до нескольких тысяч) генов. 
     
     8. Роль ядра: участие в делении клетки, хранение и передача наследственных признаков организма, регуляция процессов жизнедеятельности в клетке. 
    

Современная система органического  мира.

 
 
    1. Многообразие видов на Земле: 1,5—2 млн видов животных, 350—500 тыс. видов растений, примерно 100 тыс. видов грибов. Систематика — наука о многообразии и классификации организмов. Карл Линней — основоположник систематики. Принцип бинарной номенклатуры: двойные латинские названия каждого вида (клевер ползучий, береза бородавчатая, воробей полевой, капустная белянка и др.). 
     
     2. Деление органического мира на два надцар-ства: ядерные (эукариоты) и безъядерные (доядер-ные, или прокариоты) и четыре царства: Растения, Грибы, Животные, Бактерии и цианобактерии. 
     
     3. Бактерии и синезеленые, или цианобактерии — одноклеточные простоорганизованные безъядерные организмы, автотрофы или гетеротрофы, посредники между неорганической природой и над-царством ядерных. Бактерии — разрушители органических веществ, их роль в разложении органических веществ до минеральных. Роль цианобактерии в биосфере — заселение бесплодных субстратов (камни, скалы и др.) и подготовка их для заселения разнообразными организмами. 
     
     4. Грибы — одноклеточные и многоклеточные организмы, обитающие как на суше, так и в воде. Гетеротрофы. Роль грибов в круговороте веществ в природе, в превращении органических веществ в минеральные, в почвообразовательных процессах. 
     
     5. Растения — одноклеточные и многоклеточные организмы, большинство которых в клетках содержит пигмент хлорофилл, придающий растению зеленую окраску. Растения — автотрофы, синтезируют органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света. Растения — основа для существования всех других групп организмов, кроме синезеленых и ряда бактерий, так как растения снабжают их пищей, энергией, кислородом. 
     
     6. Животные — царство организмов, активно передвигающихся в пространстве (исключение составляют некоторые полипы и др.). Гетеротрофы. Роль в круговороте веществ в природе — потребители органического вещества. Транспортная функция животных в биосфере — переносят вещество и энергию. 
     
     7. Родство, общность происхождения организмов — основа их классификации. 
     
     Основные систематические категории. Пример упрощенной схемы классификации растений: 
    

Среди гербарных экземпляров  выберите растения семейства  Крестоцветные, Розоцветные, Мотыльковые, Пасленовые и др. (наиболее распространенные в вашем регионе). Дайте их систематическую  характеристику.

 
 
    Определить принадлежность к отделу покрытосеменных можно по наличию  у растения цветка и семян внутри плода. 
     
     Определить принадлежность растения к тому или иному семейству можно по особенностям строения цветка и плода. У крестоцветных (капустных) цветок четырехчленного типа , плод стручок или стручочек. У розоцветных цветок пяти-членного типа плод яблоко, орешек, ягода. У мотыльковых (бобовых) цветок напоминает сидящего мотылька и состоит из пяти лепестков: парус, лодочка (два сросшихся) и 2 весла, тычинок 9 сросшихся и 1 свободная, пестик — 1, плод — боб. У лилейных: простой околоцветник из 6 лепестков, расположенных в 2 ряда (Л3 + з). тычинок 6, пестик — 1, плод — ягода, коробочка. Определить принадлежность к классу можно по особенностям жилкования листьев (у двудольных — сетчатое жилкование, у однодольных — параллельное или дуговое жилкование) и по строению корневой системы (у двудольных — стержневая корневая система, а у однодольных — мочковатая). 

Фотосинтез. Космическая роль растений.

 
 
    1. Фотосинтез — особый тип  обмена веществ, 
     
     происходящий в клетках растений и ряда бактерий, содержащих хлорофилл и хлоропласты. Фотосинтез — процесс образования органических веществ в хлоропластах из углекислого газа и воды с использованием энергии солнечного света. Суммарное уравнение фотосинтеза: 
     
      
     
     2. Хлорофилл — высокоактивное органическое вещество, зеленый пигмент, его роль в фотосинтезе: поглощение энергии солнечного света, которая используется для образования богатых энергией органических веществ из бедных энергией неорганических веществ — углекислого газа и воды. 
     
     3. Органоиды клетки — хлоропласты со множеством выростов на внутренней мембране, увеличивающих ее поверхность. Встроенные в мембраны гран молекулы хлорофилла и ферментов, необходимые для поглощения и преобразования энергии света, осуществления реакций фотосинтеза. 
     
     4. Поглощение корнями растений воды и минеральных веществ из почвы, их передвижение по сосудам проводящей ткани в листья. Поступление их путем диффузии в клетки. Поступление углекислого газа из атмосферы через устьица в межклетники, а оттуда в клетки основной (фотосинтезирующей) ткани. 
     
     5. Поглощение хлорофиллом энергии солнечного света, расщепление молекул воды на атомы водорода и кислорода, выделение молекулярного кислорода через устьица в атмосферу. Использование энергии солнечного света на синтез молекул АТФ, богатых энергией, с помощью которой осуществляется восстановление углекислого газа водородом до глюкозы. Участие во всех химических реакциях ферментов. 
     
     6. Хлорофилл — посредник между Солнцем и Землей, выполняет на нашей планете космическую роль, так как он поглощает и использует энергию солнечного света для синтеза органических веществ из неорганических. Значение фотосинтеза: обеспечение всего живого на Земле пищей (органическими веществами), энергией, кислородом.