Шпаргалка по "Биологии"

 – независимое наследование  признаков.

В 1906 г. Иогансен предложил термин «ген» – участок молекулы ДНК, отвечающий за развитие отдельного, элементарного признака. В 1910–1911 гг. Т.Г. Морган создал хромосомную теорию наследственности.

 Генетика служит основой  для разработки теории и методов  селекции (от лат. selectio – выбор, отбор) – отрасли практической деятельности человека, направленной на выведение сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов, обладающих ценными свойствами.

 Бурное развитие молекулярной  и клеточной биологии привело  к тому, что на современном  этапе происходит процесс интеграции  генетики с другими биологическими  науками, при этом генетика  активно использует цитологические, биологические, онтогенетические  и другие методы исследований. Достижения генетики широко используются  в фармацевтической и микробиологической  промышленности и в сельском  хозяйстве.Основные закономерности передачи признаков в ряду поколений при половом размножении были впервые установлены чешским ученым Грегором Менделем и опубликованы в 1865 г. Его исследования долгое время не были правильно оценены. Лишь в 1900 г. они были как бы переоткрыты и подтверждены несколькими учеными и стали основой вновь возникшей отрасли биологии – генетики. Мендель проводил опыты на горохе. У этого растения много разных сортов, отличающихся друг от друга хорошо выраженными наследственными признаками. Имеются, например, сорта с белыми и пурпурными цветками, с высоким и низким стеблем, с желтыми и зелеными семенами, с гладкими и морщинистыми семенами и т. п. Каждая из указанных особенностей наследуется в пределах данного сорта. У гороха обычно происходит самоопыление, хотя возможно и перекрестное опыление.

Мендель применил гибридологический  метод исследования – скрещивание  различающихся по определенным признакам  родительских форм – и проследил  проявление изучаемых признаков  в ряду поколений. Мендель шел  аналитическим путем: из большого многообразия признаков растений он вычленял одну или несколько пар противоположных друг другу признаков

Прослеживал проявление их в ряду следующих друг за другом поколений. Характерной чертой опытов Менделя  был точный количественный учет проявления изучаемых признаков у всех особей. Это позволило ему установить определенные количественные закономерности в наследственности. Анализ закономерностей  наследственности Мендель начал  с моногибридного скрещивания –  скрещивания родительских форм, наследственно  различающихся лишь по одной паре признаков.

2. ОТБОР ИСКУССТВЕННЫЙ осуществляемая человеком система мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными в хозяйственном отношении наследственными признаками. Творческая роль искусственного отбора базируется на взаимодействии в ряде поколений изменчивости, наследственности, подбора пар, направленного выращивания, преимущественного размножения особей с полезными признаками и выбраковки нежелательных индивидов. Благодаря этому из поколения в поколение усиливается развитие полезных признаков, а вследствие коррелятивной изменчивости происходит перестройка всего организма. Искусственный отбор приводит к дивергенции — расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия. Ч. Дарвин (1859), первый изучивший творческую роль искусственного отбора, выделил две его формы: методический (целеустремленное выведение новой породы или нового сорта) и бессознательный (когда человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь отбирает для размножения лучшие особи животных или растений). Селе́кция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных.

Билет№4

1. Биосинтез белка происходит в несколько этапов. В конечном итоге сборка полипептидов происходит на рибосомах.

1-й этап – синтез информационной  РНК (иРНК) – происходит в ядре и носит название транскрипции. Считывание информации происходит с молекулы ДНК, в которой находятся гены, определяющие структуру определенных белков. Реакции начинаются с локального расплетания спирали ДНК (ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Этот же фермент по принципу комплементарности строит цепь иРНК, используя при этом рибонуклеотидтрифосфаты).

(2-й этап – процессинг иРНК – происходит в ядре и цитоплазме. Сначала иРНК разделяется рибонуклеазами на фрагменты, содержащие одну целевую молекулу, далее при помощи экзонуклеаз подравниваются их концы. Следующим этапом является вырезание некодирующих областей – интронов – и сшивание экзонов при помощи лигаз. Весь процесс носит название сплайсинга. Если необходимо, то 3R-концы иРНК метилируются метилазами для предохранения от действия цитоплазматических экзонуклеаз, а к 5R-концам присоединяется участок polyА.)

3-й этап – подготовительный. К молекулам транспортной РНК  (с участием аминоацил-тРНК-синтаз) аминокислоты присоединяются карбоксильными группами. Для каждой аминокислоты существует одна и более тРНК (и аминоацилсинтетаз). Распознавание комплекса аминокислоты с тРНК осуществляется за счет антикодона – участка из трех нуклеотидов, расположенных на вершине тРНК, имеющей форму клеверного листа, иРНК связывается с рибосомой (с малой субъединицей рибосомы) 5R-концом.

4-й этап – собственно синтез  белка. Происходит в рибосомах  и включает в себя несколько  этапов. (Инициация – в функциональном центре рибосомы (ФЦР) происходит реакция между двумя аминоацил-тРНК (а-тРНК), несущими аминокислоты. В ФЦР находится участок декодирования, где кодон взаимодействует с антикодоном. В случае комплементарности образующиеся водородные связи изменяют конформацию тРНК, при этом пептидилтрансферазы при участии белков EF-2 перемещают аминокислоты из А-сайта (место связывания а-тРНК) в Р-сайт (местонахождение пептидил-тРНК с растущей цепью), – это начальная стадия процесса элонгации. После перемещения а-тРНК, предыдущая отделяется и в А-сайт помещается другая а-тРНК. С помощью EF-1 пептидный фрагмент перемещается из Р-сайта в А-сайт, затем рибосома перемещается на один шаг по иРНК, и пептидил-тРНК оказывается в Р-сайте). После того как цепь синтезирована, происходит отделение иРНК от рибосомы на терминаторных кодонах – это заключительный этап трансляции – терминация.

Синтезированный полипептид тут же поступает в эндоплазматическую сеть, откуда после преобразования в аппарате Гольджи доставляется в необходимое место.Белки — важная часть питания животных и человека (основные источники: мясо, птица, рыба, молоко, орехи, бобовые, зерновые; в меньшей степени: овощи, фрукты, ягоды и грибы), поскольку в их организмах не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть должна поступать с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются для биосинтеза собственных белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

2 Понятие «вид» ввел Карл Линней. По современным представлениям, вид – это совокупность особей, обладающих общими наследственно обусловленными морфологическими, физиологическими и биохимическими признаками, занимающих определенный ареал, способных скрещиваться друг с другом и дающих плодовитое потомство. Свойства вида прямо связаны с общностью происхождения всех составляющих его особей.

 Особи любого вида неравномерно  распределены внутри ареала. Под  влиянием различных факторов, действующих  неравномерно внутри ареала вида, выделяются отдельные группы  особей – популяции. Популяция  – совокупность особей данного  вида, занимающих определенный участок  внутри ареала, свободно скрещивающихся  между собой и частично или  полностью изолированных от других  популяций. Вид существует в  виде популяций, генофонд вида  представлен генофондом популяции.  Сходные популяции образуют подвиды  (структура вида: особи – популяции  – подвид – вид).

Критерии вида – это признаки, по которым один вид отличается от другого. Критериев вида можно выделить много. Генетический критерий основан на особенностях структуры ДНК; биохимический – позволяет различать виды по составу и структуре определенных белков, нуклеиновых кислот и других веществ; цитологический – основан на отличиях особей на клеточном уровне; кариологический – на различиях в структуре и количестве хромосом; физиологический – на сходстве основных характеристик обмена веществ и физиологических процессов; морфологический – на различиях во внешнем и внутреннем строении особей; географический – на том, что каждый вид занимает определенную территорию, т.е. характеризуется определенным географическим ареалом; поведенческий – на различиях в поведении, в частности в ритуалах ухаживания и т.д. Ни один из критериев вида не является определяющим и абсолютным. Целостность вида и его изолированность обеспечиваются невозможностью для особей разных видов скрещиваться между собой или отсутствием у них плодовитого потомства. Невозможность межвидового скрещивания связана с различиями по одному или нескольким их видовым критериям.

Экологическая характеристика вида. В процессе эволюции у представителей каждого вида сформировались определенные приспособления к условиям обитания. В пределах своего ареала вид может  существовать в определенных условиях и выполнять особую функциональную роль в определенном биоценозе, т.е. занимает свою экологическую нишу, характеристики которой отличаются от характеристик ниш, занимаемых другими  видами. Экологическая характеристика вида также является одним из видовых  критериев (экологический критерий).

Билет№5

1. Ферме́нты, или энзи́мы — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называются субстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам (АТФаза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу).

Ферментативная активность может  регулироваться активаторами и ингибиторами (активаторы — повышают, ингибиторы — понижают).

Белковые ферменты синтезируются  на рибосомах, а РНК — в ядре. Функции ферментов

Ферменты присутствуют во всех живых  клетках и способствуют превращению  одних веществ (субстратов) в другие (продукты). Ферменты выступают в  роли катализаторов практически  во всех биохимических реакциях, протекающих  в живых организмах — ими катализируется более 4000 разных биохимических реакций[2]. Ферменты играют важнейшую роль во всех процессах жизнедеятельности, направляя и регулируя обмен  веществ организма.

Подобно всем катализаторам, ферменты ускоряют как прямую, так и обратную реакцию, понижая энергию активации  процесса. Химическое равновесие при этом не смещается ни в прямую, ни в обратную сторону. Отличительной особенностью ферментов по сравнению с небелковыми катализаторами является их высокая специфичность — константа связывания некоторых субстратов с белком может достигать 10−10 моль/л и менее. Каждая молекула фермента способна выполнять от нескольких тысяч до нескольких миллионов «операций» в секунду.

Например, одна молекула фермента ренина, содержащегося в слизистой оболочке желудка телёнка, створаживает около 106 молекул казеиногена молока за 10 мин при температуре 37 °C.

При этом эффективность ферментов  значительно выше эффективности  небелковых катализаторов — ферменты ускоряют реакцию в миллионы и  миллиарды раз, небелковые катализаторы — в сотни и тысячи раз. Множественные  формы ферментов

Множественные формы ферментов  можно разделить на две категории:

Изоферменты

Собственно множественные формы (истинные)

Изоферменты — это ферменты, синтез которых кодируется разными генами, у них разная первичная структура  и разные свойства, но они катализируют одну и ту же реакцию. Виды изоферментов:

Органные — ферменты гликолиза  в печени и мышцах.

Клеточные — малатдегидрогеназа цитоплазматическая и митохондриальная (ферменты разные, но катализируют одну и ту же реакцию).

Гибридные — ферменты с четвертичной структурой, образуются в результате нековалентного связывания отдельных субъединиц (лактатдегидрогеназа — 4 субъединицы 2 типов).

Мутантные — образуются в результате единичной мутации гена.

Аллоферменты — кодируются разными аллелями одного и того же гена.

Собственно множественные формы (истинные) — это ферменты, синтез которых кодируется одним и тем  же аллелем одного и того же гена, у них одинаковая первичная структура и свойства, но после синтеза на рибосомах они подвергаются модификации и становятся разными, хотя и катализируют одну и ту же реакцию.

Изоферменты разные на генетическом уровне и отличаются от первичной  последовательности, а истинные множественные  формы становятся разными на посттрансляционном уровне. Ферменты широко используются в народном хозяйстве — пищевой, текстильной промышленности, в фармакологии и медицине. Большинство лекарств влияют на течение ферментативных процессов в организме, запуская или приостанавливая те или иные реакции. Ещё шире область использования ферментов в научных исследованиях и в медицине.

2. Биогеоценозы - основные природные компоненты биосферы: Луга, коралловые рифы, озера и т.д.

Охрана Биогеоценозов- сохранение местообитаний животных и растений, поддержание разнообразия популяций и видов, нейтрализация антропогенного влияния, создание заповедников, заказников, национальных парков и памятников природы.

Билет№6

1.