Шпаргалка по "Биологии"

Половое размножение — процесс у большинства эукариот, связанный с развитием новых организмов из половых клеток (у одноклеточных эукариот при конъюгациифункции половых клеток выполняют половые ядра).

Образование половых клеток, как правило, связано с прохождением мейоза на какой-либо стадии жизненного цикла организма. В большинстве случаев, половое размножение сопровождается слиянием половых клеток, или гамет, при этом восстанавливается удвоенный, относительно гамет, набор хромосом. В зависимости от систематического положения эукариотических организмов, половое размножение имеет свои особенности, но как правило, оно позволяет объединять генетический материал от двух родительских организмов и позволяет получить потомков с комбинацией свойств, отсутствующей у родительских форм.

Эффективности комбинирования генетического материала у потомков, полученных в результате полового размножения способствуют:

1. случайная встреча двух гамет;
2. случайное расположение и расхождение к полюсам деления гомологичных хромосом при мейозе;
3. кроссинговер между хроматидами.

Бесполое размножение, или агамогенез — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Следует отличать бесполое размножение от однополого размножения (партеногенеза), который является особой формой полового размножения.

3. Что такое АТФ

Ответ:  Аденозинтрифосфа́т (сокр. АТФ, англ. АТР) — нуклеотид, играет исключительно важную роль в обмене энергии и веществ в организмах; в первую очередь соединение известно как универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах. АТФ был открыт в 1929 году Карлом Ломанном^[1], а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке^[2].

 

БИЛЕТ № 10

1. Метод исследования  белковой молекулы (структуры белка)

Ответ: Первичная структура белков определяет все остальные уровни организации белковой молекулы. Поэтому при изучении биологической функции различных белков важно знание этой структуры. Первым белком, для которого была установлена аминокислотная последовательность, был гормон поджелудочной железы — инсулин. Эта работа, потребовавшая 11 лет, была выполнена английским биохимиком Ф. Сенгером (1954). Он определил расположение 51 аминокислоты в молекуле гормона и показал, что она состоит из 2-х цепей, соединенных дисульфидными связями. Позже большая часть работ по установлению первичной структуры белков была автоматизирована. С развитием методов генетической инженериипоявилась возможность еще более ускорить этот процесс, определяя первичную структуру белков в соответствии с результатами анализа нуклеотидной последовательности в генах, кодирующих эти белки. Вторичную и третичную структуру белков исследуют с помощью достаточно сложных физических методов, например, кругового дихроизма или рентгеноструктурного анализа белковых кристаллов. Третичная структура была впервые установлена английским биохимиком Дж. К. Кендрю (1957) для белка мышц — миоглобина.

2. Гибридилогический метод

Ответ: Гибридологический метод — это анализ характера наследования признаков с помощью системы скрещиваний, суть которых состоит в получении гибридов и анализе их потомков в ряду поколений (анализ расщепления). Классическая схема гибридологического анализа включает в себя подбор материала для получения гибридов, скрещиваний между собой и анализа следующих поколений. 
 
Фактически, суть гибридологического метода можно выразить следующими основными постулатами: 
1. Родительские особи должны отличаться одним или несколькими признаками и, кроме того, должны быть чистыми линиями по изучаемым признакам, т.е. быть гомозиготами. 
2. Должен осуществляться анализ потомков от каждой родительской пары в каждом поколении. 
3. Закономерности результатов скрещиваний должны анализироваться статистически. 
 
Кроме гибридологического метода Г.Мендель предложил систему записей скрещивания, которой пользуются и по сей день ученые всего мира. Система обозначений следующая: 
Р — обозначает родителей (от латинского слова Parenta — родители); 
F — с цифровым индексом обозначает последующие поколения (от лат. Filii — дети); 
«х» — скрещивание особей, женский организм (записывается первым) обозначается символом «зеркало Венеры» мужской организм — символом «щит и копье Марса» ( СГ); 
задатки (гены) обозначаются буквами латинского алфавита: доминантные признаки — прописными, рецессивные — строчными.

3. Что  изучает наука селекция?

Ответ:   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  № 11

1. Научные данные в  области исследования нуклеиновых  кислот.

• Ответ: В 1847 из экстракта мышц быка было выделено^[1] вещество, которое получило название «инозиновая кислота». Это соединение стало первым изученнымнуклеотидом. В течение последующих десятилетий были установлены детали его химического строения. В частности, было показано, что инозиновая кислота является рибозид-5'-фосфатом, и содержит N-гликозидную связь.
• В 1868 году швейцарским химиком Фридрихом Мишером при изучении некоторых биологических субстанций было открыто неизвестное ранее вещество. Вещество содержало фосфор и не разлагалось под действием протеолитических ферментов. Также оно обладало выраженными кислотными свойствами. Вещество было названо «нуклеином». Соединению была приписана брутто-формула C₂₉H₄₉N₉O₂₂P₃.
• Уилсон обратил внимание на практическую идентичность химического состава «нуклеина» и открытого незадолго до этого «хроматина» — главного компонентахромосом^[2]. Было выдвинуто предположение об особой роли «нуклеина» в передаче наследственной информации.
• В 1889 г Рихард Альтман ввел термин «нуклеиновая кислота», а также разработал удобный способ получения нуклеиновых кислот, не содержащих белковых примесей.
• Левин и Жакоб, изучая продукты щелочного гидролиза нуклеиновых кислот, выделили их основные составляющие — нуклеотиды и нуклеозиды, а также предложили адекватные структурные формулы, описывающие их свойства.
• В 1921 году Левин выдвинул гипотезу «тетрануклеотидной структуры ДНК» ^[3], оказавшуюся впоследствии ошибочной^[4].
• В 1935 году Клейн и Танхаузер с помощью фермента фосфатазы провели мягкое фрагментирование ДНК, в результате чего были получены в кристаллическом состоянии четыре ДНК-образующих нуклеотида^[5]. Это открыло новые возможности для установления структуры этих соединений.
• В 1940-е годы научная группа в Кембридже под руководством Александера Тодда проводит широкие синтетические исследования в области химии нуклеотидов и нуклеозидов. В результате их работы были установлены все детали химического строения и стереохимии нуклеотидов. За цикл работ в этой области Александер Тоддбыл награждён Нобелевской премией в области химии в 1957 году.
• Чаргаффом было установлена закономерность содержания в нуклеиновых кислотах нуклеотидов разных типов, получившая впоследствии название Правило Чаргаффа.
• В 1953 году Уотсоном и Криком установлена вторичная структура ДНК, двойная спираль^[6].

 

2. Прокариотические клетки

Ответ: Прокариотические клетки - это наиболее примитивные, очень просто устроенные, сохраняющие черты глубокой древности организмы. К прокариотическим (или доядерным) организмам относят бактерии и синезеленые водоросли (цианобактерии). На основании общности строения и резких отличий от других клеток их выделяют в самостоятельное царство дробянки.

Рассмотрим строение прокариотической клетки на примере бактерий. Генетический аппарат представлен ДНК единственной кольцевой хромосомы, находится в цитоплазме и не отграничен от нее оболочкой. Такой аналог ядра называют нуклеоидом. ДНК не образует комплексов с белками и поэтому все гены, входящие в состав хромосомы, "работают", т.е. с них непрерывно считывается информация.

3.  Какие органы формируются  из эктодермы?

Ответ:  эктодерма : эпидермис кожи, ногти, волосы ,потовые железы ,вся нервная система ( головной мозг ,спинной мозг, ганглии, нервы), рецепторные клетки , органов чувств ,хрусталик глаза , зубная эмаль.  
энтодерма : эпителий желудка, пищевода ,кишечника; эпителий трахеи , бронхи, легких ;печень,поджелудочная железа, эпителий желчного пузыря, щитовидная и паращитовидная железа, эпителий мочевого пузыря , эпителий мочеиспускательного канала, хорда.  
мезодерма : гладкая мускулатура всех органов, скелетная мускулатура , сердечная мышца ,соединительная ткань ,кости ,хрящи ,дентин зубов ,кровь, кровеносные сосуды ,брыжейка, почки , семенники и яичники

БИЛЕТ № 12

1. Химический состав нуклеиновых кислот

Ответ:  уклеиновые кислоты впервые открыл И. Ф. Мишер в 1868 г. Он выделил из ядер клеток особое вещество кислотной природы и назвал его нуклеином. Впоследствии ему дали название «нуклеиновая кислота». Было обнаружено два типа нуклеиновых кислот. Их назвали в зависимости от углеводного компонента, входящего в состав. Нуклеиновую кислоту, в состав которой входит углевод дезоксирибоза, назвали дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), а в состав которой входит углевод рибоза, — рибонуклеиновой кислотой (РНК). В период с 1900 по 1932 г. был определен химический состав нуклеиновых кислот. Они включают следующие компоненты: 
 
РНК 
 
Аденин, гуанин Цитозин, урацил Рибоза 
 
ДНК 
 
Аденин, гуанин Цитозин, тимин Дезоксирибоза 
 
Пуриновые основания Пиримидиновые основания Углеводный компонент 
 
Обе нуклеиновые кислоты включают остатки фосфорной кислоты. Различие заключается в том, что в состав РНК входит азотистое основание урацил вместо тимина и рибоза вместо дезоксирибозы.

2. Вирусы

Ответ:  Вирус (лат. virus — яд) — субклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри живыхклеток организма. По природе вирусы являются автономными генетическими элементами, имеющими внеклеточную стадию в цикле развития. Вирусы представляют собой микроскопические частицы, состоящие из молекул нуклеиновых кислот — ДНК или РНК (некоторые, например мимивирусы, имеют оба типа молекул), заключённые в белковую оболочку, способные инфицировать живые организмы. Белковую оболочку, в которую упакован геном, называют капсидом. Наличие капсида отличает вирусы от вирусоподобных инфекционных нуклеиновых кислот — вироидов. Вирусы, за редким исключением, содержат только один тип геномной нуклеиновой кислоты. Классифицируют ДНК-содержащие вирусы иРНК-содержащие вирусы, на чём основана классификация вирусов по Балтимору. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые инфекционные белкии не содержат нуклеиновых кислот.

3. Органы формирующиеся из энтодермы.

Ответ  энтодерма : эпителий желудка, пищевода ,кишечника; эпителий трахеи , бронхи, легких ;печень,поджелудочная железа, эпителий желчного пузыря, щитовидная и паращитовидная железа, эпителий мочевого пузыря , эпителий мочеиспускательного канала, хорда. 

 

БИЛЕТ № 13

1. Особенности  удвоения молекулы ДНК

Ответ:  Удвоение молекулы ДНК — ее уникальная особенность, обеспечивающая передачу наследственной информации от материнской клетки дочерним. Процесс удвоения ДНК называется редупликацией ДНК. Он осуществляется следующим образом. Незадолго перед делением клетки молекула ДНК раскручивается и ее двойная цепочка под действием фермента с одного конца расщепляется на две самостоятельные цепи. На каждой половине из свободных нуклеотидов клетки, по принципу комплементарности, выстраивается вторая цепь. В результате вместо одной молекулы ДНК возникают две совершенно одинаковые молекулы.

2. Хлоропласт и его роль в процессе фотосинтеза.

Ответ: ХЛОРОПЛАСТЫ

(от греч. chloros — зелёный и plastos — вылепленный), внутриклеточные органоиды (пластиды) растений, в к-рых осуществляется фотосинтез; благодаря хлорофиллу окрашены в зелёный цвет. Встречаются в клетках разл. тканей надземных органов растений, особенно обильны и хорошо развиты в листьях и зелёных плодах. Дл. 5— 10 мкм, шир. 2—4 мкм. В клетках высших растений X. (чаще их 15—50) имеют линзовидно-округлую или эллипсоидную форму. Значительно разнообразнее X., наз. хроматофорами, у водорослей, но число их обычно невелико (от одного до нескольких). X. отделены от цитоплазмы двойной мембраной, обладающей избират. проницаемостью; внутр. её часть, врастая в матрикс (строму), образует систему осн. структурных единиц X. в виде уплощённых мешков — тилакоидов, в к-рых локализованы пигменты: основные — хлорофиллы и вспомогательные — каротиноиды. Группы дисковидных тилакоидов, связанных друг с другом таким образом, что их полости оказываются непрерывными, образуют (наподобие стопки монет) граны. Кол-во гран в X. высших растений может достигать 40—60 (иногда до 150). Тилакоиды стромы (т. н. фреты) связывают граны между собой. X. содержат рибосомы, ДНК, ферменты и, кроме фотосинтеза, осуществляют синтез АТФ из АДФ (фосфорилирование), синтез и гидролиз липидов, ассимиляционного крахмала и белков, откладываемых в строме. В X. синтезируются также ферменты, осуществляющие световую реакцию и белки мембран тилакоидов. Собственный генетич. аппарат и специфич. белоксинтезирующая система обусловливают относит, автономию X. от др. клеточных структур. Каждый X. развивается, как полагают, из пропластиды, к-рая способна реплицироваться путём деления (именно так увеличивается их число в клетке); зрелые X. иногда также способны к репликации. При старении листьев и стеблей, созревании плодов X. вследствие разрушения хлорофилла утрачивают зелёную окраску, превращаясь в хромопласты. Полагают, что X. произошли путём симбиогенеза цианобактерий с древними ядерными гетеротрофными водорослями или простейшими.

 

3. Что такое партеногенез?

Ответ: Партеногенез (от греч. παρθενος — девственница и γενεσις — рождение, у растений — апомиксис) — так называемое «девственное размножение», одна из формполового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции у раздельнополых форм.

БИЛЕТ № 14

1. Митохондрия  – мембранный органоид.

Ответ: Митохондрия (от греч. μίτος — нить и χόνδρος — зёрнышко, крупинка) — двумембранная гранулярная или нитевиднаяорганелла толщиной около 0,5 мкм. Характерна для большинства эукариотических клеток как автотрофов(фотосинтезирующие растения), так и гетеротрофов (грибы, животные). Энергетическая станция клетки; основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, который происходит за счёт движения электрона по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны. Количество митохондрий в клетках различных организмов существенно отличается: так, одноклеточные зелёные водоросли (эвглена,хлорелла, политомелла) и трипаносомы имеют лишь одну гигантскую митохондрию, тогда как ооцит и амёба Chaos chaosсодержат 300000 и 500000 митохондрий соответственно; у кишечных анаэробных энтамёб и некоторых других паразитических простейших митохондрии отсутствуют

2. Генетика человека.

Ответ:  Генетика человека – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека. Генетика человека является теоретической основой современной медицины и современного здравоохранения. 

 

В настоящее время твердо установлено, что в живом мире законы генетики носят всеобщий характер, действительны они и для человека.

Однако, поскольку человек – это не только биологическое, но и социальное существо, генетика человека отличается от генетики большинства организмов рядом особенностей:

– для изучения наследования человека неприменим гибридологический  анализ (метод скрещиваний); поэтому  для генетического анализа используются специфические методы: генеалогический (метод анализа родословных), близнецовый, а также цитогенетические, биохимические, популяционные и некоторые другие методы;