Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

1. Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

Клітка - найдрібніша структура всього рослинного і тваринного світу - найзагадковіше явище природи. Навіть на своєму власному рівні клітка надзвичайно складно влаштована і містить безліч структур, які виконують певні функції. В організмі сукупність певних клітин утворює тканини, тканини - органи, а ті - системи органів. Будова тваринної і рослинної клітини в чому схоже, але в той же час і має принципові відмінності. Наприклад, схожий хімічний склад клітин, подібні принципи будови і життєдіяльності, але в рослинних клітинах немає центріолей (крім водоростей), а в якості живильної запасний бази служить крохмаль.

 

Будова клітини тваринного базується  на трьох основних складових - ядро, цитоплазма і клітинна оболонка. Разом з ядром цитоплазма утворює протоплазму. Клітинна оболонка - це біологічна мембрана (перегородка), яка відділяє клітину від зовнішнього середовища, служить оболонкою для клітинних органоїдів і ядра, утворює цитоплазматичні відсіки. Якщо помістити препарат під мікроскоп, то будова тваринної клітини легко можна побачити. Клітинна оболонка містить три шари. Зовнішній і внутрішній шари білкові, а проміжний - ліпідний. При цьому ліпідний шар ділиться ще на два шари - шар гідрофобних молекул і шар гідрофільних молекул, які розташовуються в певному порядку. На поверхні клітинної мембрани розташовується особлива структура - глікокаліксу, яка забезпечує виборчу здатність мембрани. Оболонка пропускає необхідні речовини і затримує ті, які приносять шкоду. Будова тваринної клітини націлене на забезпечення захисної функції вже на цьому рівні. Проникнення речовин через оболонку відбувається за безпосередньої участі цитоплазматичної мембрани. Поверхня цієї мембрани досить значна за рахунок вигинів, виростів, складок і ворсинок. Цитоплазматична мембрана пропускає як найдрібніші частинки, так і більш великі.

Функції клітинних органоїдів:

 

- Мітохондрії окислюють органічні сполуки і акумулюють хімічну енергію;

 

- Ендоплазматична мережа завдяки наявності спеціальних ферментів синтезує жири і вуглеводи, її канали сприяють транспорту речовин усередині клітини;

 

- Рибосоми синтезують білок;

 

- Комплекс Гольджі концентрує білок, ущільнює синтезовані жири, полісахариди, утворює лізосоми і готує речовини до виведення їх з клітки або безпосереднього використання всередині неї;

 

- Лізосоми розщеплюють вуглеводи, білки, нуклеїнові кислоти і жири, по суті, переварюючи надходять у клітку поживні речовини;

 

- Клітинний центр бере участь у процесі поділу клітини;

 

- Вакуолі, завдяки вмісту клітинного соку, підтримують тургор клітини (внутрішній тиск).

 

Будова клітини живого надзвичайно  складно - на клітинному рівні протікає безліч біохімічних процесів, які  в соввокупності забезпечують життєдіяльність  організму.

 

 

2.поясніть значення модифікаційної мінливості

Мінли́вість — здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.

Модифікаційна мінливість - мінливість, що характеризується зміною фенотипу під дією умов навколишнього середовища. Зміни у більшості випадків носять адаптивний характер. Модифікаційна мінливість зумовлена реакцією генотипу на навколишнє середовище - нормою реакції. Внаслідок цього відбувається зміна інтенсивності ферментативних реакцій (посилюється біосинтез певних білків), що зумовлює формування певних адаптацій до навколишнього середовища (приклад: засмага). Норма реакції генетично детермінована, а отже, якщо під дією навколишнього середовища вона розширюється, зміни у межах норми реакції успадковуються. Самі зміни у фенотипі не успадковуються. Норма реакції визначається неповним домінуванням алелів у онтогенезі та можливим спектром експресії цих алелей у залежності від умов навколишнього середовища. Кожен вид має межі норми реакції - наприклад, особину певного виду не можна вигодувати до маси, в багато разів перевершуючу середньостатичну масу для цього виду.

Інший приклад — сезонна зміна забарвлення хутра у тварин (линяння). Линяння та наступна зміна забарвлення обумовлені дією температурних показників на гіпофіз, що стимулює вироблення тиреотропного гормону. Це зумовлює дію на щитоподібну залозу, під дією гормонів якої наступає линяння.

Наприклад, у  всіх рослин стрілолисту, занурених  у воду, утворюються довгі й тонкі листки, а у тих, які ростуть на суходолі — вони стрілоподібні. У рослин стрілолисту, занурених у воду частково, формуються листки обох типів (мал. 59). У денного метелика рябокрилки мінливої основне тло крил залежить від температури, за якої розвивалися лялечки: з тих, що перезимували виходять метелики з цегляно-червоним, а з тих, що розвивалися в умовах підвищених літніх температур, з чорним тлом крил

Модифікаційна мінливість відіграє виняткову роль у житті організмів, забезпечуючи, зазвичай, їхню пристосованість до мінливих умов середовища. Наприклад, зміна форми листків стрілолиста із стрілоподібної на стрічкоподібну (лінійну) при зануренні цієї рослини у воду захищає її від ушкодження течією. Зміна шерсті ссавців під час осіннього линяння на густішу забезпечує захист від дії низьких температур, а загар людини — від шкідливої дії сонячного випромінювання. Все це дає підставу вважати, що подібні модифікації виникли в процесі історичного розвитку виду як певні пристосувальні реакції на зміни умов середовища існування, з якими постійно стикаються організми 

 

3. аналогічні органи

Аналогі́чні о́ргани — органи, що розвиваються з різних вихідних зачатків, але виконують однакову функцію і тому мають більш-менш однаковий зовнішній вигляд. При зовнішній подібності аналогічні органи мають різко відмінну будову. Так, крила у птахів розвиваються з особливого зачатка і мають скелет, а крила метеликів розвиваються зішкірної складки і позбавлені скелета. Колючки барбарису — видозмінені листки, а колючки глоду — видозмінені стебла.

 

4. Охарактеризуйте клітину ,як структурну і функціольну  одиницю організмів царств живої природи.

 

 

5. Обгрунтуйте значення спадкової мінливості в еволюції органічного світу.

Дарвін показав, основні чинники еволюції органічного світу, тобто спадкова мінливість, боротьба за існування і природний відбір, застосовні і до еволюції людини.

Морфологічні та фізіологічні перетворення наших мавпоподібних предків  правильніше буде називати антропоморфозами, т. к. викликав їх основний фактор - працю - був специфічний лише еволюції людини. Особливо важливими виникнення прямий ходи. Розміри і маса тіл мавп збільшилися, виник S-подібний вигин хребетного стовпа, який додав йому гнучкість, утворилася склепінчаста пружна стопа, розширився таз, зміцнений крижі, щелепний апарат став легшим і т. д.

Виникнення прямоходіння, на думку  Ф. Енгельса і раніше Ч. Дарвіна, стало  вирішальним кроком на шляху від  мавпи до людини. На початку процесу  формування людини рука у нього була слаборозвиненою і могла виробляти лише найпростіші дії.

З самого початку працю був громадським, т. к. мавпи жили чередами. Праця сприяв згуртуванню членів суспільства; вони колективно захищалися від звірів, полювали і виховували дітей. Старші члени суспільства навчали молодших відшукувати природні матеріали і виготовляти гармати, вчили прийомам полювання та збереження вогню. Тім'яної гребінь, до якого у мавп прикріплюються потужні жувальні м'язи, втратив свою біологічне значення, став непотрібним і поступово зник у процесі природного відбору; по цій же причині перехід від рослинної їжі до змішаної призвів до укороченню кишечника. Застосування вогню допомагало захищатися від холоду і звірів.

При життя суспільством були великі можливості до спілкування один з  одним: співпраця членів товариства викликала необхідність сигналізації жестами, звуками. Нерозвинена гортань і ротовий апарат мавп в результаті спадкової мінливості і природного відбору перетворилися на органи членороздільної промови людини. Людина, як і тварини, сприймає сигнали з навколишнього світу через безпосереднє роздратування органів почуттів - це перша сигнальна система. Але людина здатна сприймати сигнали словом - він володіє другою сигнальною системою.

Слово - найважливіший засіб спілкування  між людьми, передачі досвіду старших поколінь наступним і виховання людини.

Природний відбір поступово втратив  значення в еволюції людського суспільства. Трудові процеси виготовлення знарядь  праці і предметів побуту, членороздільна мова і жести, міміка сприяли розвитку головного мозку і органів чуття. Вони ж стимулювали вдосконалення праці й мови.

Якщо морфологічні і фізіологічні особливості людини передаються  у спадок, то здатність до колективної  трудової діяльності, мисленню мови ніколи не передавалися в спадщину і не передаються тепер. Ці специфічні якості людини історично виникли і удосконалювалися під дією соціальних факторів і розвиваються у кожної людини в процесі його індивідуального розвитку лише у суспільстві завдяки вихованню й освіті.

Отже, рушійними силами антропогенезу були біологічні чинники (спадкова мінливість, боротьба за існування і природний добір) і соціальні чинники (трудова діяльність, громадський спосіб життя, і мислення).

Людина і людиноподібні мавпи  складаються між собою в близькій спорідненості. Це різні гілки загального родовідного ствола.

 

 

6.Знайдіть у запропонованих  малюнках гомологічні органи.

 

Гомологічні органи, органи тварин або рослин, що мають загальний план будови, що розвиваються з схожих зачатків і виконуючі однакові (наприклад, цибулина тюльпана і бульба картоплі — видозмінені втечі) або неоднакові (наприклад, крило птиці і рука людини) функції. Р. о. в одного і того ж індивідуума називаються схожими органами. Вони розташовані по довгій осі тіла симетрично один іншому (наприклад, передні і задні кінцівки хребетних, кінцівки і ротові придатки членистоногих) або без певного порядку (луски, пір'я, волосся, листя).

 

7. поясніть особливості  будови нуклеїнових кислот  та  визначте їх біологічну роль

Нуклеїнові  кислоти — складні високомолекулярні біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. Природні нуклеїнові кислоти — ДНК і РНК — виконують у всіх живих організмах роль передачі і експресії генетичної інформації. Цей термін був введений Рихардом Альтманом. Вперше їх виявлено в ядрі клітини, звідки й походить назва цих сполук (від лат. нуклеус — ядро). Молекула нуклеотиду складається із залишків нітратної основи, п'ятивуглецевого моносахариду (пентози) і фосфатної кислоти. Залежно від виду пентози, що входить до складу нуклеотиду, їх поділяють на дезоксирибонуклеїнову (ДНК) та рибонуклеїнову (РНК).

Будова

Нуклеїнові  кислоти є біополімерами, мономерами яких є нуклеотиди. Нуклеотиди є складними ефірами нуклеозиду і фосфорної кислоти і з'єднуються через залишок фосфорної кислоти (фосфодіестерний зв'язок). Нуклеозид складається з цукру — пентози (рибози або дезоксирибози, залежно від типу нуклеїнової кислоти) і азотистої основи (пуринового або піримідинового). Відстань між нуклеотидами в складі полінуклеотиду становить 0,34 нм.

Вперше були виділені з  ядра. Зустрічаються два типи кислот: дезоксирибонуклеїнова (ДНК) і рибонуклеїнова (РНК). Це найбільш високомолекулярні речовини у клітині; маса ДНК у декілька сот разів перевищує масу РНК. Вперше їх виявлено в ядрі клітини , звідки й походить назва цих сполук (від лат. нуклеус — ядро).

 

8. Охарактеризуйте різні погляди походження життя на землі.

Ще вчені  стародавньої Греції (Демокріт, Епікур, Платон, Арістотель та ін.) вважали, що живі істоти виникають з мулу, гною, води, ґрунту тощо. Протягом XVII—XVIII століть ці погляди було спростовано завдяки вивченню фізіології розмноження багатоклітинних організмів. Так, К. Лінней в основу створеної ним наукової систематики поклав принцип «будь-який організм походить від собі подібного». Остаточно вчені відмовилися від абіогенних поглядів у другій половині XIX століття після відкриття Р. Вірховим відомого положення клітинної теорії про те, що всяка клітина виникає тільки в результаті поділу материнської клітини. Водночас видатний французький біолог Л. Пастер у серії дуже цікавих дослідів довів неможливість самозародження мікроорганізмів (на прикладі дріжджів і бактерій). 

Ж.-Б. Ламарк 1820 року; згодом її підтримали Е. Геккель та К.А. Тимірязєв. Вони вважали, що в первісному океані внаслідок певних хімічних процесів виникли спочатку органічні речовини, а потім - доклітинні форми життя, які поступово перетворилися в клітинні організми.

 

У 20-х роках XX століття російський учений 0.І. Опарін та англійський - Д. Холдейн сформулювали біохімічну гіпотезу походження життя. Згідно з цією гіпотезою біологічній еволюції передувала хімічна, що тривала кілька сотень мільйонів років аж до появи життя. Первинна атмосфера Землі складалась із вуглекислого газу, метану, аміаку, оксидів сульфуру, сірководню та водяної пари. Озонового екрана не було і на поверхню Землі потрапляв потік космічного та ультрафіолетового сонячного випромінювань. Унаслідок підвищеної вулканічної активності у води Світового океану й атмосферу з надр Землі надходили різноманітні хімічні сполуки. Такі умови вчені неодноразово відтворювали в лабораторіях. У водному розчині солей, близьких за складом до морської води, в умовах опромінення та пропускання через них електричних розрядів (аналогія блискавки), утворювались деякі органічні сполуки - нуклеотиди, амінокислоти, пептидні ланцюги, моносахариди тощо. Вони утворювали скупчення, відокремлені від води поверхнею розділу - коацерватні краплі, здатні існувати досить тривалий час. Нічого, що нагадувало б живих істот, за 70 років подібних експериментів одержати не вдалось.

Згідно з теорією стаціонарного стану, Всесвіт існував вічно. Згідно з іншими гіпотезами, Всесвіт міг виникнути із згустку нейтронів внаслідок «Великого вибуху», народився в одній з чорних дір або ж був створений Творцем. З виключно філософської точки зору, наука не може спростувати тезу про божественне створення Всесвіту, тому що саме поняття «доказу» може трактуватися дуже відмінно від прийнятого у сучасній науці.