Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

 

6. Вода може бути хорошим мастильним  матеріалом.

 

Біологічна роль води визначається малими розмірами її молекул, їх полярністю і здатність з'єднуватися один з  одним водневими зв'язками.

мінеральні солі

 

Крім води, у числі неорганічних речовин, що входять до складу клітини, потрібно назвати солі, що представляють  собою іонні з'єднання. У водному  розчині вони дисоціюють з утворенням катіону металу та аніону кислотного залишку.

 

Клітка вибірково поглинає необхідні  їй іони з навколишнього середовища. Це, зокрема, призводить до того, що концентрація іонів на зовнішній поверхні клітини  відрізняється від їх концентрації на внутрішній поверхні.

 

 

 

20. Охарактеризуйте  періоди онтогенезу багатоклітинних організмів

Онтогенез ділиться на періоди:

1. Ембріональний (зародковий) — від утворення зиготи до народження або виходу з яєчних оболонок;
2. Постембріональний (післязародковий), або до репродуктивний — від виходу з яєчних оболонок або від народження до набуття організмом здатності до розмноження.
3. Репродуктивний — період, коли організм здатен до розмноження.
4. Пострепродуктивний — від втрати здатності до розмноження і до смерті. У деяких видів цей період відсутній (Горбуша після розмноження гине).

Онтогенез — індивідуальний розвиток організму. Він поділяється на два періоди — ембріональний та постембріональний.

Ембріональний період (ембріогенез) починається з моменту запліднення і закінчується народженням організму. Ембріогенез поділяється на декілька етапів.

1. Дроблення. Після злиття ядер двох гамет і відновлення диплоїдного набору хромосом починається розвиток зародка. Перша стадія називається дробленням. Зигота шляхом мітозу починає ділитися на 2, потім на 4, 8 і т. д. клітин. Клітини, що утворюються під час дроблення, називаються бластомерами. Основною відмінністю дроблення від звичайного поділу е те, що клітини, які утворюються, не збільшуються в об'ємі, не ростуть, а тільки збільшується їх кількість. Дроблення відбувається завдяки поживним речовинам яйцеклітини.

Характер дроблення залежить від  яйця. Воно може бути рівномірним, або  повним, коли яйце повністю поділяється  на бластомери (ланцетник, морський їжак, земноводні). Дроблення може бути неповним, коли жовтка в яйці багато і дробиться тільки верхній диск яйця (птахи, рептилії, риби).

Дроблення закінчується утворенням бластули. Бластула — одношаровий кулястий зародок із порожниною всередині. Стінки бластули утворені одним шаром клітин.

2. Гаструляція. Після утворення бластули починається друга стадія розвитку зародка — гаструла. Гаструляція починається із вгинання нижніх клітин бластули в середину порожнини. В результаті утвориться 2 шари клітин і вторинна порожнина з отвором — бластопором. Гаструла — двошаровий зародковий мішок, зовнішній шар клітин якого називається ектодермою, а внутрішній — ентодермою.

3. Утворення 3 зародкових листків. На наступній стадії між екто- і ентодермою закладається 3-й зародковий листок — мезодерма. Вона утворюється в результаті міграції частини клітин зовнішнього і внутрішнього шарів. На цій стадії утворюється тришаровий зародок.

4. Органогенез. Із трьох зародкових листків розвиваються всі тканини й органи майбутнього організму: з ектодерми— шкірні покриви, нервова система, органи чуттів; із ентодерми — травна система, печінка, підшлункова залоза, легені; мезодерма дає початок хрящовому і кістковому скелету, м'язам, кровоносній системі, ниркам, статевим залозам.

Закладка  органів починається на стадії нейрули. В ентодермі утворюється зародкова хорда, а над нею у клітинах ектодерми — нервова пластинка, що згортається в нервову трубку і занурюється під ектодерму. Справа і зліва від нервової трубки розвивається мезодерма, утворюючи осьовий комплекс. Далі відбувається утворення і розвиток інших органів. Усі клітини зародка розвиваються з однієї вихідної клітини — зиготи і мають однаковий набір хромосом, а також генетичну інформацію. Однак у різних зародкових листках функціонують різні набори генів, що призводить до формування різних тканин і органів. Специфічність роботи клітин виникає не відразу, а на визначеному етапі ембріогенезу. Речовини або група клітин, що стимулюють розвиток органів і тканин зародка, називаються індукторами, а явище стимуляції — ембріональною індукцією. Так, організатором, що скеровує розвиток нервової трубки, є клітини мезодерми і хорда.

 

 

21. задача.

 

22. Порівняльна характеристика форм розмноження.приклади.

 

1. Партеногенез. При цьому способі  не відбувається запліднення,  і зародок розвивається з незаплідненої  яйцеклітини. Такий спосіб розмноження  дозволяє тільки комбінувати  ознаки різних предків материнської особини, так як батьківська в розмноженні не бере участь. Таким способом з'являються, наприклад, кульбаби. Саме тому всі їх квітки дуже схожі між собою, їм дістався генетичний матеріал тільки матері. Так розмножуються деякі види буряків, тютюну. Так розмножуються і багато паразитичні хробаки, коли одні личинки, перебуваючи всередині організму господаря, дають наступне покоління личинок без процесу запліднення.

 

2. Кон'югація. У бактерій це один  із способів обміну генетичним  матеріалом. Одна бактерія, умовно звана «чоловічий», віддає свою ДНК іншої бактерії «жіночої», після чого гине. «Жіноча» бактерія перекомбінірует дві молекули ДНК, після чого розмножується простим поділом. Нащадки зазнала кон'югацію клітини несуть ознаки, характерні для обох батьків. Це підвищує мінливість і життєздатність наступних поколінь.

 

Для бактеріальних клітин немає  поняття «природна смерть», так  як вони діляться в сприятливих умовах нескінченне число разів. Бактерії гинуть тільки в результаті нестачі  корму або «нещасного випадку», наприклад, кип'ятіння при консервуванні огірків. У сприятливих умовах бактерія може загинути тільки в результаті кон'югації.

 

Кон'югація в еукаріот це процес обміну генами у інфузорій, водоростей (спірогіри, деякі інші зелені водорості), грибів та ін Відбувається обмін не тільки молекулою ДНК. У інфузорій цілі ядра перетікають з однієї особини в іншу, при цьому обидві залишаються в живих. А у водоростей перетікає весь вміст однієї з клітин. Говорити про загибель не доводиться, це скоріше схоже на «евакуацію» однієї клітини в іншу з утворенням зиготи.

 

2. Інші способи статевого розмноження пов'язані зі злиттям гамет. Воно відбувається при запиленні у рослин і заплідненні у тварин. Цей спосіб теж можна підрозділити на групи: гермафродитизм і самооплодотворение. Останнє відбувається як у самозапильних рослин, так і в багатьох тварин, особливо паразитичних. У цьому випадку нащадки матимуть різне поєднання ознак, властивих тільки одній «материнського» (і батьківському одночасно) організму і всім його предкам.

 

 

 

 

23. Охарактеризуйте природний добір як головну рушійну силу еволюції.

Природний відбір - спрямовує чинник еволюції

Природний відбір - це диференціальне виживання і розмноження особин, які відрізняються один від одного генетично детермінованими ознаками. Більш пристосовані до даних умов середовища особини залишають більше нащадків, ніж менш пристосовані. Ми можемо виміряти відносну пристосованість особини часткою її нащадків серед особин наступного покоління і, отже, частотою її алелів, які увійшли в генофонд наступного покоління.

Для того, щоб оцінити пристосованість  кожного конкретного зайця нам  не потрібно вимірювати його швидкість  бігу, його хитрість в вислизання від  вовка, лисиці та інших ворогів, його здатність знаходити і використовувати  їжу, його привабливість для Зайчей, нам потрібно тільки знати, скільки він залишив нащадків . З двох зайців більш пристосований той, хто залишив більше нащадків, хто вніс більше своїх генів у генофонд наступного покоління зайців. Таким чином, частота алелей, що визначають більш високу пристосованість їх носіїв, збільшується в генофонді популяції. Генетичний склад популяції змінюється. Оскільки ми визначили еволюцію, як зміна генетичного складу популяції, то ми можемо розглядати природний відбір як чинник еволюції.

Природний відбір принципово відрізняється від інших вже відомих вам факторів еволюції - мутаційного процесу і дрейфу генів. Мутації виникають випадково. Вони не є і не можуть бути спочатку адаптивними. При дрейфі генів частоти алелей в популяціях змінюються випадково, безвідносно до того, наскільки добре пристосовані носії того чи іншого алеля. Природний відбір визначає жорсткий зв'язок між пристосувальної цінністю алелів і їх частотою в популяціях. Це єдиний чинник, який забезпечує пристосування усіх живих організмів до мінливих умов зовнішнього середовища і регулює гармонійні взаємодії між генами всередині кожного організму.

Природний відбір відбувається автоматично. Всі живі організми з покоління  в покоління проходять сувору перевірку за всіма найдрібніших деталей їх будови, функціонування всіх його систем в різноманітних умовах. Тільки ті, хто витримав цю перевірку, виявляються відібраними і дають початок наступному поколінню. Дарвін писав: «Природний добір щодня і щогодини розслідує по всьому світу найдрібніші варіації, відкидаючи шкідливі, зберігаючи і складаючи добрі, працюючи нечутно і непомітно, де б і коли б, не постала до того нагода, над удосконаленням кожної органічної істоти по відношенню до умов його життя, органічним і неорганічним. Ми нічого не помічаємо в цих повільних змінах у розвитку, поки рука часу не відзначить минулих століть ».

Ефективність природного відбору  залежить від його інтенсивності  і запасу спадкової мінливості, накопиченого в популяції. Інтенсивність відбору  визначається тим, яка частка особин доживає до статевої зрілості і бере участь в розмноженні. Чим менше ця частка, тим більше інтенсивність відбору. Якщо, наприклад, з 10 000 особин в кожному поколінні виживають і розмножуються тільки 100 найбільш великих, то середній розмір особин в цій популяції зростає набагато швидше, ніж у випадку більш м'якого відбору, коли, наприклад, половина всіх особин в популяції бере участь у розмноженні.

Інтенсивність відбору варіює в  широких межах в залежності від  виду та екологічної ситуації. Однак  вона ніколи не буває нульовий. Навіть в людських популяціях, які завдяки досягненням сучасної цивілізації в сильному ступені захищені від дії відбору, його інтенсивність дуже значна. Близько 30% всіх вагітностей закінчуються викиднями на самих ранніх стадіях; 5% новонароджених гине при народженні, ще близько 3% не доживає до зрілості; 20% людей, що дожили до зрілості, не вступають у шлюб, і 10% вступили в шлюб не мають дітей . В природних популяціях мікроорганізмів, рослин і тварин інтенсивність природного добору набагато вище.

Однак навіть самий інтенсивний  відбір буде неефективний, якщо мінливість особин в популяції незначна або  вона носить неспадкова характер. Якщо всі особини в популяції абсолютно  однакові, то навіть в умовах жорсткої боротьби за існування всі вони мають рівні шанси вціліти або загинути. Життя і розмноження кожної такої особини залежить від випадку. З покоління в покоління генетичний склад цієї популяції буде залишатися незмінним.

Зміни не будуть накопичуватися і  в тому випадку, якщо мінливість особин в популяції батьків обумовлена ​​не генетичною мінливістю, а різноманітністю середовищних умов. Тоді середнє значення ознаки і нащадків особин з вкрай високим і вкрай низьким проявом ознаки буде однаковим. Таку картину ми завжди спостерігаємо в так званих чистих лініях (гомозиготних за всіма генам) рослин і тварин і в клонах безстатевих організмів. Тому відбір в чистих лініях і клонах виявляється неефективним. Скільки б поколінь ми ні відбирали представників чистих ліній з найбільшим або найменшим проявом ознаки, популяційна середня в наступних поколіннях залишається незмінною. У генетично гетерогенних популяціях відбір веде до поступового зміщення середньої з покоління в покоління.

Найважливішою властивістю природного відбору є його здатність накопичувати і поєднувати корисні алелі. Відбір діє в кожному поколінні, і в кожному поколінні він починається не з нуля, не з «чистого аркуша», а того стану популяції, в яке вона була приведена в результаті попереднього циклу відбору. Якщо в якійсь популяції з року в рік високі рослини отримують перевагу у виживанні і розмноженні, то покоління за поколінням в цій популяції зростає частота високих особин, і збільшується середніх розмір особин. Результати дії природного відбору акумулюються, накопичуються з покоління в покоління. Все нові і нові алелі виникають в популяції за рахунок мутаційного процесу. Кожна мутація випадкова, але її носії регулярно відбираються, і розмножуються в популяції, якщо вона хоч трохи підвищує пристосованість її носіїв. Якщо критерієм пристосованості в даній популяції є висота рослини, то відбір підхоплює всі алелі, які тим чи іншим способом працюють на цьому ознака - збільшують швидкість росту, ефективність використання сонячного світла, води та інших ресурсів.

Здатністю відбору накопичувати і поєднувати корисні алелі і видаляти шкідливі обумовлена ​​і поступовість еволюції, і виникнення дивовижно складних органів, форм і функцій. Найскладніші пристосування в будові, функціях і поведінці живих організмів сформувалися поступово шляхом систематичного відбору випадково виникаючих мутацій.

Об'єктами відбору завжди є окремі особини, а не популяції і не види. Ні одне пристосування, як завгодно корисне  для виду, не зможе бути підхоплено природним відбором і поширитися в популяції, якщо воно шкідливе для конкретних особин.

 

24. задача.

 

25. Суть спадковості при моно гібридному схрещуванні.

 

Г.Мендель, якому вдалося встановити закономірності незалежного успадкування ознак, ісспользовал в своїй роботі гибридологический метод. Попередники  Менделя схрещували організми, що розрізняються за багатьма ознаками, тому результати роботи було важко проаналізувати і пояснити. Мендель взяв для досліджень сорти гороху, які різнилися між собою за однією ознакою, наприклад тільки по фарбуванню або за формою насіння Схрещування особин, що розрізняються по одній ознаці, називають моногібрідним. Мендель вів строгий кількісний облік ознак у кожному поколінні. Це дозволило йому чітко простежити, як дана ознака виявляється у потомства.

 

* Мендель схрестив 22 різних сорти гороху і проробив 287 дослідів з 10 000 рослин.

 

Для експерименту Мендель взяв два  сорти гороху, що відрізняються за однією ознакою: у одного насіння  були жовтими, а в іншого - зеленими (у гороху жовте забарвлення насіння  домінує над зеленою). Горох - рослина самозапилюється, тому при заплідненні в потомстві не об'єднуються гени двох батьків. Мендель штучно переніс пилок з однієї рослини на інше, тобто провів перехресне запилення. Одержані від схрещування насіння він висівав. Виявилося, що в першому гібридному поколінні утворювалися тільки жовті насіння. Так Менделем був відкритий перший закон спадкування ознак, що отримав назву правила домінування або одноманітності гібридів першого покоління. Суть його полягає в тому, що при схрещуванні двох гомозиготних організмів, що відрізняються по одній парі ознак, які визначають алелі одного гена (забарвлення насіння), перше покоління гібридів (F1 виявляється однаковим і схожим лише на одного з батьків (домінантного).