Розкрийте взаємозв*язок будови і функцій складових клітини

45.варіаційний  ряд.

 

46. суть процесу  фотосинтезу. Його планетарне  значення.

Фотоси́нтез (від грец. φωτο- — світло та грец. σύνθεσις — синтез, сукупність) — процес синтезу органічних сполук з вуглекислого газу таводи з використанням енергії світла й за участю фотосинтетичних пігментів: (хлорофіл у рослин, хлорофіл, бактеріохлорофіл ібактеріородопсин у бактерій), часто з виділенням кисню як побічного продукту. Це надзвичайно складний процес, що включає довгу послідовність координованих біохімічних реакцій. Він відбувається у вищих рослинах, водоростях, багатьох бактеріях, деяких археях інайпростіших — організмах, відомих разом як фототрофи. Сам процес відіграє важливу роль у кругообігу вуглецю у природі.

Фотосинтез  – єдиний процес у біосфері, який призводить до засвоєння енергії Сонця і забезпечує існування як рослин, так і всіх гетеротрофних організмів.^[1]

Узагальнене рівняння фотосинтезу (брутто-формула) має вигляд:

6СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

Фотохімічна суть процесу

Дво-стадійний  фотосинтез («Z-схема»)

Хлорофіл має два рівні збудження (з цим пов'язана наявність двох максимумів на його спектрі поглинання): перший пов'язаний з переходом на вищий енергетичний рівень електрона системи зв'язаних подвійних зв'язків, другий, — із збудженням неспарених електронів азоту і кисню порфірінового ядра. При незмінному спіні електрона формуються синглетніперший і другий збуджений стан, при зміненому — триплетні перший і другий.

Другий збуджений  стан найбільш високоенергетичний, нестабільний, і хлорофіл за 10⁻¹² с переходить з нього на перший, з втратою 100 кДж/моль енергії тільки у вигляді тепла. З першого синглетного і триплетного станів молекула може переходити восновний з виділенням енергії у вигляді світла (флуоресценція) або тепла, з перенесенням енергії на іншу молекулу, або, оскільки електрон на високому енергетичному рівні слабко зв'язаний з ядром, з переносом електрона на іншу сполуку.

Друга можливість реалізується в світлозбиральних комплексах, перша — в реакційних центрах, де переведений в збуджений стан при поглинанні кванта світла хлорофіл стає донором електрона (відновлювачем) і передає його на первинний акцептор. Щоб запобігти поверненню електрона на позитивно заряджений хлорофіл, первинний акцептор передає його вторинному. Крім того, час життя отриманих сполук вищий, ніж у збудженої молекули хлорофілу. Відбувається стабілізація енергії і розділення зарядів. Для подальшої стабілізації вторинний донор електронів окислює позитивно заряджений хлорофіл, первинним донором же у разі оксигенного фотосинтезу є вода.

Проблемою, з  якою стикаються при цьому організми  з оксигенним типом фотосинтезу, є відмінність окислювально-відновних потенціалів води (E₀=+0,82 В) і НАДФ⁺(E₀=-0,32 В). Хлорофіл при цьому повинен мати в основному стані потенціал, більший за +0,82, В щоб окиснювати воду, але при цьому мати у збудженому стані потенціал менший, ніж −0,32, В щоб відновлювати НАДФ⁺. Одна молекула хлорофілу не може відповідати обом вимогам. Тому сформувалися дві фотосистеми і для повного проведення процесу необхідно два кванти світла і два хлорофіли різних типів.

 

47. приклади ускладнень організації у тваринному світі.їх значення.

Багатоклітинні  тварини утворюють найчисельнішу групу живих організмів планети, що нараховує понад 1,5 млн. видів, що існують на сьогоднішній день. Своє походження багатоклітинні почали із одноклітинних – протистів, які постійно мали істотні перетворення, пов’язані із ускладненням організації.         

 Однією із важливих рис їхньої організації є морфологічна і фізіологічна різноманітність клітин тіла. Протягом еволюції подібні клітини в тілі спеціалізувались на виконання певних функцій і поєднувались у тканини.         

 Різні  тканини об’єнувались в органи, а органи в системи органів. Для здійснення взаємозв’язку між ними і координації їхньої роботи, утворились регуляторні системи – нервова та ендокринна. Завдяки контролю діяльності всіх систем багатоклітинний організм працює як єдине ціле.        

 «Процвітання»  багатоклітинних тварин пов’язано  із набуттям ними в процесі  еволюції низки рис ускладнення  анатомічної будови та фізіологічних  функцій. Наприклад, збільшення  розмірів тіла тварин призвело  до розвитку травного каналу, що дозволило їм живитися досить великим харчовим матеріалом, який поставляє велику кількість енергії для здійснення процесів росту та розвитку. Ускладнення м’язової та скелетної систем забезпечили переміщення організмів у просторі, підтримання певної форми тіла, захист та опору для органів. Завдяки набутій здатності до активного переміщення тварини отримали можливість здійснювати пошук їжі, знаходити укриття і розселятися на планеті.         

 Із  збільшенням розмірів тіла тварин  виникла необхідність у появі  внутрішньотранспортних циркуляторних систем, які доставляли віддаленим від поверхні тіла тканинам і органам засоби життєзабезпечення – поживні речовини, кисень, необхідні речовини, а також виводили непотрібні організму кінцеві продукти обміну речовин. Такою циркуляторною транспортною системою стала рідка тканина – кров та лімфа.        

 Інтенсифікація  дихальної активності йшла паралельно  із прогресивним розвитком нервової  системи та органів чуттів.  Відбулося переміщення центральних відділів нервової та сенсорних систем у передній кінець тіла тварини, у результаті чого відособився головний відділ, тобто відбулася цефалізація. Така будова дозволила тваринам отримувати інформацію про зміни в оточуючому середовищі і адекватно реагувати на них.         

 Багатоклітинні тварини розмножуються статевим шляхом, який дозволяє підтримувати високий рівень комбінативної мінливості та гетерогенність особин, що сприяло їхній еволюції.        

 Розвиток  організму тварини із однієї  клітини – зиготи – призвело  до виникнення складного процесу індивідуального розвитку – онтогенезу. Подібність початкових зародкових стадій розвитку у всіх типів тварин свідчить про спільність їхнього походження від протистів.        

 Багатоклітинні  тварини надзвичайно різноманітні  за будовою, за розмірами, за масою тіла. На основі найбільш істотних спільних рис будови вони поділені на типи.  За ознакою відсутності чи наявності внутрішнього скелету їх поділяють на дві групи – безхребетні і хребетні.        

 Виокремлюють  також дві групи тварин у  залежності від походження ротового отвору у дорослому організмі. Група первинноротих об’єднує тварин, у яких первинний рот зародка на стадії гаструли – бластопор – залишається ротом і у дорослого організму. До цієї групи належать всі типи крім Голкошкірих і Хордових. У цих типів рот зародка перетворюється в анальний отвір, а дійсний рот закладається вторинно у вигляді ектодермального карману. Звідси і назва – вториннороті тварини.         

 У  залежності від типу симетрії  тіла виділяють дві групи тварин. Типи Губки та Кишковопорожнинних належать до тварин із радіальною симетрією. Всі інші типи багатоклітинних тварин є двобічносиметричними організмами. Існують також розподіл тварин на двошарових і трьохшарових. Двошарові не мають мезодерми, в них наявні лише ентодерма та ектодерма. Всі інші типи тварин мають три зародкові листки – ентодерму, ектодерму та мезодерму.         

 Всі  багатоклітинні тварини гетеротрофи,  тобто живляться готовими органічними  речовинами рослинного і тваринного  походження. Вони утворюють обов’язковий структурно-функціональний блок кожного біогеоценозу. Своєю діяльністю вони прискорюють біологічний колообіг речовин. Вони відіграють важливу і різноманітну роль у природі та житті людини.

 

48. гомологічні  органи

 

49. значення міжнародного  співробітництва у справах охорони природи

Міжнародне співробітництво у  справі охорони природи.

Жодна країна в світі, як би багата і розвинена вона не була, не в  змозі вирішити свої екологічні проблеми самотужки. Потрібні чіткі узгоджені  зусилля всіх держав, координація їх дій на міжнародно-правовій основі, щоб забезпечити вихід світової спільноти з екологічної кризи. Природа всеобща і єдина, вона не знає державних кордонів. Тому порушення в екосистемі однієї країни неминуче викликає ланцюгову реакцію в сусідніх країнах, суміжних. Об'єктами міжнародно-правової охорони навколишнього природного середовища визнані ближній космос, повітряний басейн, Світовий океан, озоновий екран, Антарктида, клімат, колективні міжнародні ресурси, рідкісні та зникаючі рослини і тварини та багато іншого.

 

Глобальні екологічні проблеми загострилися після Другої світової війни. Для  їх вирішення в 1948 р. був утворений  Міжнародний союз охорони природи  і природних ресурсів (МСОП).

Першочерговим завданням МСОП було складання Червоних книг - списків рідкісних і перебувають під загрозою зникнення видів. У 1963-1966 рр.. була видана перша Міжнародна Червона книга.

 

У 1980 р. Міжнародним союзом охорони  природи і природних ресурсів була розроблена «Всесвітня стратегія  охорони природи».

 

 

 

50. процес біосинтесу білка 

Біоси́нтез (або просто синтез) білкі́в — процес, за допомогою якого клітини будують білки. Термін іноді використовується для посилання виключно на процес трансляції, але частіше означає багатокроковий процес, що включає біосинтез амінокислот, транскрипцію, процесинг (включаючи сплайсинг), трансляцію та посттрансляційну модифікацію білків. Біосинтез білків, хоча й дуже подібний, дещо відрізняється між представниками трьох доменів життя — еукаріотами, археями та бактеріями.

Під час транскрипції відбувається зчитування генетичної інформації, зашифрованої в молекулах ДНК, і запис цієї інформації в молекули мРНК. Під час ряду послідовних стадійпроцесингу з мРНК видаляються деякі фрагменти, непотрібні в подальших стадіях (сплайсинг), і відбувається редагування нуклеотидних послідовностей. Після транспортування зрілої молекули мРНК з ядра до рибосом відбувається власне синтез білкових молекул шляхом приєднання окремих амінокислотних залишків до поліпептидного ланцюжка, що росте. На останній стадії посттрансляційної модифікації відбуваються зміни новосинтезованого білка додаванням небілкових молекул до білка та ковалентними модифікаціями його амінокислот.

Будь-яка жива клітина здатна синтезувати білки, і ця здатність є однією з найважливіших  і найхарактерніших її властивостей. Особливо енергійно синтезуються білки в період росту і розвитку клітин. У цей час активно синтезуються білки для побудови клітинних органоїдів, мембран. Синтезуються ферменти. Біосинтез білків інтенсивно відбувається і в багатьох дорослих клітинах, тобто в таких, які закінчили ріст і розвиток, наприклад у клітинах травних залоз, що синтезують білки-ферменти (пепсин, трипсин) або в клітинах залоз внутрішньої секреції, що синтезують білки-гормони (інсулін, тироксин). Здатність синтезувати білки властива не тільки клітинам, які ростуть, або секреторним: будь-яка клітина протягом усього життя постійно синтезує білки, оскільки в процесі нормальної життєдіяльності молекули білків поступово денатуруються, структура і функції їх порушуються. Молекули білків, що вийшли з ладу, видаляються з клітини. Замість них синтезуються нові повноцінні молекули, наслідок чого склад і діяльність клітини не порушуються. Здатність до синтезу білка передається спадково від клітини до клітини і зберігаються нею протягом усього життя. 
Питання про те, як синтезується така велика і складна молекула білка, як добираються потрібні амінокислоти, розміщуються й сполучаються в цілком певному порядку, ще недавно здавались нерозв’язними. Тепер ці питання в основному з’ясовані. Розв’язання їх – величезне досягнення біології і біохімії XX ст. 
Основна роль у визначенні структури білків ДНК. 
Самі ДНК безпосередньої участі в синтезі не беруть. ДНК міститься в ядрі, а білки синтезуються в рибосомах, що містяться в цитоплазмі. У ДНК тільки зберігається інформація про структуру білків.  
На довгій нитці ДНК іде один за одним запис інформації про склад первинних структур різних білків. Відрізок білків ДНК, в якому міститься інформація про структуру одного білка, називають геном. Молекула ДНК- сукупність кількох сотень генів. 
Щоб розібратися в тому, як саме структура ДНК визначає структуру білка, наведемо такий приклад. Багато хто знає про азбуку Морзе всі літери алфавіту позначені комбінаціями коротких і довгих сигналів-крапками і тире. Буква А позначається .-, Б - -.і т.д. Набір умовних позначень називають кодом або шифром. Азбука Морзе-це приклад коду. Одержавши телеграфну стрічку з крапками і тире, той, хто знає код Морзе, легко розшифрує написане. 
Макромолекула ДНК, яка складається з кількох тисяч послідовно розміщених чотирьох видів нуклеотидів, - код, що визначає структуру ряду молекул білка. Як у коді Морзе кожній букві відповідає певна комбінація крапок і тире, так у коді ДНК кожній амінокислоті відповідає певна комбінація послідовного зв’язаних нуклеотидів

 

51. задача 

 

52. Дайте  порівняльну характеристику мікро- і макроеволюції.Поясніть шляхи біологічного прогресу.