1.Вода в клітці. Біологічне значення води в організмів.
Значення води: 1) це чудовий розчинник (солі, цукру, спирти); 2) велика теплоємність, то є істотне збільшення теплової енергії викликає лише незначне підвищення її температури. Пояснюється це тим, що частина енергії витрачається на розрив водневих зв'язків. Через велику теплоємності вода зводить до мінімуму відбуваються в неї температурні зміни. Завдяки цьому біохімічні процеси протікають в меншому інтервалі температур з постійною швидкістю; 3) Випаровування води супроводжується охолодженням, тому що вимагає великих витрат енергії; 4) Велика температура кипіння і замерзання, зменшує ймовірність замерзання клітин; 5) Вода, як реагент - бере участь в метаболічних процесах. Бере участь у реакціях гліколізу (в рослинах вода використовується для одержання водню з води); 6) вода і еволюція - одним з головних факторів природного відбору є нестача води, всі наземні організми пристосовані до того щоб зберігати і добувати воду. Функції води: 1) Забезпечує позичена структури, 2) служить розчинником і середовищем для дифузії. 3) бере участь у реакціях гідролізу 4) є середовищем, де відбувається запліднення, 5) забезпечує поширення насіння, 6) обумовлює осмос, 7) бере участь у фотосинтезі 8) транспортує не органічні іони і органічні молекули 9) забезпечує проростання насіння 10) забезпечує транспорт речовин 11) забезпечує саморегуляцію 12) сприяє охолодженню 13) служить одним з компонентів змащення 14) служить опорою деяким організмам 15) виконує захисну функцію 16) сприяє міграції організмів.
2.Бактерії - прокаріотів. Систематика, харчування, розмноження.
Бактерія - це найдрібніші доядерні організми, що має клітинну будову. Величина більшості бактерій коливається від декількох десятків мікрона до 10-13 мкм. Бактерії містяться в повітрі, грунті, воді, снігах полярних областей і гарячих джерелах. Особливо багато їх у грунті. Форми бактерій різноманітні. Серед них є кулясті (коки), паличкоподібні (бацили), зігнуті - вібріони. Деякі бактерії мають органи руху - джгутики (від 1 до 50), які складаються з особливого білка - флажеліну. В одних бактерій вони розташовані на одному кінці клітини, в інших на двох або всієї поверхні. Бактеріальна клітина вкрита оболонкою, яка складається з плазматичної мембрани, клітинної стінки слизової капсули. Напівпроникна цитоплазматична мембрана забезпечує виборче надходження речовин у клітину і виділення в навколишнє середовище продуктів, а також утворює випинання всередину цитоплазми - Мезосома. На мембранах мезосом розташовуються окислювально-поновлювальні ферменти, а у фотосинтезуючих пігменти. Тонка і еластична клітинна стінка, до складу якого входить муреін, надає бактеріальної клітини певну форму, захищаючи вміст клітини від впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища. У центральній частині клітини знаходиться нуклеотид, що містить одну замкнуту у вигляді кільця ланцюжок ДНК, яка контролює нормальний перебіг всіх внутрішньоклітинних процесів і є носієм генетичної інформації. У цитоплазмі є величезна кількість рибосом. У водних мають газові вакуолі. Розмножуються бактерії шляхом ділення надвоє. За типом харчування розрізняють
автотрофні (синтезують органічні речовини з неорганічних) і гетеротрофні (живляться готовими органічними залишками). У автотрофи розрізняють фото і хемосінтезуючі бактерії. У гетеротрофів розрізняю паразитів і сапрофітів (харчування мертвими залишками і продуктами виділення).
3.Органи видільної системи. Будова і функції нирок.
Кора нирок - темний, зовнішній шар займає всю периферія нирки. У вигляді стовпчиків входить в мозкову речовину і ділить його на 15-20 пачкова пірамід. Товщиною 5-7 мл. До кірковій речовині знаходяться нефрони. Мозкова речовина представлено численними канальцями, які випрямляються утворюючи петлі Генлі, а потім повертаються в корковий шар. Світлий внутрішній шар складається з збірних трубок, які утворюють піраміди. Кілька пірамідок утворює сосочок. Ниркова балія - Воронко образна сплющена порожнину з тонкими стінками. Широкій стороною звернена до пірамідка, а вузьким до воріт нирки. Ворота нирки - це увігнута сторона нирки. Сечовід. Парні трубки 30-35 см складаються з гладкої мускулатури, вистелені епітелієм, зовні покриті сполучною тканиною. Січовий міхур - це мішок стінки якого складаються з гладкої мускулатури. Ф-ції: У нефрона утворюється первинна сеча. Ниркова артерія приносить кров підлягає очищенню від кінцевих продуктів життєдіяльності організму і надлишку води. У клубочки створюється підвищений кров'яний тиск, тому через стінки капілярів в порожнину капсули фільтруються з крові: вода, солі, сечовина, глюкоза (крім білків) - таку відфільтровану рідину називають первинної сечею. У добу її утворюється 150-170 літрів.
За розгалуженим нирковим канальцям, які густо обплетені капіляри і капсулами проходить первинна сеча. З первинної сечі в капіляри повертається частина води, глюкози. Цей процес названий реабсорцією. Що залишилася, більш концентрована вторинна сеча надходить в пірамідки. Крім реабсорціі в канальцях відбувається активний процес секреції, завдяки чому з організму видаляються речовини з яких-небудь причин не фільтрівні (фарби, лікарські засоби). У результаті зворотного всмоктування і зворотного секреції у дорослої людини утворюється близько полутра літрів вторинної сечі. За трубочках пірамідок сеча просочується в порожнину миски, а звідси в сечовід. За сечоводу вторинна сеча потрапляє в сечовий міхур. Звідси вона видаляється з організму.
2. Перше еволюційне вчення Ж.Б. Ламарка. Ідеалістичні і матеріалістичні елементи вчення.
Ж.Б. Ламарк створив єдину систематику тварин, засновану на принципі спорідненості між організмами. Займаючись класифікацією тварин, Ламарк прийшов до висновку, що види не залишаються постійними, а постійно змінюються. Усіх відомих на той час тварин Ламарк поділив за рівнем їх організації на 14 класів. У його системі, на відміну від системи Ліннея, тварини розміщені в висхідному порядку - від інфузорій і поліпів до високоорганізованих істот. Ламарк вважав, що класифікація повинна відображати «порядок самої природи», тобто її прогресивний розвиток. Всі 14 класів тварин Ламарк поділив на 6 градацій. Ускладнення тваринного світу носить як би ступінчастий характер і тому названа Ламарком градацією. У факті градації Ламарк побачив відображення ходу історичного розвитку органічного світу. Ламарк вперше в історії біології сформулював положення про еволюційний розвиток живої природи: життя виникає шляхом самозародження найпростіших живих тіл з речовин неживої природи. Подальший розвиток йде по шляху прогресивного ускладнення організмів, тобто шляхом еволюції. Ламарк прийшов до висновку що в природі існує якийсь закон прагнення організмів до вдосконалення. Головним фактором мінливості організмів Ламарк вважав вплив зовнішнього середовища. У тварин не мають Ц.Н.С. зміни виникають прямим шляхом, а у тварин мають Ц.Н.С. непрямим. Зміна умов життя змінює потреби тварин, що викликає зміну його дій, звичок, поведінки. Внаслідок чого одні органи більше вправляються, а інші менше. При вправі органи розвиваються (довгий язик у мурахоїда, перетинки між пальцями), а при не вправі недорозвинені (очі у крота, крила у страуса). Цей механізм зміни органів Ламарк назвав законом не вправи і вправи органів. Якщо зміни органів стають корисними, то вони успадковуються наступними поколіннями. У ламарківському тлумаченні причин зміни видів у природі є серйозні недоліки. Так, впливом вправ і не вправ органів не можна пояснити зміна таких ознак, як довжина волосся покрив, густота вовни, жирність молока, фарбування та ін які не можуть робити фізичні вправи. Крім того, як тепер відомо, не всі зміни, що виникають у організмів під впливом навколишнього середовища, успадковуються.
3.Значення нервової системи в регуляції функцій організму. Центральний і периферичний відділи нервової системи.
Нервову систему людини представляє єдину систему. Умовним підрозділам на центральну і периферичні част. До центральної нервової системи відносять головний мозок, розташованої в порожнині черепа, і спинний мозок, який лежить в хребетному відділі скелету. Головний і спинний мозок побудовані з сірої і білої речовини. Сіра речовина являє собою скупчення тіл нервових клітин з найближчими ділянками їх відростків, а білок - нервових волокон, які утворюють провідні шляхи. У головному мозку розрізняють довгастий мозок, мозочок, середній, проміжний мозок, які складають разом (крім мозочка) стволову частину мозку, і півкулі переднього мозку, що становлять невелику частину головного мозку. Півкулі покриті шаром сірої речовини, який називається корою головного мозку і є вищим відділом ЦНС. Окремі, обмежені скупчення сірої речовини називаються ядрами і утворюють нервові центри, що виконують певні функції. Відповідно до виконуваних функцій виділяють різні чутливі центри, центри вегетативних функцій, рухові центри, центри психічних функцій і т.д. Від головного мозку відходять 12 пар черепномозкових нервів, від спинного 31 пара спинномозкових нервів. Ці нерви утворюють сплетіння, від яких відходять великі нерви, що розходяться численними гілками до органів і тканин. Нерви, їх сплетіння, вузли рецепторні апарати складають периферичну нервову систему. Вузлами, або гангліями, називають скупчення тіл нервових клітин поза спинного та головного мозку. За анатомічними і функціональними особливостями розрізняють соматичну і вегетативну нервову системи. СНС іннервують поперечно-смугасту мускулатуру і органи чуття, забезпечуючи довільні рухові і чутливі функції. Ця частина нервової системи здійснює зв'язок організму з навколишнім середовищем. ВНС іннервують гладку мускулатури внутрішніх органів, кровоносних судин, м'яз серця і залози.
1.Рівні організації білкової молекули.
Розрізняють 4 рівні організації білкової молекули. 1) Первинної, найпростішою є Поліпептидна ланцюг, тобто нитка амінокислот, зв'язаних між собою пептидними зв'язками. У структурі первинної зв'язку є ковалентними, а отже міцними. 2) вторинної структури - це коли нитка закручена у вигляді спіралі, між групами COOH, що знаходяться на одному витку спіралі, і групами NH2 на іншому витку утворюються водневі зв'язки. Водневі зв'язку слабкіше ковалентних, але велика їх кількість забезпечує утворення досить міцної структури. 3) Нитка амінокислот згортається, утворюючи клубок - фібрил, для кожного білка специфічну. Таким чином виникає третинна структура. Зв'язки в третинної структурі виникають за рахунок: гідрофобних взаємодій (зближення у водному розчині), електростатичних сил (взаємодія між позитивними і негативними залишками амінокислот), невеликого числа ковалентних дисульфідних зв'язків. 4) Завдяки поєднанню кількох молекул білків між собою утворюється четвертинна структура.
3.Аналізатори. Будова, функції і гігієна органів слуху.
Зовнішнє вухо складається з вушної раковини і зовнішнього слухового проходу. Вушна раковина сприяє напрямку звукових коливань повітря в зовнішній слуховий прохід, який закінчується туго натягнутій барабанною перетинкою відокремлює зовнішнє вухо від середнього. У середньому вусі розташовані 3 з'єднані один з одним слухові кісточки. Вони пов'язують барабанної перетинки з еластичною перетинкою, яка затягує овальне вікно внутрішнього вуха. Внутрішнє вухо являє собою систему порожнин і звивистих каналів - кістковий лабіринт. У ньому розташовані перетинчастий лабіринт, заповнений рідиною. Функцію слуху в складному лабіринті виконують завита равлик, в ній перебувають слухові рецептори. Звукові хвилі, досягаючи зовнішнього вуха, проходять через зовнішній слуховий прохід і викликають коливання барабанної перетинки. Слухові кісточки середнього вуха посилюють і передають коливання барабанної перетинки в овальне вікно внутрішнього вуха. Це викликає коливання рідини, які перетворюються рецепторами в нервові імпульси, що передаються по слухового нерву в головний мозок. У скроневої області відбувається остаточне розрізнення характеру звуку, його сили, висоти. Гігієна: потрібно видаляти вушну сірку з вуха, уникати тривалого шуму, звертатися до лікаря при болях у вусі.
1.Рівні організації живої матерії.
Існують такі рівні організації живої матерії:
1.Молекулярний (будь-яка жива система складається з макромолекул (нуклеїнові к-ти, ДНК, РНК, білки, полісахариди і т.д.) З цього рівня починаються різноманітні процеси життєдіяльності організму: обмін речовин, перетворення енергії, передача спадкової інформації. 2. Клітинний рівень - на цьому рівні відбувається передача інформації і перетворення речовин і енергії. 3. Організмений - елементарною одиницею цього рівня служи особина, з системами органів спеціалізованих для виконання певних функцій. 4. Популяційно-видовий - сукупність організмів одного і того ж виду, об'єднаних загальним місцем проживання, в якому створюється популяція - надорганізмених система. У цій системі здійснюються елементарні еволюційні перетворення. 5. Біогеоцінотний. Біогеоціноз - сукупність організмів різних видів і різної складності організації з факторами середовища їх проживання. У процесі спільного історичного розвитку організмів різних систематичних груп, утворюються динамічні, стійкі спільноти. 6. Біосферний - сукупність всіх біогеоцінозів, система охопила всі явища життя на нашій планеті. На цьому рівні відбувається кругообіг речовин і перетворення енергії, пов'язані з життєдіяльністю всіх живих організмів.
2.Напрямки еволюції - біологічний прогрес і регрес.
Еволюційний прогрес в цілому безперервно йде в напрямку максимального пристосування живих організмів до умов навколишнього середовища. Зміна умов часто призводить до заміни одних пристроїв на інші. Однак це ж відноситься до пристосуванням широкого характеру, що дає організмам переваги в різних умовах середовища. Таке, наприклад, значення легких як універсального органу газообміну для наземних хребетних або квітки як досконалого органу розмноження у покритонасінних рослин. Таким, образів біологічний прогрес може здійснюватися завдяки як приватним, так і загальним пристосуванням організму. Під біологічним прогресом варто розуміти зростання пристосованості організму до навколишнього середовища, що веде до збільшення чисельності і більш широкому поширенню виду. Еволюційні зміни, що відбуваються з деякими видами і більшими таксонами (родинами, загонами), при різких коливаннях умов середовища не завжди виявляються корисними, не веде до прогресу. У таких випадках говорять про біологічний регрес. Біологічний регрес - це зниження рівня пристосованості до умов існування, зменшення чисельності виду і площі видового ареалу. Проте не завжди збільшення чисельності і широке поширення пов'язані з великими змінами в рівні організації, наприклад, сіра щур. Її ареал і чисельність за останні кілька років дуже виросли, але жодних істотних еволюційних змін для цього не потрібно було.
1.Транскріпція. Генетичний код. Властивості генетичного коду.
Транскрипція - це процес зчитування інформації РНК, що здійснюється і-РНК полімеразою.1. ДНК - носій всієї генетичної інформації в клітині, безпосередньої участі у синтезі білків не приймає. До рибосомах - місць збирання білків - висилається з ядра несе інформаційний посередник, здатний пройти пори ядерної мембрани. Їм є і-РНК. За принципом комплементарності вона зчитує з ДНК за участю ферменту званого РНК - полімеразою. У процесі транскрипції можна виділити 4 стадії: 1) Зв'язування РНК-полімерази з промотором, 2) ініціація - початок синтезу. Воно полягає в утворенні першого фосфодіефірного зв'язку між АТФ і ГТФ і два нуклеотидів синтезує молекули і-РНК, 3) елонгація - зростання ланцюга РНК, тобто послідовне приєднання нуклеотидів один до одного в тому порядку, в якому стоять комплементарні нуклеотиди в транскрибній нитці ДНК, 4) термінації - завершення синтезу і-РНК. Перегляд - майданчик для РНК-полімерази. Оперон - частина одного гена ДНК. Генетичний код - це система запису інформації про послідовність розташування амінокислот в білках за допомогою послідовного розташування нуклеотидів в і-РНК. Св-ва ген. коду: 1) Код триплети. Це означає, що кожна з 20 амінокислот зашифрована послідовністю 3 нуклеотидів, називається кодонів або кодоном. 2) Код виродилися. Це означає, що кожна амінокислота шифрується більш ніж одним кодоном (виняток метіотін і триптофан) 3) Код однозначний - кожен кодон шифрує тільки 1 амінокислоту 4) Між генами є «знаки пунктуації» (УАА, УАГ, УГА) кожен з яких означає припинення синтезу і стоїть в кінці кожного гена. 5) Всередині гена немає розділових знаків. 6) Код універсальний. Генетичний код єдиний для всіх живих істот на землі.
1.Види транспорту через плазматичну мембрану.
У клітці існує 4 основних види транспорту: 1) Дифузія, 2) Осмос, 3) Активний транспорт, 4) ендо і екзоцитоз. 1) Дифузія - це переміщення речовин по дифузному градієнту, тобто з області високої концентрації, в область з низькою концентрацією. Повільно дифундують іони, глюкоза, амінокислоти, ліпіди і т.д. Швидко дифундують жиророзчинні молекули. Полегшена дифузія є модифікацією дифузії. Спостерігається в тому випадку, коли певного речовині допомагає пройти через мембрану якась специфічна молекула, тобто в цієї молекули є свій канал, через який вона легко проходить (надходження глюкози в еритроцити). 2) Осмос - це дифундування води через напівпроникні мембрани. 3) Активний - це перенесення молекул або іонів через мембрану, проти градієнта концентрації та електрохімічного градієнта. У клітці між двома сторонами плазматичної мембрани підтримується різниця потенціалів - мембранний потенціал. Зовнішня Середа позитивний заряд, а внутрішня негативний. Тому в клітку будуть прагне катіони Na, K, а аніони хлору будуть відштовхуватися. Прикладом активного транспорту наявного в більшості клітин є натрієво-калієвий насос. 4) Ендо і екзоцитоз. Плазматична мембрана приймає учать у виведенні речовин з клітини, це відбувається в процесі екзоцитозу. Так виводяться гормони, полісахариди, білки, жирові краплі і інші продукти клітини. Вони полягають у бульбашки, обмежені мембраною, і підходять до плазмолеми. Обидві мембрани зливаються і вміст бульбашки виводиться назовні. Фагоцтоз - захоплення і поглинання клітиною великих часток. Піноцитозу - процес захоплення і поглинання крапель рідини.
1.Плазматічна мембрана - особливості будови, функції.
Плазматична мембрана відокремлює вміст клітини від навколишнього середовища. Весь вміст клітини за винятком ядра отримало назву цитоплазма. Будова мембрани: а) ранні роботи з вивчення проникності мембран показали, що органічні розчинники (спирт, ефір) проникають через мембрану швидше, ніж вода. Значить в мембрані є неполярні частина тобто ліпіди, б) в 1935р. вчені припустили що в мембрані є ліпідний бішар, укладений між 2 шарами білка, в) 1959р. Роберстсон висунув гіпотезу про будову елементарної мембрани.Він встановив, що товщина мембрани 7,5 нм.В електронному мікроскопі всі мембрани представлені тришаровими. Тришарова - це розташування білків і полярних ліпідів, г) методом заморожування-сколювання мембрани розділяються і легко вивчається їх структура. Завдяки цьому методу були виявлені білки занурені у ліпідний бішар, д) 1972р.Сінгер і Ніколсон запропонували рідинно-мозаїчну модель біологічної мембрани. Білкові молекули плавають у ліпідному Біслі утворюючи своєрідну мозаїку. Ф-ції: 1. Відокремлює клітинний вміст від зовнішнього середовища. 2) Регулює обмін між клітиною та середовищем. 3) ділить клітину на відсіки. 3) Деякі хімічні реакції проходять у мембранах (окисне фосфорелювання). 5) підтримки постійну форму клітини. 6) Знаходяться рецепторні ділянки. Клітинні мембрани мають виборчої проникливістю, тобто здатністю регулювати проникнення в клітину різних речовин в потрібних кількостях.
