Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Ноября 2014 в 17:27, контрольная работа
Классификация белков в зависимости от их биологических функций.
Особенности строения эндоплазматического ретикулума.
Антропогенез. Стадиальная концепция эволюции человека.
Деятельность гладкой эндоплазматической сети связана с метаболизмом липидов и некоторых внутриклеточных полисахаридов. Гладкая эндоплазматическая сеть участвует в заключительных этапах синтеза липидов. Она сильно развита в клетках, секретирующих такие категории липидов, как стероиды, например, в клетках коркового вещества надпочечников, в сустентоцитах семенников.
Тесная топографическая связь гладкой эндоплазматической сети с отложениями гликогена (запасной внутриклеточный полисахарид животных) в гиалоплазме различных клеток (клетки печени, мышечные волокна) указывает на ее возможное участие в метаболизме углеводов.
В поперечнополосатых мышечных волокнах гладкая эндоплазматическая сеть способна депонировать ионы кальция, необходимые для функции мышечной ткани.
Очень важна роль гладкой эндоплазматической сети в дезактивации различных вредных для организма веществ за счет их окисления с помощью ряда специальных ферментов. Особенно четко она проявляется в клетках печени. Так, при некоторых отравлениях в клетках печени появляются ацидофильные зоны (не содержащие РНК), сплошь заполненные гладким эндоплазматическим ретикулумом.
Мембрана эндоплазматической сети представляет собой чрезвычайно сложную структуру, обладающую рядом важнейших биологических свойств. Многие мембраны содержат ферменты, транспортные системы, с помощью которых осуществляется перенос молекул питательных веществ и неорганических ионов внутрь клеток и внутри клеток, а также вывод из клеток продуктов жизнедеятельности. Мембранные структуры способны к самовосстановлению, если в них по каким-то причинам возникают повреждения.
В процессе искусственного растирания или гомогенизации клеток с экспериментальными целями образуются мелкие частицы диаметром 50—150 нм, состоящие из фрагментов эндоплазматического ретикулума и плазматической мембраны. Эти структуры получили название микросом и их широко используют в лабораторной работе для решения тех или иных вопросов молекулярной организации клеток.
Функции шероховатого ЭР связаны с транспортом белков, синтезируемых рибосомами на его поверхности. Растущая белковая молекула, т.е. цепь из аминокислот, или так называемая полипептидная цепь, остается присоединенной к рибосоме до тех пор, пока её синтез не завершится. Рецептор в мембране ЭР образует канал, по которому новосинтезированный белок переходит в цистерны ЭР.
Транспортируясь по цистернам, белок обычно претерпевает на своем пути весьма существенные изменения. Он может, например, превращаться в гликопротеин. Обычный путь для белка – это путь через шероховатый ЭР в аппарат Гольджи, откуда он либо выходит из клетки наружу (секретируется), либо поступает в другие органеллы той же клетки. Ферменты, содержащиеся в лизосомах, попадают в них именно таким путем.
Одной из главных функций агранулярного ЭР является синтез липидов. Так, в эпителии кишечника агранулярный ЭР синтезирует липиды из жирных кислот и глицерола, всасывающихся в кишечнике, а затем передает их в аппарат Гольджи для экспорта. В агранулярном ЭР синтезируются также стероиды – один из классов липидов. К стероидам принадлежат некоторые горманы, например кортикостероиды, синтезируемые в коре надпочечников, или половые гормоны тестостерон и эстроген. В мышечных клетках присутствует особая специализированная форма агранулярного ЭР – саркоплазматический ретикулум.
Саркоплазматический ретикулум (СР) — специализированный эндоплазматический ретикулум (ЭПР) мышечных клеток поперечнополосатых мышц. По структуре напоминает гладкий ЭПР. СР расположен в непосредственной близости от миофибрилл. Его структуры подразделяются на терминальные цистерны, которые охватывают миофибриллы полукольцом, и продольные трубочки, которые соединяют соседние терминальные цистерны. СР служит депо ионов кальция. Концентрация ионов кальция в СР может достигать 10−3 моль, в то время как в цитозоле составляет порядка 10−7 моль (в состоянии покоя).
3. Антропогенез.
Стадиальная концепция эволюции человека.
Каждого человека, как только он начинал осознавать себя личностью, посещал вопрос «откуда мы взялись».
«...твердо помнить должно,
что видимые телесные на Земле вещи
и весь мир не в таком состоянии
были с начала от создания,
как ныне находим,
но великие происходили
в нем перемены...»
Собственная родословная всегда интересовала людей больше, чем происхождение растений и животных. Попытки понять и объяснить, как возник человек, отражены в верованиях, легендах, сказаниях самых разных племен и народов. В решении этой проблемы особенно обостренно проявляется борьба материалистических и идеалистических взглядов. Изучением процесса антропогенеза занимается антропология - общее учение о происхождении и эволюции человека, образовании человеческих рас и вариациях физического строения человека.
Эволюция человека, или антропогенез (от греч. anthropos — человек, genesis — развитие) — это исторический процесс эволюционного становления человека. Науку, изучающую происхождение человека, называют антропологией, возникновение которой датируют рубежом XVIII-XIX вв.
Эволюция человека качественно отличается от эволюции организмов других видов, ибо в ней действовали не только биологические, но и социальные факторы. Сложность проблем антропогенеза углубляется тем, что человек сам по себе двулик. Одним лицом он обращен к животному миру, из которого вышел и с которым остается связанным анатомически и физиологически, а вторым — в мир создаваемых коллективным трудом научных и технических достижений, культуры и т. д. Человек, с одной стороны, является биологическим существом, с другой — социальным. Будучи связанным тесными узами Кровного родства с животным миром, человек имеет свою биологическую предысторию. Однако человек имеет качественные отличия от животных. Эти отличия возникли под влиянием социальных факторов в процессе исторического развития человеческого общества.
В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция, в соответствии с которой человек вышел из мира животных, причем первые научные доказательства в пользу этой концепции были представлены Ч. Дарвином в его труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871). В последующем по мере развития анатомии и эмбриологии эти доказательства пополнялись новыми данными, которые указывали на анатомическое сходство и сходство эмбрионального развития человека и животных.
Филогенез человека представляют, исходя из дарвиновского положения, в соответствии с которым предками человека были обезьяноподобные существа, а развитие человека и человекообразных обезьян представляло собой не последовательные степени, а параллельные ветви эволюции, характеризующиеся глубоким расхождением с эволюционной точкой зрения. Ч. Дарвин называл современных человекообразных обезьян двоюродными братьями и сестрами человека. Однако это сравнение не совсем верно, ибо в наше время гоминид и понгид считают дальними родственниками, у которых вымерли промежуточные ветви, т. е. человек произошел от каких-то животных, одна ветвь которых ведет к современным высшим обезьянам, вторая — к человеку.
Гоминизация (процесс очеловечения обезьяны) – комплексный феномен, включающий в себя развитие прямохождения, прогрессивные преобразования мозга, превращение руки в орган труда, изменения зубочелюстного аппарата, формирование членораздельной речи, сознания, концептуального мышления, перестройку онтогенеза, развитие общественной организации и ряд других аспектов.
Становление человека как биологического вида проходило через четыре основных этапа:
- предшественник человека (протантроп);
- древнейший человек (архантроп);
- древний человек (палеоантроп);
- человек современного типа (неоантроп).
Основные этапы эволюции человека
Временные |
Этапы антропогенеза |
Характерные черты развития |
150–200 тыс. лет назад |
Стадия неоантропа (кроманьонца). Человек разумный |
Формирование облика современного человека. Возникновение общества. Одомашнивание растений и животных |
200–500 тыс. лет назад |
Стадия палеоантропа (неандертальца). Человек неандертальский |
Объем головного мозга Совершенствование речи и племенных отношений |
1–1,3 млн. лет назад |
Стадия архантропа (питекантропа). Человек прямоходящий (питекантроп – о. Ява; синантроп – Китай, атлантроп – Африка, гейдельбергский человек – Европа) |
Объем мозга 800–1200 см3. Формирование речи. Овладение огнем |
2–2,5 млн. лет назад |
Человек умелый |
Переходная стадия к формированию типа современного человека. Объем мозга 500–800 см3. Изготовление первых орудий труда (галечная культура) |
9 млн. лет назад |
Стадия проантропа. Австралопитеки – предшественники людей |
Переходная форма обезьяны к человеку. Прямоходящие. Использование примитивных «орудий» (палки, камни, кости). Дальнейшее развитие стадности |
25 млн. лет назад |
Общие предки человекообразных обезьян и людей – дриопитеки. Представители – проконсул. |
Древесный образ жизни, стадность |
Предполагают, что ближайшим общим предком человека и антропоморфных обезьян была группа дриопитеков (древесных обезьян), обитавших 25–30 млн. лет назад. Представителем этой группы был проконсул. Проконсул - это человекообразная обезьяна, жившая около 18–20 млн. лет назад в Африке, на озере Виктория. Наибольшая концентрация ископаемых останков дриопитеков обнаружена в Восточной Африке, однако их формы были найдены и в Европе и Азии, на территориях ФРГ, Франции, России, КНР, Турции. Ростом он был с собаку (от 10 до 37 кг). Проконсул, по предположениям антропологов, является общим предком понгид (современные человекообразные обезьяны) и человека. Верхние и нижние конечности у него были равной длины. Верхние конечности были способны к брахиации (лат. brachium плечо) и круговым вращениям. Быстро бегать по земле он не мог и, скорее всего, довольно осторожно и медленно передвигался по толстым горизонтальным ветвям. Не было у него и седалищных мозолей, как нет их у человека и шимпанзе. Не имелось и мощной жевательной мускулатуры. Мозг по форме напоминал мозг низших узконосых обезьян и, видимо, был того же объема, что у узконосых обезьян тех же размеров.
Примерно 25 млн. лет назад произошло разделение дриопитеков на две ветви, которые в дальнейшем привели к возникновению двух семейств: понгид, или антропоморфных обезьян (гиббон, горилла, орангутан, шимпанзе), и гоминид (людей).
Понгиды, оставаясь жить в лесу, сохранили древесный образ жизни. Предки же гоминид начали осваивать открытые пространства. Предпосылкой для такого перехода была уже приобретенная способность к наземному обитанию, использование различных предметов для добычи пищи и защиты, а значит, освобождение рук от участия в передвижении, развитие хождения на двух ногах.
В 1924 г. профессор Иоганнесбургского университета Р. А. Дарт обнаружил в Южной Африке череп ископаемого гоминида, который по строению костей лицевого отдела и зубов принадлежал существу, занимавшему среднее положение между обезьяной и человеком. Р. Дарт назвал это существо австралопитеком или южной обезьяной (от лат. australis — южный, pithecus — обезьяна). Возраст южно-африканского австралопитека составляет около 3,0— 2,3 млн лет. Спустя несколько лет Р. Дарт повторно нашел в Южной Африке ископаемые останки аналогичного существа, названного Australopithecua africanus. Изучение скелетных останков этого существа (рис. 173) показано, что его масса составляла 35—55 кг, зубы почти сходны с человеческими, а объем головного мозга — до 500 мл. Хотя объем головного мозга не достигает и половины объема мозга человека, он все же превышает объем мозга высших обезьян. Австралопитеки обладали способностью к прямохождению (рис. 174).
Ископаемые останки гоминид, которые характеризовались уменьшенными клыками, увеличенным мозгом и способностью к прямохождению, были обнаружены в 1978 г. в Восточной Африке (Танзания и Эфиопия). Их возраст составляет около 3,9-3,4 млн лет. Эти останки, названные останками Люси, были отнесены к виду A. afarensis.
В 1994 г. в Эфиопии были обнаружены останки существа, названного A. ramidus. Возраст этих останков 4,4 млн лет, а его зубы более примитивны по сравнению с A. afarensis. Считают, что это существо обитало во время между расхождением эволюционных ветвей гоминид и понгид и появлением A. afarensis.
В 1938 г. в Южной Африке были обнаружены ископаемые останки «сильного» (по нижней челюсти) австралопитека, которого называют сейчас A. robustus. Его рост составлял 150—155 м, масса — до 70 кг, а возраст — около 1,9-1,6 млн лет.
В 1959 г. в Олдовайском ущелье (Танзания) английский антрополог Л. Лики (1903—1972) нашел ископаемые останки существа с объемом мозга около 650 мл (как у австралопитеков), массой около 49 кг и галечные орудия, древность которых по данным калий-аргонового метода составляет 2 млн лет.