Контрольная работа по "Цитологии и генетике"

ЦИТОЛОГИЯ и ГЕНЕТИКА

1)Живой организм от неживого отличается высокой степенью структурированности и низкой степенью энтропии.

Жизнь — это качественно особая форма  существования материи связанная  с самовоспроизведением. Все живое  происходит только из живого. Сущность жизни заключаетеся в самовоспроизведении, которое обеспечивается передачей  генетической информации от поколения  к поколению. Жизнь — открытая система, состоящая из подсистем  более низкого порядка.

В настоящее время считают, что  субстрат жизни представлен нуклеопротеидами, они входят в состав ядра и цитоплазмы клеток животных и растений и цитоплазмы у прокариот. Нуклеопротеиды становятся субстратом жизни лишь тогда, когда они находятся и функционируют в клетках. Вне клеток — это химические соединения.

Главные гипотезы:

1. Гипотеза панспермии. Гласит, что жизнь занесена из космоса в виде спор либо путем намеренного заселения планеты пришельцами из других миров.
2. Гипотеза биохимической эволюции. Жизнь возникла на земле, когда сложилась благоприятная совокупность физических и химических условий, сделавших возможным абиогенное образование органических веществ из неорганических.

Опарин  и Холдейн в 20-х гг. 20 столетия предположили, что в условиях имевших  место на планете несколько миллиардов лет назад было возможно образование  живого вещества.

Условия:

1. Наличие атмосферы восстановительного типа (без кислорода)
2. Наличие воды
3. Наличие источников энергии (уф и космическое излучение, теплота остывающей коры, вулканической деятельности, атмосферные электрические явления, радиоактивный распад).

Приемлемая  температура, отсутствие других живых  существ. Опыты Мюллера, Фокса

2) Фундаментальные свойства живого:

1. Самообновление, связанное с потоком вещества и энергии
2. Самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность биологических систем, связано с потоками информации
3. Саморегуляция, базируется на потоке вещества, энергии и информации

Выделяют  и другие фундаментальные свойства:

1. химический состав, живое состоит  из тех же химических элементов,  что и неживое, но в организмах  есть молекулы веществ (биологические  молекулы) характерные только для  живого: белки, нуклеиновые кислоты,  липиды

2. дискретность и целостность. Любая  биологическая система состоит  из частей, т. е. Дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему. Например,В состав организма входят отдельные органы, которые функционируют как единое целое.

3. структурная организация. Живые  системы способны создавать порядок  из хаотического движения молекул,  образуя определенные структуры.  Сюда относится комплекс саморегулирующихся  процессов обмена веществ. Они  (процессы) протекают в строго  определенном порядке и направлены  на поддержание постоянства внутренней  среды, гомеостаза. Создается порядок  из хаоса и это противодействует  возрастанию энтропии.

4. Обмен веществ и энергии. Иногда продукты жизнедеятельности могут вызывать тормозящее действие на ферменты.
5. Самовоспроизведение и самообновление. Предполагает образование новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в ДНК.
6. Наследственность. Молекула ДНК способна хранить и передавать информацию благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая преемственность поколений.
7. Изменчивость. При передачи наследственной информации иногда возникают отклонения, если изменения благоприятны для жизни, они закрепляются отбором.
8. Рост и развитие
9. Раздражимость и движении

3)

Наиболее популярна  в настоящее время симбиотическая гипотеза происхождения эукариотических клеток, согласно которой (рис. 1.4) основой, или клеткой-хозяином, в эволюции клетки эукариотического типа послужил анаэробный прокариот, способный лишь к амебоидному движению

Согласно инвагинационной гипотезе, предковой формой эукариотической клетки былаэробный прокариот (рис. 1.4).

• прокариотический. Клеточные организмы, которые появились первыми. Это одноклеточные относительно простого строения и простых функций. Эти организмы господствовали на нашей планете более 2 миллиардов лет. С их эволюцией связано появление: 1) механизмов фотосинтеза. 2) организмов эукариотического типа. Генетический аппарат прокариот: единственная кольцевая ДНК, находится в цитоплазме не отграничена оболочкой - нуклеоид. Снаружи клеточная стенка, наружная часть образована гликопептидом — муреином. Внутренняя часть клеточной стенки представлена плазматической мембраной, выпячивания которой в цитоплазму образуют мезосомы, которые выполняют различные функции. Многочисленные мелкие рибосомы, микротрубочек нет, движения цитоплазмы — нет, хлоропласты и других мембранных органелл — нет.
• эукариотический. Появились около 1,5 миллиардов лет назад. Отличаются от прокариотов более сложной организацией и используют больший объем наследственной информации. Общая длина молекулы ДНК в ядре клетки млекопитающего в 1000 раз превосходит длину молекулы ДНК бактерии.

Колониа́льный органи́зм — термин, который объединяет две группы организмов:

1. Организмы, состоящие из множества клеток, слабо дифференцированных и не разделенных на ткани; во многих случаях каждая такая клетка сохраняет способность к размножению (вольвоксовые зеленые водоросли Pandorina, Eudorine и др., многие виды сувоек и другие группы протистов).

4) Природа, все живое — сложная иерархическая система.

Уровень — функциональное место биологической  структуры определенной сложности.

Различают ряд уровней организации живого:

1. субмолекулярный.
2. Молекулярный  
3. субклеточный  микросистемный уровень
4. клеточный
5. тканевый  мезосистема уровней
6. органный                          
7. систем органов
8. организменный, онтогенетический
9. популяционный,
10. видовой    макросистема уровней
11. биоценотический
12. биосферный, глобальный 
    

Элементарная  единица эволюции — это структура  или объект, закономерное изменение  которых обозначаемые как элементарное явление, вносят специфический вклад  в процесс сохранения и развития жизни.

Уровни:

1. молекулярно-генетический — это начальный, глубинный уровень организации живого. Представлен молекулами нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидами и стероидами, которые находятся в клетках и называются биологическими молекулами. На этом уровне осуществляются важнейшие процессы жизнедеятельности (кодирование, передача наследственной информации, дыхание, обмен веществ и энергии и т.д). Выделенные из клеток биологические молекулы теряют биологическую сущность и характеризуются лишь физико-химическими свойствами лишь того класса соединений, к которому принадлежат. На этом уровне обнаруживается удивительное единообразие дискретных единиц. Жизненный субстрат, для всех животных, растений, вирусов, представлен всего лишь 22 ак. Одними и теми же, и 4 одинаковыми азотистыми основаниями, близкий состав имеют липиды и углеводы. Элементарной единицей на этом уровне служит ген. Элементарное явление заключается в возможности некоторых изменений в содержании закодированной в гене информации при редупликации (генные или истинные мутации).
2. Клеточный. Представлен самостоятельными организмами, или клетками многоклеточных орг. Главная специфическая черта заключается в том, что с него начинается жизнь. Поскольку возникающий на молекулярном уровне матричный синтез происходит в клетках. Клетки являются основной формой организации живой материи, ее элементарными единицами, из которых построены и прокариоты и эукариоты. Особенность: специализация клеток. На клеточном уровне происходит разграничение и упорядочение процессов жизнедеятельности в пространстве и времени. Элементарная единица — клетка, элементарное явление представлено реакциями клеточного метаболизма, составляющими основу потоков энергии вещества и информации.
3. Организменный, онтогенетический. Представлен одноклеточными и многоклеточными организмам, обнаруживается труднообозримое многообразие форм. В настоящее время обитает около 3 миллионов видов животных и около полумиллиона видов высших растений. Каждый вид состоит из отдельных индивидуумов, специфическая особенность уровня:

1) происходит декодирование и  реализация генетической информации. Элементарная единица — особь,  в ее развитии от момента  зарождения до прекращения существования.  Элементарное явление: закономерные  изменения организма в индивидуальном  развитии, онтогенезе.

4. Популяционно-видовой. Элементарная единица — популяция, совокупность особей одного вида, популяция представляет собой открытую генетическую систему в силу возможности внутрипуляционных скрещиваний. Эволюционно значимое изменение генофонда происходящее под действием элементарных эволюционных факторов (мутационный процесс, колебание численности), представляют элементарное явление на данном уровне.
5. Биоцинотический, биосферный уровень .Элементарное явление — это изменение потока энергии и круговорота веществ в биоценозе, элементарная единица — биоценоз.

5) Клетка — элементарная биологическая система, способная к самообновлению, самовоспроизведению и саморазвитию. В основе строения ВСЕХ организмов лежат сходные структуры — клетки. Вне клетки не существует настоящей жизнедеятельности (вирусы). Среди современных организмов можно проследить формирование клетки в процессе эволюции органического мира от прокариот (микоплазмы и дробянки) до высших растений и животных

Клеточная теория — одно из общепризнанных биологических обобщений, утверждающих единство принципа строения и развития мира растений, животных и остальных живых организмов с клеточным строением, в котором клетка рассматривается в качестве единого структурного элемента живых организмов.

1. Клетка - элементарная единица живого, вне клетки жизни нет.
2. Клетка - единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц - органоидов.
3. Клетки всех организмов гомологичны.
4. Клетка происходит только путём деления материнской клетки, после удвоения её генетического материала.
5. Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединённых и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом.
6. Клетки многоклеточных организмов тотипотентны.

Современная клеточная теория исходит  из того, что клеточная структура  является главнейшей формой существования  жизни, присущей всем живым организмам, кроме вирусов. Совершенствование клеточной структуры было одним из главных направлений эволюции эукариот. В то же время некоторые положения клеточной теории подверглись уточнению, детализации или изменению.