ویژگی های سطح بیولوژیکی سازمان ماده. ویژگی‌های سطح بیوسفری مواد زنده ویژگی‌های سطح بیوسفری سازمان‌دهی مواد زنده

محتویات میکروسکوپ نام هایی که در مطالعه سلول نقش داشته اند مبانی نظریه سلولی ساختارهای سلولی: اندامک های سلولی: غشای سلولی سیتوپلاسم هسته ریبوزوم گلژی مجتمع EPS لیزوزوم میتوکندری میتوکندری پلاستید مرکز سلول اندام های حرکتی

میکروسکوپ Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek اولین میکروسکوپ جهان را ایجاد کرد که امکان بررسی ریزساختار یک سلول را فراهم کرد. با بهبود میکروسکوپ، دانشمندان بخش های ناشناخته بیشتری از سلول را کشف کردند، فرآیندهای حیاتی که می توان آنها را در میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. برنج. 1: میکروسکوپ Leeuwenhoek میکروسکوپ الکتریکی که در قرن بیستم اختراع شد و بهبود مدل آن به ما امکان می دهد ساختار میکروسکوپی ساختارهای سلولی را ببینیم. با اسکن حجمی، می توانید ساختار سلول و اندامک های آن را همانطور که در محیط طبیعی خود هستند، در یک موجود زنده مشاهده کنید. برنج. 2: میکروسکوپ الکتریکی

نام هایی که در مطالعه سلول نقش داشتند Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek اولین کسی بود که موجودات تک سلولی را از طریق میکروسکوپ بررسی کرد. رابرت هوک رابرت هوک - خود اصطلاح را پیشنهاد کرد - "قفس". T. Schwann T. Schwann و M. Schleiden - تئوری سلولی را در اواسط قرن 19 تدوین کردند. نظریه سلول شلایدن R. Brown R. Brown - در اوایل XIXقرن، او یک تشکیل متراکم را در داخل سلول های برگ دید که آن را هسته نامید. R. Virchow R. Virchow - ثابت کرد که سلول ها قادر به تقسیم هستند و افزودنی به نظریه سلولی پیشنهاد کرد.

مفاد اصلی نظریه سلولی 1. همه موجودات زنده از تک سلولی گرفته تا موجودات بزرگ گیاهی و جانوری از سلول تشکیل شده اند. 2. همه سلول ها از نظر ساختار، ترکیب شیمیایی و عملکردهای حیاتی مشابه هستند. 3. سلول ها تخصصی هستند و در موجودات چند سلولی، در ترکیب و عملکرد، و قادر به زندگی مستقل هستند. 4. سلول ها از سلول ها تشکیل می شوند. سلول زیربنای تجزیه سلول والد به دو سلول دختر است.

ساختارهای سلولی غشای سلولی دیواره بیشتر اندامک ها توسط غشای سلولی تشکیل شده است. ساختار غشای سلولی: سه لایه است. ضخامت - 8 نانومتر. 2 لایه لیپیدهایی را تشکیل می دهند که پروتئین ها در آنها قرار دارند. پروتئین های غشایی اغلب کانال های غشایی را تشکیل می دهند که از طریق آن یون های پتاسیم، کلسیم و سدیم منتقل می شوند. مولکول های بزرگی از پروتئین ها، چربی ها و کربوهیدرات ها با کمک فاگوسیتوز و پینوسیتوز وارد سلول می شوند. فاگوسیتوز - ورود ذرات جامد احاطه شده توسط یک غشای سلولی به سیتوپلاسم سلول. پینوسیتوز ورود قطرات مایع احاطه شده توسط یک غشای سلولی به سیتوپلاسم سلول است. جریان مواد از طریق غشاء به طور انتخابی اتفاق می افتد، علاوه بر این، سلول را محدود می کند، آن را از دیگران جدا می کند. محیط، شکل می دهد و از آسیب محافظت می کند. برنج. 4: الف - روند فاگوسیتوز. ب - روند پینوسیتوز شکل. 3: ساختار غشای سلولی

ساختارهای سلولی سیتوپلاسم هسته. سیتوپلاسم محتوای نیمه مایع سلول است که شامل تمام اندامک های سلول است. این ترکیب شامل مواد آلی و معدنی مختلف، آب و نمک است. هسته: بدن گرد، متراکم و تیره در سلول های گیاهان، قارچ ها، حیوانات. توسط غشای هسته ای احاطه شده است. لایه بیرونی غشاء خشن است، لایه داخلی صاف است. ضخامت - 30 نانومتر. دارای منافذ است. داخل هسته شیره هسته است. حاوی نخ های کروماتین کروماتین - DNA + پروتئین. در طول تقسیم، DNA مانند یک سیم پیچ در اطراف پروتئین می پیچد. به این ترتیب کروموزوم ها تشکیل می شوند. در انسان، سلول های سوماتیک بدن دارای 46 کروموزوم است. این یک مجموعه دیپلوئید (کامل، دوگانه) از کروموزوم ها است. 23 کروموزوم در سلول های زایا (هاپلوئید، نیمه) وجود دارد. مجموعه کروموزوم های خاص گونه در یک سلول، کاریوتایپ نامیده می شود. ارگانیسم هایی که سلول های آنها فاقد هسته هستند، پروکاریوت نامیده می شوند. یوکاریوت ها موجوداتی هستند که سلول های آنها دارای یک هسته است. برنج. 6: مجموعه کروموزوم مردانه شکل. 5: ساختار هسته

اندامک های سلولی ریبوزوم اندامک ها شکل کروی، قطر نانومتر. آنها از DNA و پروتئین تشکیل شده اند. ریبوزوم ها در هسته هسته تشکیل می شوند و سپس به سیتوپلاسم می روند، جایی که آنها شروع به انجام عملکرد خود - سنتز پروتئین ها می کنند. در سیتوپلاسم، ریبوزوم ها اغلب بر روی یک شبکه آندوپلاسمی خشن قرار دارند. کمتر رایج است، آنها آزادانه در سیتوپلاسم سلول معلق می شوند. برنج. 7: ساختار ریبوزوم یک سلول یوکاریوتی

اندامک‌های سلولی مجتمع گلژی این حفره‌هایی هستند که دیواره‌های آن توسط یک لایه غشایی تشکیل شده است که در پشته‌هایی در نزدیکی هسته قرار دارند. در داخل موادی سنتز می شود که در سلول جمع می شوند. از مجموعه گلژی، وزیکول ها جدا می شوند که به لیزوزوم ها تبدیل می شوند. برنج. 8: طرح ساختار و فتومیکروگراف دستگاه گلژی

اندامک های سلولی EPS EPS - شبکه آندوپلاسمی. این شبکه ای از لوله ها است که دیواره های آن توسط یک غشای سلولی تشکیل شده است. ضخامت لوله ها 50 نانومتر است. EPS دو نوع است: صاف و دانه ای (زمخت). صاف یک عملکرد حمل و نقل را انجام می دهد، در ناهمواری (روی سطح ریبوزوم آن) پروتئین ها سنتز می شوند. برنج. 9: میکروگراف الکترونی یک بخش از EPS دانه ای

اندام های سلولی لیزوزوم ها لیزوزوم یک وزیکول کوچک است که فقط 0.5 - 1.0 میکرومتر قطر دارد و حاوی مجموعه بزرگی از آنزیم هایی است که قادر به از بین بردن مواد غذایی هستند. یک لیزوزوم می تواند حاوی 30-50 آنزیم مختلف باشد. لیزوزوم ها توسط غشایی احاطه شده اند که می تواند اثرات این آنزیم ها را تحمل کند. لیزوزوم ها در مجموعه گلژی تشکیل می شوند. برنج. 10: طرح هضم سلولی یک ذره غذا با استفاده از لیزوزوم

اندامک های سلولی میتوکندری ساختار میتوکندری: بدن های گرد، بیضی شکل، میله ای شکل. طول -10 میکرومتر، قطر -1 میکرومتر. دیوارها توسط دو غشا تشکیل شده اند. بیرونی صاف است، درونی دارای رشد است - cristae. قسمت داخلی با ماده ای پر شده است که حاوی تعداد زیادی آنزیم، DNA، RNA است. این ماده ماتریس نامیده می شود. عملکرد: میتوکندری مولکول های ATP را تولید می کند. سنتز آنها بر روی cristae انجام می شود. بیشتر میتوکندری ها در سلول های ماهیچه ای یافت می شوند. برنج. 11: ساختار میتوکندری

اندامک های سلولی پلاستیدها سه نوع پلاستید وجود دارد: لکوپلاست - بی رنگ، کلروپلاست - سبز (کلروفیل)، کروموپلاست - قرمز، زرد، نارنجی. پلاستیدها فقط در سلول های گیاهی یافت می شوند. کلروپلاست ها به شکل دانه های سویا هستند. دیوارها توسط دو غشا تشکیل شده اند. لایه بیرونی صاف است، لایه داخلی دارای برآمدگی ها و چین هایی است که پشته هایی از حباب ها به نام گرانا را تشکیل می دهند. در دانه ها کلروفیل وجود دارد، زیرا وظیفه اصلی کلروپلاست ها فتوسنتز است که در نتیجه کربوهیدرات ها و ATP از دی اکسید کربن و آب تشکیل می شود. در داخل کلروپلاست ها مولکول های DNA، RNA، ریبوزوم ها، آنزیم ها قرار دارند. آنها همچنین می توانند تقسیم شوند (تکثیر). برنج. 12: ساختار کلروپلاست

اندامک های سلولی مرکز سلولی در نزدیکی هسته در گیاهان و جانوران پایینی دو سنتول وجود دارد، این مرکز سلولی است. این دو جسم استوانه ای هستند که عمود بر یکدیگر قرار گرفته اند. دیواره های آنها توسط 9 ریزلوله سه گانه تشکیل شده است. میکروتوبول ها اسکلت سلولی را تشکیل می دهند که اندامک ها در امتداد آن حرکت می کنند. در طول تقسیم، مرکز سلول رشته‌های دوک شکافتی را تشکیل می‌دهد، در حالی که دو برابر می‌شود، ۲ سانتریول به یک قطب و ۲ سانتریول به قطب دیگر حرکت می‌کنند. برنج. 13: A - نمودار ساختاری و B - میکروگراف الکترونی یک سانتریول

اندامک های سلول اندامک های حرکت اندام های حرکتی - مژک و تاژک. مژک ها کوتاه تر هستند - تعداد آنها بیشتر است و تاژک ها بلندتر هستند - تعداد آنها کمتر است. آنها توسط یک غشاء تشکیل شده اند، داخل آنها میکروتوبول ها هستند. برخی از اندامک های حرکتی دارای اجسام پایه هستند که آنها را در سیتوپلاسم لنگر می اندازد. حرکت به دلیل لغزش لوله ها روی یکدیگر انجام می شود. در دستگاه تنفسی انسان، اپیتلیوم مژک دار دارای مژک هایی است که گرد و غبار، میکروارگانیسم ها و مخاط را دفع می کند. ساده ترین آنها تاژک و مژک دارند. برنج. 14: موجودات تک سلولی قادر به حرکت

آنتون ون لیوونهوک در 24 اکتبر 1632 در دلفت هلند به دنیا آمد. خانواده او اهل شهروند محترم بودند و به سبد بافی و آبجوسازی مشغول بودند. پدر لیوونهوک زود درگذشت و مادرش پسر را به مدرسه فرستاد و آرزو داشت که او را یک مقام رسمی کند. اما در سن 15 سالگی، آنتونی مدرسه را رها کرد و به آمستردام رفت و در آنجا برای تحصیل در یک مغازه پارچه فروشی رفت و در آنجا به عنوان حسابدار و صندوقدار مشغول به کار شد. در سن 21 سالگی، لیوونهوک به دلفت بازگشت، ازدواج کرد و تجارت خود را در کارخانه باز کرد. در مورد زندگی او در 20 سال آینده اطلاعات بسیار کمی در دست است، به جز اینکه او چندین فرزند داشت که بیشتر آنها فوت کردند، و پس از بیوه شدن، برای بار دوم ازدواج کرد. به ترکیبی از یک سرایدار، یک نظافتچی و یک استوکر در یک نفر. لیوونهوک سرگرمی خاص خود را داشت. او که از سر کار به خانه می‌آمد، خود را در دفترش حبس کرد، جایی که در آن زمان حتی همسرش هم اجازه نداشت و با ذره بین اشیاء مختلف را زیر ذره بین بررسی کرد. متاسفانه این لیوان ها زیاد بزرگ نشدند. سپس Leeuwenhoek سعی کرد میکروسکوپ خود را با استفاده از شیشه زمین بسازد که با موفقیت موفق شد.

رابرت هوک (eng. Robert hook; رابرت هوک، 18 ژوئیه 1635، جزیره وایت، 3 مارس 1703، لندن) طبیعت‌شناس انگلیسی، دانشمند دایره‌المعارف. پدر هوک که کشیش بود، در ابتدا او را برای فعالیت معنوی آماده کرد، اما با توجه به وضعیت نامناسب پسر و توانایی او در پرداختن به مکانیک، او را به تحصیل در رشته ساعت سازی گماشت. اما پس از آن، هوک جوان به فعالیت های علمی علاقه مند شد و در نتیجه به مدرسه وست مینستر فرستاده شد و در آنجا با موفقیت لاتین، یونانی، عبری را مطالعه کرد، اما به ویژه به ریاضیات علاقه مند بود و توانایی زیادی در اختراعات در فیزیک و مکانیک نشان داد. . توانایی او در مطالعه فیزیک و شیمی توسط دانشمندان دانشگاه آکسفورد، جایی که او از سال 1653 شروع به تحصیل کرد، به رسمیت شناخته و قدردانی شد. او ابتدا دستیار شیمیدان ویلیس و سپس بویل معروف شد. رابرت هوک در طول زندگی 68 ساله خود، علیرغم سلامتی ضعیف، در مطالعات خود خستگی ناپذیر بود، اکتشافات علمی، اختراعات و پیشرفت های بسیاری انجام داد. در سال 1663، انجمن سلطنتی لندن، با تشخیص سودمندی و اهمیت اکتشافات او، او را به عضویت خود درآورد. او متعاقباً به عنوان استاد هندسه در کالج گرشام منصوب شد.

اکتشافات رابرت هوک اکتشافات هوک عبارتند از: کشف تناسب بین کشش های الاستیک، فشارها و خمش ها و تنش هایی که آنها را ایجاد می کند، برخی از فرمول بندی اولیه قانون گرانش جهانی (اولویت هوک توسط نیوتن مورد مناقشه قرار گرفت، اما ظاهراً در بخشی از فرمول اولیه)، کشف رنگ صفحات نازک، ثبات دمای ذوب یخ و آب جوش، ایده انتشار موج مانند نور و ایده گرانش، سلول زنده (با استفاده از میکروسکوپ او بهبود یافته است؛ هوک صاحب اصطلاح "سلول" - سلول انگلیسی) و موارد دیگر است. ابتدا باید در مورد فنر مارپیچی برای تنظیم ساعت گفت. این اختراع توسط او از سال 1656 تا 1666 انجام شد و در سال 1666 یک سطح روح را اختراع کرد، در سال 1665 او یک ربع کوچک را به جامعه سلطنتی ارائه کرد که در آن آلیداد با استفاده از یک پیچ میکرومتری جابجا می شد تا بتوان دقیقه شماری کرد. و ثانیه؛ علاوه بر این، هنگامی که جایگزین کردن دیوپترهای ابزارهای نجومی با لوله‌ها راحت بود، پیشنهاد کرد که یک شبکه نخی در چشمی قرار دهید. علاوه بر این، او یک تلگراف نوری، یک دماسنج حداقلی برای ثبت باران سنج اختراع کرد. به منظور تعیین تأثیر چرخش زمین بر سقوط اجسام مشاهداتی انجام داد و در بسیاری از مطالعات مشغول شد. 3: میکروسکوپ هوک با سؤالات فیزیکی مثلاً در مورد اثرات پرمویی، سلولی، در مورد وزن هوا، در مورد وزن مخصوص یخ، یک هیدرومتر مخصوص برای تعیین درجه طراوت اختراع کرد. آب رودخانه(آب بند). در سال 1666، هوک مدلی از چرخ دنده های مارپیچی را که اختراع کرده بود به انجمن سلطنتی ارائه کرد که بعداً در Lectiones Cutlerianae (1674) توضیح داد.

T. Schwann تئودور شوان () در 7 دسامبر 1810 در Neuss در رود راین، نزدیک دوسلدورف به دنیا آمد، در ورزشگاه یسوعی در کلن شرکت کرد، از سال 1829 در بن، وارتزبورگ و برلین به تحصیل پزشکی پرداخت. او دکترای خود را در سال 1834 دریافت کرد و در سال 1836 پپسین را کشف کرد. تک نگاری شوان "مطالعات میکروسکوپی در مورد شباهت ها در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان" (1839) برای او شهرت جهانی به ارمغان آورد. از سال 1839 استاد آناتومی در لوون بلژیک و از 1848 در لوتیچ بود. شوان مجرد و یک کاتولیک معتقد بود. او در 11 ژانویه 1882 در کلن درگذشت. پایان نامه او در مورد لزوم هوای جوی برای رشد مرغ (1834) او را با نقش هوا در رشد موجودات آشنا کرد. نیاز به اکسیژن برای تخمیر و پوسیدگی نیز در آزمایش‌های Gay-Lussac نشان داده شد. مشاهدات شوان علاقه به تئوری تولید خود به خودی را زنده کرد و این ایده را احیا کرد که در اثر گرم شدن هوا، حیات خود را که برای تولید موجودات زنده ضروری است از دست می دهد. شوان تلاش کرد ثابت کند که هوای گرم شده در روند زندگی اختلال ایجاد نمی کند. او نشان داد که قورباغه در هوای گرم به طور معمول تنفس می کند. با این حال، اگر هوای گرم شده از طریق سوسپانسیون مخمری که شکر به آن اضافه شده است عبور داده شود، تخمیر اتفاق نمی افتد، در حالی که مخمر گرم نشده به سرعت توسعه می یابد. شوان بر اساس ملاحظات نظری و فلسفی به آزمایشات معروف در مورد تخمیر شراب رسید. او این ایده را تایید کرد که تخمیر شراب توسط موجودات زنده - مخمر ایجاد می شود. معروف ترین آثار شوان در زمینه بافت شناسی و همچنین آثاری در زمینه نظریه سلولی. شوان پس از آشنایی با آثار M. Schleiden، تمام مواد بافت شناسی موجود در آن زمان را بررسی کرد و اصل مقایسه سلول های گیاهی و ساختارهای میکروسکوپی اولیه حیوانات را یافت. شوان با در نظر گرفتن هسته به عنوان عنصر مشخصه ساختار سلولی، توانست ساختار مشترک سلول های گیاهی و حیوانی را اثبات کند. در سال 1839، اثر کلاسیک شوان، تحقیقات میکروسکوپی در مورد مطابقت در ساختار و رشد حیوانات و گیاهان منتشر شد.

M. Schleiden Schleiden (Schleiden) Matthias Jacob (، هامبورگ -، فرانکفورت آم ماین)، گیاه شناس آلمانی. او در رشته حقوق در هایدلبرگ، گیاه شناسی و پزشکی در دانشگاه های گوتینگن، برلین و ینا تحصیل کرد. استاد گیاه شناسی در دانشگاه ینا (1839-1862)، از سال 1863 استاد مردم شناسی در دانشگاه دورپات (تارتو). مسیر اصلی تحقیق علمی- سیتولوژی و فیزیولوژی گیاهان. در سال 1837، Schleiden نظریه جدیدی در مورد تشکیل سلول های گیاهی بر اساس مفهوم نقش تعیین کننده هسته سلول در این فرآیند ارائه کرد. این دانشمند معتقد بود که یک سلول جدید، همانطور که بود، از هسته خارج می شود و سپس با دیواره سلولی پوشانده می شود. تحقیقات Schleiden به ایجاد نظریه سلولی T. Schwann کمک کرد. آثار شلیدن در مورد توسعه و تمایز ساختارهای سلولی گیاهان عالی شناخته شده است.). در سال 1842، او برای اولین بار هسته ها را در هسته کشف کرد. از جمله مشهورترین آثار این دانشمند می توان به مبانی گیاه شناسی (Grundz ge der Botanik, 1842-1843) اشاره کرد.

R. Brown رابرت براون (eng. Robert Brown 21 دسامبر 1773، Montrose - 10 ژوئن 1856) گیاه شناس برجسته انگلیسی. در 21 دسامبر در مونتوروز در اسکاتلند به دنیا آمد، در آبردین و ادینبورگ تحصیل کرد و در سال 1795. او به عنوان پرچمدار و دستیار جراح وارد یک هنگ از شبه نظامیان اسکاتلندی شد که با آنها در ایرلند بود. مطالعات مجدانه در علوم طبیعی دوستی سر جوزف بانک را برای او به ارمغان آورد، که به توصیه او در سفری که در سال 1801 به فرماندهی کاپیتان فلیندر برای کشف سواحل استرالیا فرستاده شد، گیاه شناس منصوب شد. او به همراه هنرمند فردیناند بائر از بخش‌هایی از استرالیا، سپس تاسمانی و جزایر تنگه باس بازدید کرد. در سال 1805، براون به انگلستان بازگشت و حدود 4000 گونه از گیاهان استرالیایی را با خود آورد. او چندین سال وقت صرف ساخت این ماده غنی کرد، چیزی که هیچ کس از آن نیامده بود کشورهای دور. براون که توسط کتابدار مجموعه تاریخ طبیعی ارزشمندش ساخته شده است، منتشر کرد: Prodromus florae Novae Hollandiae (لندن، 1810)، که اوکن در Isis منتشر کرد، و Nees von Esenbeck (نورنبرگ، 1827) با اضافات منتشر شد. این کار مثال زدنی مسیر جدیدی به جغرافیای گیاهی (جغرافیای گیاهی) داد. او همچنین در گزارش های راس، پری و کلاپرتون، مسافران کشورهای قطبی، بخش های گیاه شناسی را تشکیل داد. به تدریج هرباریوم های جمع آوری شده توسط: گورسفیلد در جاوا را در سال ها شرح داد. اودنی و کلاپرتون در آفریقای مرکزی، کریستین اسمیت، همراه توکی در طی یک سفر در امتداد کنگو. سیستم طبیعی بسیار مدیون او است: او برای بیشترین سادگی ممکن هم در طبقه بندی و هم در اصطلاح تلاش کرد، از همه نوآوری های غیر ضروری اجتناب کرد. برای تصحیح تعاریف قدیم و ایجاد خانواده های جدید بسیار تلاش کرد. او همچنین در زمینه فیزیولوژی گیاهی کار کرد: او رشد بساک و حرکت سلول های پلاسما را در آن مطالعه کرد.

R. Virchow () (آلمانی: Rudolf Ludwig Karl Virchow) دانشمند آلمانی و شخصیت سیاسینیمه دوم قرن نوزدهم، بنیانگذار نظریه سلولی در زیست شناسی و پزشکی. به عنوان باستان شناس نیز شناخته می شد. او در 13 اکتبر 1821 در شهر Schifelbeine در استان Pomerania پروس به دنیا آمد. وی پس از گذراندن دوره ای در مؤسسه پزشکی فردریش ویلهلم برلین در سال 1843، ابتدا به عنوان دستیار وارد دانشگاه شد و سپس به عنوان کالبد شکافی در بیمارستان Charité برلین انتخاب شد. در سال 1847 او حق تدریس را دریافت کرد و همراه با بنو راینهارد (1852)، مجله Archiv für pathol را تأسیس کرد. آناتومی u. فیزیولوژی u. خز کلین. Medicin که اکنون با نام Virchow Archive شهرت جهانی دارد. در آغاز سال 1848، ویرچو به سیلزیای علیا فرستاده شد تا همه گیری تیفوس گرسنگی را که در آنجا غالب شده بود، مطالعه کند. گزارش او از این سفر، در آرشیو منتشر شده و دارای حجم وسیعی است علاقه علمی، در عین حال با ایده های سیاسی در روح سال 1848 رنگ آمیزی شده است. این شرایط و همچنین مشارکت عمومی او در جنبش‌های اصلاحی آن زمان باعث شد که دولت پروس از او بیزار باشد و او را وادار کرد تا کرسی معمولی آناتومی آسیب شناسی را که در دانشگاه وورزبورگ به او پیشنهاد شده بود بپذیرد و به سرعت نام او را تجلیل کرد. در سال 1856 به عنوان استاد آناتومی پاتولوژیک، آسیب شناسی عمومی و درمان و مدیر مؤسسه آسیب شناسی تازه تأسیس به برلین بازگشت و تا پایان عمر در آنجا ماند. دانشمندان پزشکی روسی به ویژه مدیون Virchow و موسسه او هستند.

سطوح سازماندهی ماده زنده سطوح سازماندهی ماده زنده. نویسنده: رومن لیسنکو، دانش آموز کلاس 10، دبیرستان 31 نووچرکاسک معلم زیست شناسی: سال تحصیلی Bashtannik N.E

سطح مولکولی سطح عملکرد ماکرومولکول های بیولوژیکی - بیوپلیمرها: اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، پلی ساکاریدها، لیپیدها، استروئیدها است. این سطح شروع می شود فرآیندهای حیاتیزندگی: متابولیسم، تبدیل انرژی، انتقال اطلاعات ارثی این سطح مورد مطالعه قرار می گیرد: بیوشیمی، ژنتیک مولکولی، زیست شناسی مولکولی، ژنتیک، بیوفیزیک.

سطح سلولی سطح سلول ها (سلول های باکتری ها، سیانوباکتری ها، جانوران تک سلولی و جلبک ها، قارچ های تک سلولی، سلول های موجودات چند سلولی) است. سلول یک واحد ساختاری یک موجود زنده، یک واحد عملکردی، یک واحد رشد است.این سطح توسط سیتولوژی، سیتوشیمی، سیتوژنتیک، میکروبیولوژی مطالعه می شود. (سلول عصبی)

سطح ارگانیسمی سطح موجودات تک سلولی، استعماری و چند سلولی است. ویژگی سطح ارگانیسمی این است که در این سطح رمزگشایی و پیاده سازی اطلاعات ژنتیکی، شکل گیری ویژگی های ذاتی در افراد یک گونه خاص صورت می گیرد. این سطح توسط مورفولوژی (آناتومی و جنین شناسی)، فیزیولوژی، ژنتیک، دیرینه شناسی مورد مطالعه قرار می گیرد.

جمعیت-گونه سطح تجمع افراد - جمعیت ها و گونه ها است. این سطح توسط سیستماتیک، طبقه بندی، اکولوژی، جغرافیای زیستی و ژنتیک جمعیت مورد مطالعه قرار می گیرد. در این سطح، ویژگی‌های ژنتیکی و اکولوژیکی جمعیت‌ها، عوامل اولیه تکاملی و تأثیر آن‌ها بر مخزن ژن (ریز تکامل)، مسئله حفاظت از گونه‌ها بررسی می‌شود.

سطح اکوسیستم سطح اکوسیستم های خرد، اکوسیستم های مزو، اکوسیستم های کلان است. در این سطح انواع تغذیه، انواع روابط بین موجودات و جمعیت ها در یک اکوسیستم، اندازه جمعیت، پویایی جمعیت، تراکم جمعیت، بهره وری اکوسیستم، توالی مورد مطالعه قرار می گیرد. این سطح به مطالعه اکولوژی می پردازد.

*1 – 4 *2 – 3 *3 – 1 *4 – 3 *5 - 3 *6 – 4 *7 – 1 *8 – 3 *9 – 2 *10 – 1 * 24

آژانس فدرال برای سلامت و اجتماعی

تست زیست شناسی

ویژگی های کیفی ماده زنده سطوح سازماندهی زندگی

ترکیب شیمیایی سلول (پروتئین ها، ساختار و عملکرد آنها)

توسط یک دانش آموز تکمیل شد

1 دوره 195 گروه

بخش مکاتبات

دانشکده داروسازی

چلیابینسک 2009

ویژگی های کیفی ماده زنده سطوح سازماندهی زندگی

هر سیستم زنده، صرف نظر از اینکه چقدر پیچیده است، از ماکرومولکول های بیولوژیکی تشکیل شده است: اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، پلی ساکاریدها و سایر مواد آلی مهم. از این سطح، فرآیندهای مختلف فعالیت حیاتی بدن آغاز می شود: متابولیسم و تبدیل انرژی، انتقال اطلاعات ارثی و غیره.

سلول های موجودات چند سلولی بافت هایی را تشکیل می دهند - سیستم هایی از سلول های مشابه در ساختار و عملکرد و مواد بین سلولی مرتبط با آنها. بافت ها در واحدهای عملکردی بزرگ تری به نام اندام ها ادغام می شوند. اعضای داخلیویژگی حیوانات؛ در اینجا آنها بخشی از سیستم های اندام (تنفسی، عصبی و غیره) هستند. به عنوان مثال، دستگاه گوارش: حفره دهان، حلق، مری، معده، دوازدهه، روده کوچک، روده بزرگ، مقعد. چنین تخصصی از یک طرف باعث بهبود عملکرد ارگانیسم به عنوان یک کل می شود و از طرف دیگر نیاز به افزایش درجه هماهنگی و یکپارچگی بافت ها و اندام های مختلف دارد.

سلول یک واحد ساختاری و عملکردی و همچنین یک واحد رشد برای همه موجودات زنده ای است که روی زمین زندگی می کنند. در سطح سلولی، انتقال اطلاعات و تبدیل مواد و انرژی مزدوج است.

واحد ابتدایی سطح ارگانیسمی فرد است که در رشد - از لحظه تولد تا پایان وجود - به عنوان یک سیستم زنده در نظر گرفته می شود. سیستم‌هایی از اندام‌ها وجود دارند که برای انجام عملکردهای مختلف تخصص دارند.

مجموعه ای از ارگانیسم های یک گونه، متحد شده توسط یک زیستگاه مشترک، که در آن یک جمعیت ایجاد می شود - یک سیستم فوق ارگانیسم. دگرگونی های تکاملی ابتدایی در این سیستم انجام می شود.

Biogeocenosis مجموعه ای از موجودات از گونه های مختلف و سازماندهی با پیچیدگی های متفاوت با عوامل زیستگاه آنها است. در فرآیند مفصل توسعه تاریخیارگانیسم های گروه های مختلف سیستماتیک جوامع پویا و پایداری را تشکیل می دهند.

بیوسفر - مجموع تمام بیوژئوسنوزها، سیستمی که تمام پدیده های حیات در سیاره ما را پوشش می دهد. در این سطح، گردش مواد و تبدیل انرژی مرتبط با فعالیت حیاتی همه موجودات زنده وجود دارد.

جدول 1. سطوح سازماندهی ماده زنده

مولکولی

سطح اولیه سازماندهی زندگی. موضوع مطالعه مولکول های اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها و سایر مولکول های بیولوژیکی است. مولکول های موجود در سلول هر سیستم زنده، صرف نظر از اینکه چقدر پیچیده است، از ماکرومولکول های بیولوژیکی تشکیل شده است: اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها، پلی ساکاریدها و سایر مواد آلی مهم. از این سطح، فرآیندهای مختلف فعالیت حیاتی بدن آغاز می شود: متابولیسم و تبدیل انرژی، انتقال اطلاعات ارثی و غیره.

سلولی

مطالعه سلول هایی که به عنوان ارگانیسم های مستقل (باکتری ها، تک یاخته ها و برخی موجودات دیگر) و سلول هایی که ارگانیسم های چند سلولی را تشکیل می دهند، عمل می کنند.

پارچه

سلول هایی که منشأ مشترکی دارند و وظایف مشابهی را انجام می دهند، بافت ها را تشکیل می دهند. انواع مختلفی از بافت های حیوانی و گیاهی با خواص متفاوت وجود دارد.

عضو

ارگانیسم‌ها (سیستم‌های اندام‌ها) در ارگانیسم‌ها شکل می‌گیرند که با coelenterates شروع می‌شوند، اغلب از بافت‌هایی از انواع مختلف.

ارگانیسمی

این سطح توسط موجودات تک سلولی و چند سلولی نشان داده می شود.

جمعیت-گونه

ارگانیسم های یک گونه که با هم در مناطق خاصی زندگی می کنند یک جمعیت را تشکیل می دهند. اکنون در کره زمین حدود 500 هزار گونه گیاهی و حدود 1.5 میلیون گونه جانوری وجود دارد.

بیوژئوسنوتیک

توسط ترکیبی از ارگانیسم های گونه های مختلف، به یک درجه یا دیگری وابسته به یکدیگر نشان داده می شود.

زیست کره

عالی ترین شکل سازماندهی زندگان. شامل تمام بیوژئوسنوزهای مرتبط با متابولیسم عمومی و تبدیل انرژی است.

هر یک از این سطوح کاملاً خاص است، الگوهای خاص خود را دارد، روش های تحقیق خاص خود را دارد. حتی می توان علومی را که تحقیقات خود را در سطح معینی از سازماندهی زندگان انجام می دهند، جدا کرد. به عنوان مثال، در سطح مولکولی، موجودات زنده توسط علومی مانند زیست شناسی مولکولی، شیمی بیورگانیک، ترمودینامیک بیولوژیکی، ژنتیک مولکولی و غیره مورد مطالعه قرار می گیرند. اگر چه سطوح سازماندهی موجودات زنده متمایز است، اما ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند و یکی از دیگری را دنبال می کنند که نشان دهنده یکپارچگی طبیعت زنده است.

غشای سلولی. دستگاه سطح سلول، قسمت های اصلی آن، هدف آنها

سلول زنده ذره ای اساسی از ساختار ماده زنده است. این ساده ترین سیستمی است که مجموعه ای از خواص یک موجود زنده از جمله توانایی انتقال اطلاعات ژنتیکی را دارد. تئوری سلولی توسط دانشمندان آلمانی تئودور شوان و ماتیاس شلایدن ایجاد شد. موضع اصلی آن این است که همه موجودات گیاهی و جانوری از سلول هایی تشکیل شده اند که از نظر ساختار مشابه هستند. مطالعات در زمینه سیتولوژی نشان داده است که تمام سلول ها متابولیسم را انجام می دهند، قادر به خود تنظیمی هستند و می توانند اطلاعات ارثی را منتقل کنند. چرخه زندگی هر سلول یا با تقسیم و ادامه زندگی به شکل به روز شده یا مرگ به پایان می رسد. در عین حال، مشخص شد که سلول ها بسیار متنوع هستند؛ آنها می توانند به عنوان موجودات تک سلولی یا به عنوان بخشی از موجودات چند سلولی وجود داشته باشند. طول عمر سلول ها ممکن است از چند روز تجاوز نکند، یا ممکن است با طول عمر ارگانیسم همزمان باشد. اندازه سلول ها بسیار متفاوت است: از 0.001 تا 10 سانتی متر سلول ها بافت ها را تشکیل می دهند، انواع مختلفی از بافت ها - اندام ها، گروه هایی از اندام های مرتبط با راه حل هر کار معمولی سیستم های بدن نامیده می شوند. سلول ها ساختار پیچیده ای دارند. با پوسته ای از محیط خارجی جدا می شود که به دلیل شل بودن و شل بودن آن، تعامل سلول با دنیای خارج، تبادل ماده، انرژی و اطلاعات با آن را تضمین می کند. متابولیسم سلولی به عنوان پایه ای برای یکی دیگر از مهمترین خواص آنها - حفظ ثبات، ثبات شرایط است محیط داخلیسلول ها. این خاصیت سلولی که در کل سیستم زنده ذاتی است، هموستاز نامیده می شود. هموستاز، یعنی ثبات ترکیب سلول، توسط متابولیسم، یعنی متابولیسم حفظ می شود. متابولیسم فرآیندی پیچیده و چند مرحله ای است که شامل رساندن مواد خام به سلول، تولید انرژی و پروتئین از آنها، حذف محصولات مفید، انرژی و ضایعات از سلول به محیط است.

غشای سلولی غشای سلولی است که وظایف زیر را انجام می دهد:

جداسازی محتویات سلول و محیط خارجی؛

تنظیم متابولیسم بین سلول و محیط؛

محل برخی از بیو واکنش های شیمیایی(از جمله فتوسنتز، فسفوریلاسیون اکسیداتیو)؛

پیوند سلول ها در بافت ها

پوسته ها به پلاسما (غشاء سلولی) و خارجی تقسیم می شوند. مهمترین خاصیت غشای پلاسمایی نیمه نفوذپذیری است، یعنی توانایی عبور فقط برخی از مواد. گلوکز، اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب و یون‌ها به آرامی از طریق آن پخش می‌شوند و خود غشاها می‌توانند به طور فعال فرآیند انتشار را تنظیم کنند.

طبق داده های مدرن، غشاهای پلاسما ساختارهای لیپوپروتئینی هستند. لیپیدها به طور خود به خود یک لایه دوتایی تشکیل می دهند و پروتئین های غشایی در آن "شنا می کنند". چندین هزار پروتئین مختلف در غشاها وجود دارد: ساختاری، حامل، آنزیم و غیره. فرض بر این است که بین مولکول های پروتئین منافذی وجود دارد که مواد آبدوست می توانند از طریق آنها عبور کنند (لایه لیپیدی از نفوذ مستقیم آنها به سلول جلوگیری می کند). گروه های گلیکوزیل به برخی از مولکول های سطح غشاء متصل می شوند که در فرآیند شناسایی سلول در طول تشکیل بافت نقش دارند.

انواع متفاوتغشاها از نظر ضخامت متفاوت هستند (معمولاً از 5 تا 10 نانومتر است). دولایه لیپیدی از نظر بافت مشابه است روغن زیتون. بسته به شرایط خارجی(تنظیم کننده کلسترول است) ساختار دولایه می تواند تغییر کند به طوری که مایع تر شود (فعالیت غشاها به این بستگی دارد).

یک مشکل مهم انتقال مواد از طریق غشاهای پلاسما است. برای تحویل لازم است. مواد مغذیبه داخل سلول، حذف مواد زائد سمی، ایجاد شیب برای حفظ فعالیت عصبی و ماهیچه ای. مکانیسم های زیر برای انتقال مواد از طریق غشا وجود دارد:

انتشار (گازها، مولکول های محلول در چربی مستقیماً از طریق غشای پلاسما نفوذ می کنند). با انتشار تسهیل شده، یک ماده محلول در آب از طریق یک کانال ویژه ایجاد شده توسط هر مولکول خاص از غشاء عبور می کند.

اسمز (انتشار آب از طریق غشاهای نیمه تراوا)؛

حمل و نقل فعال (انتقال مولکول ها از ناحیه ای با غلظت کمتر به ناحیه ای با غلظت بالاتر، به عنوان مثال، از طریق پروتئین های حمل و نقل ویژه، نیاز به مصرف انرژی ATP دارد).

در طول اندوسیتوز، غشاء انواژیناسیون هایی را تشکیل می دهد که سپس به وزیکول یا واکوئل تبدیل می شود. فاگوسیتوز - جذب ذرات جامد (مثلاً توسط لکوسیت‌های خون) - و پینوسیتوز - جذب مایعات وجود دارد.

اگزوسیتوز - فرآیندی معکوس به اندوسیتوز. بقایای هضم نشده ذرات جامد و ترشح مایع از سلول ها خارج می شود.

ساختارهای فوق غشایی را می توان در بالای غشای پلاسمایی سلول قرار داد. ساختار آنها یک ویژگی طبقه بندی مرطوب است. در حیوانات گلیکوکالیکس (کمپلکس پروتئین-کربوهیدرات) و در گیاهان، قارچ ها و باکتری ها دیواره سلولی است. دیواره سلولی گیاهان شامل سلولز، قارچ - کیتین، باکتری - یک ترکیب پروتئین-پلی ساکارید مورئین است.

اساس دستگاه سطحی سلول ها (PAC) غشای سلول خارجی یا پلاسمالما است. علاوه بر پلاسمالما، PAC دارای کمپلکس اپی غشایی است، در حالی که یوکاریوت ها دارای کمپلکس زیر غشایی هستند.

اجزای اصلی بیوشیمیایی پلاسمالما (از پلاسما یونانی - تشکیل و لم - پوسته، پوسته) لیپیدها و پروتئین ها هستند. نسبت کمی آنها در بیشتر یوکاریوت ها 1: 1 است و در پروکاریوت ها، پروتئین ها در پلاسمالما غالب هستند. مقدار کمی کربوهیدرات در غشای سلول خارجی یافت می شود و ترکیبات چربی مانند (در پستانداران - کلسترول، ویتامین های محلول در چربی) یافت می شود.

مجموعه فوق غشایی دستگاه سطحی سلول ها با ساختارهای مختلفی مشخص می شود. در پروکاریوت ها، کمپلکس اپی غشایی در بیشتر موارد با دیواره سلولی با ضخامت های مختلف نشان داده می شود که اساس آن گلیکوپروتئین پیچیده مورئین (در آرکائیباکتری ها، پسودومورئین) است. در تعدادی از یوباکتری ها قسمت بیرونیکمپلکس اپی غشایی از غشای دیگری با محتوای بالای لیپوپلی ساکارید تشکیل شده است. در یوکاریوت ها، جزء جهانی مجتمع اپی غشایی کربوهیدرات ها هستند - اجزای گلیکولیپیدها و گلیکوپروتئین های پلاسمالما. به همین دلیل، در اصل گلیکوکالیکس (از یونانی glycos - شیرین، کربوهیدرات و کالوم لاتین - پوست ضخیم، پوسته) نامیده می شد. علاوه بر کربوهیدرات ها، پروتئین های محیطی بالای لایه بیلیپیدی نیز در گلیکوکالیکس قرار دارند. انواع پیچیده تری از مجموعه اپی غشایی در گیاهان (دیواره سلولی ساخته شده از سلولز)، قارچ ها و بندپایان (پوشش بیرونی ساخته شده از کیتین) یافت می شود.

کمپلکس زیر غشایی (از lat. sub - under) تنها مشخصه سلول های یوکاریوتی است. از انواع ساختارهای رشته ای پروتئینی تشکیل شده است: فیبریل های نازک (از فیبریل لاتین - فیبر، نخ)، میکروفیبریل ها (از یونانی میکرو - کوچک)، فیبریل های اسکلتی (از اسکلت یونانی - خشک شده) فیبریل ها و میکروتوبول ها. آنها توسط پروتئین ها به یکدیگر متصل می شوند و دستگاه اسکلتی عضلانی سلول را تشکیل می دهند. کمپلکس زیر غشایی با پروتئین های غشای پلاسما تعامل دارد که به نوبه خود با کمپلکس فوق غشایی مرتبط است. در نتیجه، PAH یک سیستم ساختاری یکپارچه است. این به آن اجازه می دهد تا عملکردهای مهمی را برای سلول انجام دهد: عایق، انتقال، کاتالیزور، سیگنال دهی گیرنده و تماس.

ترکیب شیمیایی سلول (پروتئین ها، ساختار و عملکرد آنها)

فرآیندهای شیمیایی که در یک سلول اتفاق می‌افتد یکی از شرایط اصلی حیات، رشد و عملکرد آن است.

PAGE_BREAK--

تمام سلول های موجودات گیاهی و جانوری و همچنین میکروارگانیسم ها از نظر ترکیب شیمیایی مشابه هستند که نشان دهنده وحدت جهان آلی است.

از 109 عنصر سیستم تناوبی مندلیف، اکثریت قابل توجهی از آنها در سلول ها یافت شد. برخی از عناصر به مقدار نسبتاً زیادی در سلول ها وجود دارد، برخی دیگر در مقدار کمی (جدول 2).

مطالب جدول 2 عناصر شیمیاییدر یک قفس

عناصر

مقدار (در%)

عناصر

مقدار (در%)

اکسیژن

در وهله اول در بین مواد سلول آب است. تقریباً 80 درصد از جرم سلول را تشکیل می دهد. آب مهم ترین جزء سلول است، نه تنها از نظر کمی. نقش اساسی و متنوعی در زندگی سلول ایفا می کند.

آب تعریف می کند مشخصات فیزیکیسلول ها - حجم، کشش آن. اهمیت آب در شکل گیری ساختار مولکول های مواد آلی، به ویژه ساختار پروتئین ها، که برای انجام عملکرد آنها ضروری است. اهمیت آب به عنوان یک حلال بسیار زیاد است: بسیاری از مواد از محیط خارجی در یک محلول آبی وارد سلول می شوند و مواد زائد در یک محلول آبی از سلول خارج می شوند. در نهایت، آب در بسیاری از واکنش های شیمیایی (تجزیه پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها و غیره) مشارکت مستقیم دارد.

نقش بیولوژیکی آب با ویژگی ساختار مولکولی آن، قطبیت مولکول های آن تعیین می شود.

مواد معدنی سلول علاوه بر آب شامل املاح نیز می شود. برای فرآیندهای زندگی، از کاتیون‌هایی که نمک‌ها را تشکیل می‌دهند، مهم‌ترین کاتیون‌های K +، Na +، Ca2 +، Mg2 +، از آنیون‌ها - HPO4-، H2PO4-، Cl-، HCO3- هستند.

غلظت کاتیون ها و آنیون ها در یک سلول و در محیط آن، به عنوان یک قاعده، به شدت متفاوت است. تا زمانی که سلول زنده است، نسبت یون ها در داخل و خارج سلول به طور ثابت حفظ می شود. پس از مرگ یک سلول، محتوای یون ها در سلول و در محیط به سرعت یکسان می شود. یون های موجود در سلول هستند پراهمیتبرای عملکرد طبیعی سلول، و همچنین برای حفظ یک واکنش ثابت در داخل سلول. با وجود این واقعیت که اسیدها و قلیاها به طور مداوم در جریان فعالیت حیاتی تشکیل می شوند، معمولاً واکنش سلول کمی قلیایی و تقریباً خنثی است.

مواد معدنی در سلول نه تنها در حالت محلول، بلکه در حالت جامد نیز وجود دارند. به طور خاص، استحکام و سختی بافت استخوان توسط فسفات کلسیم و پوسته نرم تنان - توسط کربنات کلسیم تامین می شود.

مواد آلی حدود 20 تا 30 درصد از ترکیب سلول را تشکیل می دهند.

بیوپلیمرها شامل کربوهیدرات ها و پروتئین ها هستند. کربوهیدرات ها از اتم های کربن، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده اند. کربوهیدرات های ساده و پیچیده را تشخیص دهید. ساده - مونوساکاریدها. مجتمع - پلیمرهایی که مونومرهای آنها مونوساکاریدها (الیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها) هستند. با افزایش تعداد واحدهای مونومر، حلالیت پلی ساکاریدها کاهش می یابد و طعم شیرین از بین می رود.

مونوساکاریدها مواد کریستالی جامد و بی رنگی هستند که در آب بسیار محلول هستند و در حلال های آلی بسیار ضعیف (یا اصلاً) محلول نیستند. در بین مونوساکاریدها، تریوزها، تتروزها، پنتوزها و هگزوزها متمایز می شوند. در میان الیگوساکاریدها، رایج ترین دی ساکاریدها (مالتوز، لاکتوز، ساکارز) هستند. پلی ساکاریدها بیشتر در طبیعت یافت می شوند (سلولز، نشاسته، کیتین، گلیکوژن). مونومرهای آنها مولکول های گلوکز هستند. آنها تا حدی در آب حل می شوند و متورم می شوند و محلول های کلوئیدی تشکیل می دهند.

لیپیدها چربی های نامحلول در آب و موادی مانند چربی هستند که از گلیسرول و اسیدهای چرب با وزن مولکولی بالا تشکیل شده اند. چربی ها استرهای گلیسرول الکل تری هیدریک و اسیدهای چرب بالاتر هستند. چربی های حیوانی در شیر، گوشت و بافت زیر جلدی یافت می شود. در گیاهان - در دانه ها، میوه ها. علاوه بر چربی ها، سلول ها همچنین حاوی مشتقات آنها - استروئیدها (کلسترول، هورمون ها و ویتامین های محلول در چربی A، D، K، E، F) هستند.

لیپیدها عبارتند از:

عناصر ساختاری غشای سلولی و اندامک های سلولی؛

مواد انرژی (1 گرم چربی، اکسید شده، 39 کیلوژول انرژی آزاد می کند).

مواد ذخیره؛

انجام یک عملکرد محافظتی (در حیوانات دریایی و قطبی)؛

بر عملکرد سیستم عصبی تأثیر می گذارد؛

منبع آب برای بدن (1 کیلوگرم، اکسید شده، 1.1 کیلوگرم آب می دهد).

اسیدهای نوکلئیک. نام "نوکلئیک اسیدها" از کلمه لاتین "nucleus" گرفته شده است. هسته: ابتدا در هسته های سلولی یافت شدند. اهمیت بیولوژیکی اسیدهای نوکلئیک بسیار بالاست. آنها نقش اصلی را در ذخیره و انتقال خواص ارثی سلول دارند، به همین دلیل است که اغلب آنها را مواد وراثتی می نامند. اسیدهای نوکلئیک سنتز پروتئین ها را در سلول، دقیقاً مشابه سلول مادر، و انتقال اطلاعات ارثی را تضمین می کنند. دو نوع اسید نوکلئیک وجود دارد - اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA).

مولکول DNA از دو رشته مارپیچ تشکیل شده است. DNA پلیمری است که مونومرهای آن نوکلئوتید هستند. نوکلئوتیدها ترکیباتی هستند که از یک مولکول اسید فسفریک، یک کربوهیدرات دئوکسی ریبوز و یک باز نیتروژنی تشکیل شده اند. DNA دارای چهار نوع باز نیتروژنی است: آدنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین (C)، تیمین (T). هر رشته DNA یک پلی نوکلئوتید است که از چند ده هزار نوکلئوتید تشکیل شده است. تکثیر DNA - تکرار - انتقال اطلاعات ارثی از سلول مادر به سلول های دختر را تضمین می کند.

RNA پلیمری است که از نظر ساختار شبیه به یک رشته DNA است، اما کوچکتر است. مونومرهای RNA نوکلئوتیدهایی هستند که از اسید فسفریک، یک کربوهیدرات ریبوز و یک باز نیتروژنی تشکیل شده اند. به جای تیمین، RNA حاوی اوراسیل است. سه نوع RNA شناخته شده است: اطلاعاتی (i-RNA) - اطلاعات مربوط به ساختار پروتئین را از مولکول DNA منتقل می کند. انتقال (t-RNA) - اسیدهای آمینه را به محل سنتز پروتئین منتقل می کند. ریبوزوم (r-RNA) - موجود در ریبوزوم ها، در حفظ ساختار ریبوزوم نقش دارد.

نقش بسیار مهمی در انرژی زیستی سلول توسط آدنیل نوکلئوتید ایفا می کند که دو باقی مانده اسید فسفریک به آن متصل است. این ماده آدنوزین تری فسفات (ATP) نام دارد. ATP یک انباشته کننده انرژی بیولوژیکی جهانی است: انرژی نور خورشید و انرژی موجود در غذای مصرف شده در مولکول های ATP ذخیره می شود. ATP یک ساختار ناپایدار است؛ انتقال ATP به ADP (آدنوزین دی فسفات) 40 کیلوژول انرژی آزاد می کند. ATP در میتوکندری سلول های حیوانی و در طول فتوسنتز در کلروپلاست های گیاهی تولید می شود. انرژی ATP برای انجام انرژی شیمیایی (سنتز پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلئیک)، مکانیکی (حرکت، کار ماهیچه ای)، تبدیل به الکتریکی یا نور (تخلیه پرتوهای الکتریکی، مارماهی، درخشش حشرات) استفاده می شود.

پروتئین ها پلیمرهای غیر تناوبی هستند که مونومرهای آنها اسیدهای آمینه هستند. همه پروتئین ها از اتم های کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن ساخته شده اند. بسیاری از پروتئین ها نیز حاوی اتم های گوگرد هستند. پروتئین هایی وجود دارد که شامل اتم های فلزی نیز می شود - آهن، روی، مس. وجود گروه های اسیدی و بازی، واکنش پذیری بالای اسیدهای آمینه را تعیین می کند. یک مولکول آب از گروه آمینه یک اسید آمینه و کربوکسیل دیگری آزاد می شود و الکترون های آزاد شده یک پیوند پپتیدی تشکیل می دهند: CO-NN (کشف شده در سال 1888 توسط پروفسور A.Ya. Danilevsky)، بنابراین پروتئین ها را پلی پپتید می نامند. مولکول های پروتئین درشت مولکول هستند. بسیاری از آمینو اسیدها شناخته شده اند. اما به عنوان مونومر هر پروتئین طبیعی - حیوانی، گیاهی، میکروبی، ویروسی - تنها 20 اسید آمینه شناخته شده است. به آنها "جادو" می گویند. این واقعیت که پروتئین های همه موجودات از همان اسیدهای آمینه ساخته شده اند، دلیل دیگری بر یکپارچگی جهان زنده روی زمین است.

در ساختار مولکول های پروتئین، 4 سطح سازمان متمایز می شود:

1. ساختار اولیه یک زنجیره پلی پپتیدی از اسیدهای آمینه است که در یک توالی مشخص توسط پیوندهای پپتیدی کووالانسی به هم متصل شده اند.

2. ساختار ثانویه - یک زنجیره پلی پپتیدی به شکل مارپیچ. پیوندهای هیدروژنی متعددی بین پیوندهای پپتیدی پیچ‌های همسایه و سایر اتم‌ها ایجاد می‌شود و ساختاری قوی ایجاد می‌کند.

3. ساختار سوم - یک پیکربندی خاص برای هر پروتئین - یک گلبول. توسط پیوندهای آبگریز کم استحکام یا نیروهای منسجم بین رادیکال‌های غیرقطبی که در بسیاری از اسیدهای آمینه یافت می‌شوند، حفظ می‌شود. همچنین پیوندهای کووالانسی S-S وجود دارد که بین رادیکال های اسید آمینه سیستئین حاوی گوگرد که از یکدیگر فاصله دارند، ایجاد می شود.

4. ساختار کواترنر زمانی اتفاق می افتد که چندین ماکرومولکول با هم ترکیب می شوند تا دانه ها را تشکیل دهند. بنابراین، هموگلوبین خون انسان مجموعه ای از چهار ماکرومولکول است.

نقض ساختار طبیعی پروتئین دناتوراسیون نامیده می شود. تحت تأثیر رخ می دهد درجه حرارت بالا، مواد شیمیایی، انرژی تابشی و عوامل دیگر.

نقش پروتئین در زندگی سلول ها و موجودات:

ساختمان (ساختاری) - پروتئین ها - مواد ساختمانی بدن (پوسته ها، غشاها، اندامک ها، بافت ها، اندام ها).

عملکرد کاتالیزوری - آنزیم هایی که واکنش ها را صدها میلیون بار سرعت می بخشند.

عملکرد اسکلتی عضلانی - پروتئین هایی که استخوان های اسکلت، تاندون ها را تشکیل می دهند. حرکت تاژک ها، مژک ها، انقباض عضلانی؛

عملکرد حمل و نقل - هموگلوبین خون؛

محافظ - آنتی بادی های خون مواد خارجی را خنثی می کنند.

عملکرد انرژی - در طول تجزیه پروتئین ها، 1 گرم 17.6 کیلوژول انرژی آزاد می کند.

تنظیمی و هورمونی - پروتئین ها بخشی از بسیاری از هورمون ها هستند و در تنظیم فرآیندهای حیاتی بدن شرکت می کنند.

گیرنده - پروتئین ها فرآیند تشخیص انتخابی مواد فردی و اتصال آنها به مولکول ها را انجام می دهند.

متابولیسم در سلول فتوسنتز. شیمی سنتز

شرط لازم برای وجود هر موجود زنده، تامین مداوم مواد مغذی و آزادسازی ثابت محصولات نهایی واکنش های شیمیایی است که در سلول ها اتفاق می افتد. مواد مغذی توسط ارگانیسم ها به عنوان منبع اتم های عناصر شیمیایی (عمدتاً اتم های کربن) استفاده می شود که تمام ساختارها از آن ساخته یا تجدید می شوند. بدن علاوه بر مواد مغذی، آب، اکسیژن و نمک های معدنی نیز دریافت می کند.

مواد آلی که وارد سلول ها می شوند (یا در طول فتوسنتز سنتز می شوند) به بلوک های ساختمانی - مونومرها تجزیه می شوند و به تمام سلول های بدن ارسال می شوند. بخشی از مولکول های این مواد صرف سنتز مواد آلی خاص ذاتی این ارگانیسم می شود. سلول ها پروتئین ها، لیپیدها، کربوهیدرات ها، اسیدهای نوکلئیک و سایر موادی را که عملکردهای مختلفی (ساختمانی، کاتالیزوری، تنظیمی، حفاظتی و غیره) را انجام می دهند، سنتز می کنند.

بخش دیگری از ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم که وارد سلول ها می شود به تشکیل ATP می رسد که مولکول های آن حاوی انرژی مستقیماً برای انجام کار هستند. انرژی برای سنتز تمام مواد خاص بدن، حفظ سازمان بسیار منظم آن، حمل و نقل فعال مواد درون سلولی، از یک سلول به سلول دیگر، از یک قسمت از بدن به قسمت دیگر، برای انتقال تکانه های عصبی لازم است. حرکت ارگانیسم ها، حفظ دمای ثابت بدن (در پرندگان و پستانداران) و برای اهداف دیگر.

در جریان تبدیل مواد در سلول ها، محصولات نهایی متابولیسم تشکیل می شود که می تواند برای بدن سمی باشد و از آن دفع می شود (به عنوان مثال، آمونیاک). بنابراین، همه موجودات زنده به طور مداوم مواد خاصی را از محیط مصرف می کنند، آنها را تبدیل می کنند و محصولات نهایی را وارد محیط می کنند.

ادامه
--PAGE_BREAK--

به مجموعه ای از واکنش های شیمیایی که در بدن رخ می دهد متابولیسم یا متابولیسم می گویند. بسته به جهت کلی فرآیندها، کاتابولیسم و آنابولیسم متمایز می شوند.

کاتابولیسم (تجزیه) مجموعه ای از واکنش هایی است که منجر به تشکیل ترکیبات ساده از ترکیبات پیچیده تر می شود. واکنش‌های کاتابولیک شامل، برای مثال، واکنش‌های هیدرولیز پلیمرها به مونومرها و تقسیم دومی به دی اکسید کربن، آب، آمونیاک، یعنی. واکنش های متابولیسم انرژی که در طی آن اکسیداسیون مواد آلی و سنتز ATP انجام می شود.

آنابولیسم (همسان سازی) مجموعه ای از واکنش ها برای سنتز مواد آلی پیچیده از مواد ساده تر است. به عنوان مثال، تثبیت نیتروژن و بیوسنتز پروتئین، سنتز کربوهیدرات ها از دی اکسید کربن و آب در طول فتوسنتز، سنتز پلی ساکاریدها، لیپیدها، نوکلئوتیدها، DNA، RNA و سایر مواد.

سنتز مواد در سلول های موجودات زنده اغلب به عنوان متابولیسم پلاستیک و تجزیه مواد و اکسیداسیون آنها همراه با سنتز ATP به عنوان متابولیسم انرژی شناخته می شود. هر دو نوع متابولیسم اساس فعالیت حیاتی هر سلول و در نتیجه هر ارگانیسمی را تشکیل می دهند و ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. از یک طرف، تمام واکنش های تبادل پلاستیک نیاز به صرف انرژی دارند. از سوی دیگر، برای اجرای واکنش های متابولیسم انرژی، سنتز مداوم آنزیم ها ضروری است، زیرا طول عمر آنها کوتاه است. علاوه بر این، موادی که برای تنفس استفاده می شوند در طی متابولیسم پلاستیک (به عنوان مثال، در طول فتوسنتز) تشکیل می شوند.

فتوسنتز - فرآیند تشکیل مواد آلی از دی اکسید کربن و آب در نور با مشارکت رنگدانه های فتوسنتزی (کلروفیل در گیاهان، باکتری کلروفیل و باکتریورودوپسین در باکتری). در فیزیولوژی گیاهی مدرن، فتوسنتز اغلب به عنوان یک عملکرد فوتواتوتروفیک شناخته می شود - مجموعه ای از فرآیندهای جذب، تبدیل و استفاده از انرژی کوانتوم های نور در واکنش های مختلف اندرگونیک، از جمله تبدیل دی اکسید کربن به مواد آلی.

فتوسنتز منبع اصلی انرژی بیولوژیکی است، اتوتروف های فتوسنتزی از آن برای سنتز مواد آلی از غیر آلی استفاده می کنند، هتروتروف ها به دلیل انرژی ذخیره شده توسط اتوتروف ها به شکل پیوندهای شیمیایی وجود دارند و آن را در فرآیندهای تنفس و تخمیر آزاد می کنند. انرژی دریافتی بشر از سوزاندن سوخت های فسیلی (زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی، ذغال سنگ نارس) نیز در فرآیند فتوسنتز ذخیره می شود.

فتوسنتز ورودی اصلی کربن غیر آلی به چرخه بیولوژیکی است. تمام اکسیژن آزاد موجود در اتمسفر منشأ بیوژنیک دارند و هستند محصول جانبیفتوسنتز تشکیل اتمسفر اکسید کننده (فاجعه اکسیژن) وضعیت سطح زمین را کاملاً تغییر داد، ظهور تنفس را ممکن کرد و بعدها پس از تشکیل لایه اوزون باعث شد حیات به خشکی بیاید.

شیموسنتز یک روش تغذیه اتوتروف است که در آن منبع انرژی برای سنتز مواد آلی از CO2 اکسیداسیون ترکیبات معدنی است. گزینه مشابه برای به دست آوردن انرژی فقط توسط باکتری ها استفاده می شود. پدیده شیمی سنتز در سال 1887 توسط دانشمند روسی S.N. وینوگرادسکی

لازم به ذکر است که انرژی آزاد شده در واکنش های اکسیداسیون ترکیبات معدنی را نمی توان به طور مستقیم در فرآیندهای جذب استفاده کرد. ابتدا این انرژی به انرژی پیوندهای کلان انرژی ATP تبدیل می شود و تنها پس از آن صرف سنتز ترکیبات آلی می شود.

ارگانیسم های کمولیتواتوتروف:

باکتری های آهن (ژئوباکتر، گالیونلا) آهن آهن را به آهن اکسید می کنند.

باکتری های گوگرد (Desulfuromonas، Desulfobacter، Beggiatoa) سولفید هیدروژن را به گوگرد مولکولی یا نمک های اسید سولفوریک اکسید می کنند.

باکتری های نیتریفیک کننده (Nitrobacteraceae، Nitrosomonas، Nitrosococcus) آمونیاک را که در طی تجزیه مواد آلی تشکیل می شود اکسید می کنند و به اسیدهای نیتروژن و نیتریک تبدیل می شوند که در تعامل با مواد معدنی خاک، نیتریت ها و نیترات ها را تشکیل می دهند.

باکتری های تیونیک (تیوباسیلوس، اسیدیتیوباسیلوس) قادر به اکسیداسیون تیوسولفات ها، سولفیت ها، سولفیدها و گوگرد مولکولی به اسید سولفوریک هستند (اغلب با کاهش قابل توجهی در pH محلول)، فرآیند اکسیداسیون با باکتری های گوگردی متفاوت است (به ویژه، که باکتری های تیونیک گوگرد درون سلولی را رسوب نمی کنند). برخی از نمایندگان باکتری‌های تیونیک اسیدوفیل‌های شدید هستند (آنها می‌توانند زنده بمانند و زمانی که pH محلول به 2 کاهش می‌یابد)، می‌توانند در برابر غلظت‌های بالای فلزات سنگین مقاومت کنند و آهن فلزی و آهنی (Acidithiobacillus ferrooxidans) را اکسید کنند و شسته شوند. فلزات سنگین از سنگ معدن.

باکتری های هیدروژنی (Hydrogenophilus) قادر به اکسیداسیون هیدروژن مولکولی هستند، گرما دوست متوسط هستند (در دمای 50 درجه سانتیگراد رشد می کنند).

ارگانیسم های شیمیایی (به عنوان مثال، باکتری های گوگرد) می توانند در اقیانوس ها در اعماق زیاد زندگی کنند، در مکان هایی که از گسل های پوسته زمینسولفید هیدروژن در آب آزاد می شود. البته کوانتوم های سبک نمی توانند در عمق حدود 3-4 کیلومتری آب نفوذ کنند (بیشتر مناطق شکاف اقیانوس در این عمق هستند). بنابراین، شیمی‌سینتتیک‌ها تنها موجودات روی زمین هستند که به انرژی نور خورشید وابسته نیستند.

از سوی دیگر، آمونیاک که توسط باکتری های نیتریفیکاسیون استفاده می شود، با پوسیدگی گیاه یا حیوان در خاک آزاد می شود. در این مورد، فعالیت حیاتی مواد شیمیایی به طور غیرمستقیم به نور خورشید بستگی دارد، زیرا آمونیاک در طی تجزیه ترکیبات آلی به دست آمده از انرژی خورشید تشکیل می شود.

نقش مواد شیمیایی برای همه موجودات زنده بسیار زیاد است، زیرا آنها یک پیوند ضروری در چرخه طبیعی مهمترین عناصر هستند: گوگرد، نیتروژن، آهن و غیره. مواد شیمیایی به عنوان مصرف کنندگان طبیعی مواد سمی مانند آمونیاک و سولفید هیدروژن. از اهمیت زیادی باکتری های نیتریف کننده برخوردار هستند که خاک را با نیتریت ها و نیترات ها غنی می کنند - عمدتاً به شکل نیترات است که گیاهان نیتروژن را جذب می کنند. برخی از مواد شیمیایی (به ویژه باکتری های گوگردی) برای تصفیه فاضلاب استفاده می شود.

بر اساس برآوردهای مدرن، زیست توده "زیست کره زیرزمینی"، که به ویژه در زیر بستر دریا قرار دارد و شامل آرکی باکتری های شیمیایی بی هوازی اکسید کننده متان است، ممکن است از زیست توده بقیه بیوسفر فراتر رود.

میوز. ویژگی های تقسیم اول و دوم میوز. اهمیت بیولوژیکی تفاوت بین میوز و میتوز

درک این واقعیت که سلول های زایا هاپلوئید هستند و بنابراین باید با استفاده از مکانیسم خاصی از تقسیم سلولی تشکیل شوند، در نتیجه مشاهدات حاصل شد، که علاوه بر این، تقریباً برای اولین بار نشان داد که کروموزوم ها حاوی اطلاعات ژنتیکی هستند. در سال 1883، کشف شد که هسته یک تخمک و اسپرم نوع خاصی از کرم، هر کدام فقط دارای دو کروموزوم هستند، در حالی که در یک تخمک بارور شده در حال حاضر چهار کروموزوم وجود دارد. بنابراین، نظریه کروموزومی وراثت می تواند این پارادوکس طولانی مدت را توضیح دهد که نقش پدر و مادر در تعیین صفات فرزندان اغلب یکسان به نظر می رسد، علیرغم تفاوت بسیار زیاد در اندازه تخمک و اسپرم.

معنای مهم دیگر این کشف این بود که سلول های زایا باید در نتیجه یک نوع تقسیم هسته ای خاص تشکیل شوند که در آن کل مجموعه کروموزوم ها دقیقاً به نصف تقسیم می شوند. به این نوع تقسیم میوز می گویند. منشا یونانیبه معنای "کاهش" است. نام نوع دیگری از تقسیم سلولی - میتوز - از کلمه یونانی به معنای "نخ" گرفته شده است، اساس این انتخاب نام، نوع نخ مانند کروموزوم ها است که هنگام تقسیم هسته ای متراکم می شوند - این فرآیند در طول میتوز و هم در طول میتوز رخ می دهد و هم میوز) رفتار کروموزوم ها در طول میوز، زمانی که تعداد آنها کاهش می یابد، پیچیده تر از آنچه قبلا تصور می شد، ظاهر شد. بنابراین، مهم ترین ویژگی های تقسیم میوز تنها در آغاز دهه 1930 در نتیجه تعداد زیادی از مطالعات کامل که سیتولوژی و ژنتیک را ترکیب می کردند، مشخص شد.

در اولین تقسیم میوز، هر سلول دختر دو نسخه از یکی از دو همولوگ را به ارث می برد و بنابراین حاوی مقدار دیپلوئیدی DNA است.

تشکیل هسته‌های گامت هاپلوئید در نتیجه تقسیم دوم میوز رخ می‌دهد که در آن کروموزوم‌ها در خط استوای دوک جدید قرار می‌گیرند و بدون تکثیر DNA، کروماتیدهای خواهر از یکدیگر جدا می‌شوند، مانند میتوز طبیعی و سلول‌ها را تشکیل می‌دهند. با مجموعه هاپلوئید DNA.

بنابراین، میوز شامل دو تقسیم سلولی به دنبال یک فاز تکثیر کروموزوم است، به طوری که از هر سلولی که وارد میوز می شود، چهار سلول هاپلوئید ایجاد می شود.

گاهی اوقات فرآیند میوز به طور غیر طبیعی پیش می رود و همولوگ ها نمی توانند از یکدیگر جدا شوند - به این پدیده عدم تفکیک کروموزوم می گویند. برخی از سلول های هاپلوئید تشکیل شده در این مورد تعداد ناکافی کروموزوم را دریافت می کنند، در حالی که برخی دیگر نسخه های اضافی از آنها را به دست می آورند. از این گونه گامت ها، جنین های معیوب تشکیل می شوند که بیشتر آنها می میرند.

در پروفاز اولین تقسیم میوز در هنگام کونژوگاسیون (سیناپسیس) و جداسازی کروموزوم ها، تغییرات مورفولوژیکی پیچیده در آنها رخ می دهد. مطابق با این تغییرات، پروفاز به پنج مرحله متوالی تقسیم می شود:

لپتوتن؛

زیگوتن؛

پاشیتن؛

دیپلوتن

دیاکینزیس

بارزترین پدیده شروع نزدیک شدن کروموزوم ها در زیگوتن است، زمانی که یک ساختار تخصصی به نام کمپلکس سیناپتونمال بین جفت کروماتیدهای خواهر در هر دو ظرفیتی شروع به تشکیل می کند. لحظه پیوند کامل کروموزوم ها آغاز پاکیتن در نظر گرفته می شود که معمولاً چندین روز طول می کشد، پس از جدا شدن کروموزوم ها مرحله دیپلوتن شروع می شود که کیاسماها برای اولین بار قابل مشاهده می شوند.

پس از پایان یک پروفاز طولانی I، دو بخش هسته ای بدون دوره سنتز DNA که آنها را از هم جدا می کند، روند میوز را به پایان می رساند. این مراحل معمولاً بیش از 10 درصد از کل زمان مورد نیاز برای میوز را نمی‌گیرد و نام‌های مشابهی با مراحل مربوط به میتوز دارند. در باقیمانده تقسیم اول میوز، متافاز I، آنافاز I و تلوفاز I متمایز می شوند. در پایان تقسیم اول، مجموعه کروموزوم کاهش می یابد و از تتراپلوئید به دیپلوئید تبدیل می شود، درست مانند میتوز، و دو عدد هستند. از یک سلول تشکیل شده است. تفاوت تعیین کننده این است که در اولین تقسیم میوز، دو کروماتید خواهر که در سانترومر به هم متصل شده اند، وارد هر سلول می شوند و در طی میتوز، دو کروماتید جدا از هم وارد می شوند.

علاوه بر این، پس از یک اینترفاز II کوتاه، که در آن کروموزوم ها دو برابر نمی شوند، تقسیم دوم به سرعت اتفاق می افتد - پروفاز II، آنافاز II و تلوفاز II. در نتیجه از هر سلول دیپلوئیدی که وارد میوز می شود، چهار هسته هاپلوئید تشکیل می شود.

میوز از دو تقسیم سلولی متوالی تشکیل شده است که اولین تقسیم تقریباً به اندازه کل میوز طول می کشد و بسیار پیچیده تر از دومی است.

پس از پایان اولین تقسیم میوز، غشاها دوباره در دو سلول دختر تشکیل شده و یک اینترفاز کوتاه شروع می شود. در این زمان، کروموزوم ها تا حدودی از بین می روند، اما به زودی دوباره متراکم می شوند و پروفاز II شروع می شود. از آنجایی که سنتز DNA در این دوره اتفاق نمی افتد، به نظر می رسد که در برخی از موجودات، کروموزوم ها مستقیماً از یک تقسیم به تقسیم دیگر منتقل می شوند. پروفاز II در همه موجودات کوتاه است: پوشش هسته ای با تشکیل یک دوک جدید شکسته می شود و متافاز II، آنافاز II و تلوفاز II به سرعت متوالی می شوند. همانند میتوز، کروماتیدهای خواهر رشته‌های کینتوکور را تشکیل می‌دهند که از سانترومر در جهت مخالف امتداد می‌یابند. در صفحه متافاز، دو کروماتید خواهر تا زمان آنافاز در کنار هم نگه داشته می شوند، تا زمانی که به دلیل جدا شدن ناگهانی کینتوکورهایشان از هم جدا می شوند. بنابراین، تقسیم دوم میوز مشابه میتوز معمولی است، تنها تفاوت قابل توجه این است که یک نسخه از هر کروموزوم وجود دارد، و نه دو نسخه، مانند میتوز.

میوز با تشکیل پوشش های هسته ای در اطراف چهار هسته هاپلوئید تشکیل شده در تلوفاز II به پایان می رسد.

به طور کلی، در نتیجه میوز، چهار سلول هاپلوئید از یک سلول دیپلوئید تشکیل می شود. در طی میوز گامت، سلول های هاپلوئید حاصل گامت ها را تشکیل می دهند. این نوع میوز مشخصه حیوانات است. میوز گامتیک ارتباط نزدیکی با گامتوژنز و لقاح دارد. در میوز زیگوتیک و اسپور، سلول های هاپلوئید به وجود آمده باعث ایجاد هاگ یا زئوسپور می شود. این نوع میوز مشخصه یوکاریوت های پایین، قارچ ها و گیاهان است. میوز اسپور ارتباط نزدیکی با اسپورزایی دارد. بنابراین، میوز اساس سیتولوژیک تولید مثل جنسی و غیرجنسی (اسپور) است.

اهمیت بیولوژیکی میوز در حفظ تعداد ثابت کروموزوم ها در حضور فرآیند جنسی است. علاوه بر این، در نتیجه عبور، نوترکیبی رخ می دهد - ظهور ترکیبات جدیدی از تمایلات ارثی در کروموزوم ها. میوز همچنین تنوع ترکیبی را فراهم می کند - ظهور ترکیبات جدیدی از تمایلات ارثی در طول لقاح بیشتر.

سیر میوز تحت کنترل ژنوتیپ ارگانیسم، تحت کنترل هورمون های جنسی (در حیوانات)، فیتوهورمون ها (در گیاهان) و بسیاری از عوامل دیگر (به عنوان مثال، دما) است.

انواع زیر از تأثیر برخی ارگانیسم ها بر سایر موجودات ممکن است:

مثبت - یک ارگانیسم به قیمت دیگری سود می برد.

منفی - بدن به دلیل دیگری آسیب می بیند.

خنثی - دیگری به هیچ وجه بر بدن تأثیر نمی گذارد.

بنابراین، انواع زیر از روابط بین دو موجود زنده با توجه به نوع تأثیر آنها بر یکدیگر امکان پذیر است:

متقابل - در شرایط طبیعی، جمعیت ها نمی توانند بدون یکدیگر وجود داشته باشند (مثال: همزیستی قارچ و جلبک در گلسنگ).

همکاری اولیه - رابطه اختیاری است (به عنوان مثال: رابطه بین خرچنگ و شقایق دریایی، شقایق دریایی از خرچنگ محافظت می کند و از آن به عنوان وسیله حمل و نقل استفاده می کند).

کامنسالیسم - یک جمعیت از این رابطه سود می برد، در حالی که دیگری سود یا ضرری ندارد.

زندگی مشترک - یک موجود زنده از دیگری (یا محل سکونت خود) به عنوان محل زندگی استفاده می کند، بدون اینکه آسیبی به آن دومی وارد شود.

بارگیری آزاد - یک موجود زنده از بقایای غذای دیگری تغذیه می کند.

خنثی گرایی - هر دو جمعیت به هیچ وجه بر یکدیگر تأثیر نمی گذارند.

آمنسالیسم، آنتی بیوز - یک جمعیت بر دیگری تأثیر منفی می گذارد، اما خود تأثیر منفی را تجربه نمی کند.

شکار - پدیده ای است که در آن یک موجود زنده از اندام ها و بافت های دیگر تغذیه می کند، در حالی که هیچ رابطه همزیستی وجود ندارد.

رقابت - هر دو جمعیت بر یکدیگر تأثیر منفی می گذارند.

طبیعت نمونه های متعددی از روابط همزیستی را می شناسد که هر دو طرف از آنها سود می برند. به عنوان مثال، همزیستی بین گیاهان حبوبات و باکتری خاک ریزوبیوم برای چرخه نیتروژن در طبیعت بسیار مهم است. این باکتری ها - که آنها را تثبیت کننده نیتروژن نیز می نامند - روی ریشه گیاهان می نشینند و توانایی "تثبیت" نیتروژن را دارند، یعنی می توانند پیوندهای قوی بین اتم های نیتروژن آزاد جو را بشکنند و ترکیب نیتروژن را در اتمسفر ممکن کنند. ترکیبات موجود در گیاه، مانند آمونیاک. در این مورد، سود متقابل آشکار است: ریشه ها زیستگاه باکتری ها هستند و باکتری ها مواد مغذی لازم را برای گیاه تامین می کنند.

همچنین نمونه های متعددی از همزیستی وجود دارد که برای یک گونه مفید است و هیچ سود و ضرری برای گونه دیگر ندارد. به عنوان مثال، روده انسان توسط انواع مختلفی از باکتری ها زندگی می کند که وجود آنها برای انسان بی ضرر است. به همین ترتیب، گیاهانی به نام بروملیاد (که مثلاً آناناس را شامل می شود) روی شاخه های درختان زندگی می کنند، اما مواد مغذی خود را از هوا دریافت می کنند. این گیاهان از درخت برای حمایت بدون محرومیت از مواد مغذی استفاده می کنند.

کرم های پهن. مورفولوژی، سیستماتیک، نمایندگان اصلی. چرخه های توسعه راه های عفونت جلوگیری

کرم‌های مسطح گروهی از ارگانیسم‌ها هستند که در اکثر طبقه‌بندی‌های مدرن، دارای رتبه‌بندی نوع هستند و تعداد زیادی از بی‌مهرگان کرم‌مانند اولیه را که دارای حفره بدنی نیستند، متحد می‌کنند. در شکل مدرن آن، این گروه به وضوح پارافیلتیک است، اما وضعیت فعلی تحقیقات، توسعه یک سیستم کاملاً فیلوژنتیک رضایت بخش را غیرممکن می کند، و بنابراین جانورشناسان به طور سنتی به استفاده از این نام ادامه می دهند.

معروف ترین نمایندگان کرم های مسطح پلاناریا (Turbellaria: Tricladida)، فلوک کبد و فلوک گربه (ترماتود)، کرم گاو، کرم نواری خوک، کرم پهن، اکینوکوکوس (کرم نواری) هستند.

موضوع موقعیت سیستماتیک به اصطلاح توربلارهای بدون روده (Acoela) در حال حاضر مورد بحث است، زیرا در سال 2003 پیشنهاد شد که آنها را به یک نوع مستقل جدا کنیم.

بدن به صورت دو طرفه متقارن است، با انتهای سر و دم به وضوح مشخص، تا حدودی در جهت پشتی وسطی صاف است، در نمایندگان بزرگ به شدت صاف است. حفره بدن توسعه نیافته است (به استثنای برخی از مراحل چرخه زندگی کرم های نواری و فلوک). تبادل گازها از طریق کل سطح بدن انجام می شود. اندام های تنفسی و عروق خونی وجود ندارد.

در خارج، بدن با یک لایه اپیتلیوم پوشیده شده است. در کرم های مژگانی یا توربلاریا، اپیتلیوم از سلول هایی تشکیل شده است که مژک ها را حمل می کنند. فلوک ها، تک ژن ها، سستودها و کرم های نواری در بیشتر عمر خود فاقد اپیتلیوم مژک دار هستند (اگرچه سلول های مژک دار ممکن است به شکل لاروی ایجاد شوند). پوشش‌های آن‌ها با به اصطلاح تگمنت، در تعدادی از گروه‌هایی که دارای میکروویلی یا قلاب‌های کیتین هستند، نشان داده می‌شوند. کرم های پهن پوسته دار متعلق به گروه نئودرماتا هستند.

در زیر اپیتلیوم یک کیسه عضلانی وجود دارد که از چندین لایه سلول های عضلانی تشکیل شده است که به ماهیچه های جداگانه تمایز نمی یابند (تمایز خاصی فقط در ناحیه حلق و اندام های تناسلی مشاهده می شود). سلول های لایه عضلانی بیرونی در سراسر، درونی - در امتداد محور قدامی-خلفی بدن قرار دارند. لایه بیرونی را لایه ماهیچه های دایره ای و لایه داخلی را لایه ماهیچه های طولی می نامند.

در همه گروه‌ها، به‌جز سستودها و کرم‌های نواری، حلقی وجود دارد که به روده یا به اصطلاح توربلاریا غیر روده‌ای به پارانشیم گوارشی منتهی می‌شود. روده کورکورانه بسته است و فقط از طریق دهان با محیط ارتباط برقرار می کند. چندین توربلاری بزرگ دارای منافذ مقعدی هستند (گاهی چندین مورد)، اما این یک استثناست تا یک قاعده. در اشکال کوچک، روده ها مستقیم هستند، در بزرگ (پلاناریا، فلوک) می تواند به شدت شاخه شود. حلق در سطح شکم قرار دارد، اغلب در وسط یا نزدیک به انتهای خلفی بدن، در برخی از گروه ها به جلو منتقل می شود. سستود و کرم نواری روده ندارند.

سیستم عصبی به اصطلاح از نوع متعامد است. اکثر آنها دارای شش تنه طولی هستند (هر کدام در دو طرف پشتی و شکمی بدن، و دو تنه در طرفین) که توسط شکاف های عرضی به هم متصل شده اند. همراه با متعامد یک شبکه عصبی کم و بیش متراکم در لایه های محیطی پارانشیم وجود دارد. برخی از کهنه‌ترین کرم‌های مژگانی فقط یک شبکه عصبی دارند.

تعدادی از اشکال چشم‌های ساده حساس به نور را ایجاد کرده‌اند که قادر به دید شیء نیستند و همچنین اندام‌های تعادلی (استاگوسیست)، سلول‌های لمسی (sensilla) و اندام‌های حسی شیمیایی را ندارند.

تنظیم اسمزی با کمک پروتونفریدیا انجام می شود - کانال های انشعاب که به یک یا دو کانال دفعی متصل می شوند. انتشار محصولات متابولیک سمی یا با مایع دفع شده از طریق پروتونفریدیا یا با تجمع در سلول های پارانشیم تخصصی (آتروسیت ها) که نقش "کلیه های تجمعی" را بازی می کنند، اتفاق می افتد.

اکثریت قریب به اتفاق نمایندگان هرمافرودیت هستند، به جز فلوک های خون (شیستوزوم) - آنها دوپایه هستند. تخم‌های فلوک به رنگ زرد روشن تا قهوه‌ای تیره هستند و در یکی از قطب‌ها درپوش دارند. در این مطالعه، تخم‌ها در محتویات دوازدهه، مدفوع، ادرار، خلط یافت می‌شوند.

اولین میزبان واسط در فلوک ها نرم تنان مختلف هستند، میزبان دوم ماهی ها، دوزیستان هستند. مهره داران مختلف میزبان قطعی هستند.

چرخه زندگی (مثلاً بسیاری از کرم ها) بسیار ساده است: پس از ترک ماهی، لارو از تخم خارج می شود که پس از مدت کوتاهی دوباره به ماهی می چسبد و به یک کرم بالغ تبدیل می شود. Flukes چرخه توسعه پیچیده تری دارد و 2-3 میزبان را تغییر می دهد.

ژنوتیپ. ژنوم فنوتیپ عوامل تعیین کننده توسعه فنوتیپ. تسلط و مغلوب بودن اثر متقابل ژن ها در تعیین صفات: غالب، تظاهرات میانی، هم غالبی

ژنوتیپ - مجموعه‌ای از ژن‌های یک ارگانیسم معین، که بر خلاف مفاهیم ژنوم و مخزن ژن، یک فرد را مشخص می‌کند نه یک گونه (تفاوت دیگر بین ژنوتیپ و ژنوم گنجاندن توالی‌های غیر کدکننده است که شامل نمی‌شوند. در مفهوم "ژنوتیپ" در مفهوم "ژنوم"). همراه با عوامل محیطی، فنوتیپ ارگانیسم را تعیین می کند.

معمولاً از ژنوتیپ در زمینه یک ژن خاص صحبت می شود؛ در افراد پلی پلوئید، ترکیبی از آلل های یک ژن معین را نشان می دهد. بیشتر ژن ها در فنوتیپ یک موجود زنده ظاهر می شوند، اما فنوتیپ و ژنوتیپ به روش های زیر متفاوت هستند:

1. با توجه به منبع اطلاعات (ژنوتیپ با مطالعه DNA فرد مشخص می شود، فنوتیپ با مشاهده ظاهر ارگانیسم ثبت می شود).

2. ژنوتیپ همیشه با فنوتیپ یکسان مطابقت ندارد. برخی از ژن ها فقط در شرایط خاصی در فنوتیپ ظاهر می شوند. از سوی دیگر، برخی از فنوتیپ ها مانند رنگ خز حیوانات، حاصل تعامل چندین ژن است.

ژنوم - مجموع تمام ژن های یک موجود زنده؛ مجموعه کامل کروموزوم آن

مشخص است که DNA که حامل اطلاعات ژنتیکی در اکثر موجودات است و بنابراین اساس ژنوم را تشکیل می دهد، نه تنها ژن ها را به معنای امروزی کلمه شامل می شود. بیشتر DNA سلول‌های یوکاریوتی با توالی‌های نوکلئوتیدی غیر کدکننده ("زائد") نشان داده می‌شود که حاوی اطلاعاتی درباره پروتئین‌ها و RNA نیستند.

بنابراین، ژنوم یک موجود زنده به عنوان کل DNA مجموعه هاپلوئید کروموزوم ها و هر یک از عناصر ژنتیکی خارج کروموزومی موجود در یک سلول منفرد از رده زایا یک ارگانیسم چند سلولی درک می شود. اندازه ژنوم موجودات گونه های مختلف به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت است، و در عین حال، اغلب هیچ ارتباطی بین سطح پیچیدگی تکاملی یک گونه بیولوژیکی و اندازه ژنوم آن وجود ندارد.

فنوتیپ - مجموعه ای از ویژگی های ذاتی در یک فرد در مرحله خاصی از رشد. فنوتیپ بر اساس ژنوتیپ با واسطه تعدادی از عوامل محیطی تشکیل می شود. در موجودات دیپلوئیدی، ژن های غالب در فنوتیپ ظاهر می شوند.

فنوتیپ - مجموعه ای از خارجی و نشانه های داخلیارگانیسم به دست آمده در نتیجه آنتوژنز (تکامل فردی)

با وجود یک تعریف به ظاهر دقیق، مفهوم فنوتیپ دارای برخی عدم قطعیت ها است. اول اینکه اکثر مولکول ها و ساختارهای کدگذاری شده توسط ماده ژنتیکی در ظاهر خارجی ارگانیسم قابل مشاهده نیستند، اگرچه آنها بخشی از فنوتیپ هستند. مثلا گروه خونی انسان. بنابراین، یک تعریف گسترده از فنوتیپ باید شامل ویژگی هایی باشد که می تواند توسط فنی، پزشکی یا تشخیص داده شود روش های تشخیصی. گسترش بیشتر، رادیکال تر می تواند شامل رفتار اکتسابی، یا حتی تاثیر یک موجود زنده بر محیط و سایر موجودات باشد.

فنوتیپ را می توان به عنوان "حذف" اطلاعات ژنتیکی به سمت عوامل محیطی تعریف کرد. در تقریب اول، می توان در مورد دو ویژگی فنوتیپ صحبت کرد: الف) تعداد جهت های خروجی مشخص کننده تعداد عوامل محیطی است که فنوتیپ به آنها حساس است - ابعاد فنوتیپ. ب) "محدوده" حذف، درجه حساسیت فنوتیپ به یک عامل محیطی معین را مشخص می کند. این ویژگی ها با هم غنا و توسعه فنوتیپ را تعیین می کنند. هرچه فنوتیپ چند بعدی تر و حساس تر باشد، فنوتیپ از ژنوتیپ دورتر است، غنی تر است. اگر یک ویروس، یک باکتری، یک آسکاریس، یک قورباغه و یک فرد را مقایسه کنیم، غنای فنوتیپ در این سری افزایش می یابد.

برخی از خصوصیات فنوتیپ به طور مستقیم توسط ژنوتیپ تعیین می شود، مانند رنگ چشم. برخی دیگر به شدت به تعامل ارگانیسم با محیط وابسته هستند - برای مثال، دوقلوهای همسان ممکن است از نظر قد، وزن و سایر موارد اساسی متفاوت باشند. خصوصیات فیزیکیبا وجود داشتن ژن های مشابه

واریانس فنوتیپی (تعیین شده توسط واریانس ژنوتیپی) یک پیش نیاز اساسی برای انتخاب طبیعی و تکامل است. ارگانیسم به عنوان یک کل، فرزندانی به جا می گذارد (یا نمی گذارد)، بنابراین انتخاب طبیعی بر ساختار ژنتیکی جمعیت به طور غیر مستقیم از طریق مشارکت فنوتیپ ها تأثیر می گذارد. بدون فنوتیپ های مختلف، هیچ تکاملی وجود ندارد. در عین حال، آلل های مغلوب همیشه در صفات فنوتیپ منعکس نمی شوند، اما حفظ می شوند و می توانند به فرزندان منتقل شوند.

عوامل تعیین کننده تنوع فنوتیپی، برنامه ژنتیکی (ژنوتیپ)، شرایط محیطی و فراوانی تغییرات تصادفی (جهش) در رابطه زیر خلاصه می شوند:

ژنوتیپ + محیط + تغییرات تصادفی → فنوتیپ.

توانایی ژنوتیپ برای تشکیل در انتوژنز، بسته به شرایط محیطی، فنوتیپ های مختلف را هنجار واکنش می نامند. این سهم مشارکت محیط را در اجرای ویژگی مشخص می کند. هر چه هنجار واکنش گسترده تر باشد، تأثیر محیط بیشتر و تأثیر ژنوتیپ در انتوژنز کمتر می شود. معمولاً هرچه شرایط زیستگاه گونه‌ای متنوع‌تر باشد، سرعت واکنش آن بیشتر می‌شود.

ادامه
--PAGE_BREAK--

تسلط (غلبه) شکلی از رابطه بین آلل های یک ژن است که در آن یکی از آنها (غالب) تظاهرات دیگری (مغلوب) را سرکوب می کند (مغلوب) و بنابراین تظاهرات صفت را در هموزیگوت های غالب و هم در هتروزیگوت ها تعیین می کند. .

با تسلط کامل، فنوتیپ هتروزیگوت با فنوتیپ هموزیگوت غالب تفاوتی ندارد. ظاهراً در شکل خالص آن، تسلط کامل بسیار نادر است یا اصلاً اتفاق نمی افتد.

با تسلط ناقص، هتروزیگوت ها یک فنوتیپ واسط بین فنوتیپ های هموزیگوت غالب و مغلوب دارند. به عنوان مثال، هنگام عبور از خطوط خالص اسنپدراگون و بسیاری از انواع دیگر گیاهان گلدار با گل های بنفش و سفید، افراد نسل اول دارای گل های صورتی هستند. در سطح مولکولی، ساده‌ترین توضیح برای تسلط ناقص می‌تواند فقط کاهش دو برابری در فعالیت آنزیم یا پروتئین دیگری باشد (اگر آلل غالب پروتئین عملکردی بدهد و آلل مغلوب معیوب باشد). ممکن است مکانیسم های دیگری از تسلط ناقص وجود داشته باشد.

با تسلط ناقص، همان تقسیم بر اساس ژنوتیپ و فنوتیپ به نسبت 1: 2: 1 خواهد بود.

در هتروزیگوت ها، بر خلاف تسلط ناقص، صفاتی که هر یک از آلل ها مسئول آن هستند، به طور همزمان ظاهر می شوند (مختلط). مثال معمولیکدگذاری - وراثت گروه های خونی سیستم ABO در انسان. همه فرزندان افراد دارای ژنوتیپ AA (گروه دوم) و BB (گروه سوم) دارای ژنوتیپ AB (گروه چهارم) خواهند بود. فنوتیپ آنها بین فنوتیپ های والدین نیست، زیرا هر دو آگلوتینوژن (A و B) در سطح گلبول های قرمز وجود دارند. هنگام تسلط همزمان، نمی توان یکی از آلل ها را غالب و دیگری مغلوب نامید، این مفاهیم معنای خود را از دست می دهند: هر دو آلل به یک اندازه بر فنوتیپ تأثیر می گذارند. در سطح RNA و محصولات ژن پروتئینی، به نظر می رسد که اکثریت قریب به اتفاق موارد برهمکنش آللی ژن ها همزمان است، زیرا هر یک از دو آلل موجود در هتروزیگوت ها معمولاً برای RNA و / یا یک محصول پروتئینی و هر دو پروتئین یا RNA کد می کنند. در بدن وجود دارند.

عوامل محیطی، تأثیر متقابل آنها

عامل محیطی - شرایط محیطی که بر بدن تأثیر می گذارد. محیط شامل تمامی اجسام و پدیده هایی است که موجود زنده با آنها رابطه مستقیم یا غیرمستقیم دارد.

همین عامل محیطی را دارد معنی متفاوتدر زندگی موجودات زنده به عنوان مثال، رژیم نمک خاک نقش اصلی را در تغذیه معدنی گیاهان بازی می کند، اما نسبت به اکثر حیوانات خشکی بی تفاوت است. شدت روشنایی و ترکیب طیفی نور در زندگی گیاهان فوتوتروف بسیار مهم است، در حالی که در زندگی موجودات هتروتروف (قارچ ها و جانوران آبزی)، نور تأثیر محسوسی بر فعالیت حیاتی آنها ندارد.

عوامل محیطی به طرق مختلف بر روی موجودات اثر می گذارند. آنها می توانند به عنوان محرک هایی عمل کنند که باعث تغییرات تطبیقی در عملکردهای فیزیولوژیکی می شوند. به عنوان محدودیت هایی که وجود موجودات خاص را در شرایط معین غیرممکن می کند. به عنوان تعدیل کننده هایی که تغییرات مورفولوژیکی و تشریحی موجودات را تعیین می کنند.

مرسوم است که عوامل محیطی زیستی، انسانی و غیر زیستی را جدا کنیم.

عوامل بیوتیک مجموعه ای از عوامل محیطی مرتبط با فعالیت موجودات زنده است. اینها شامل فاکتورهای فیتوژنیک (گیاهان)، جانوران زیستی (حیوانات)، میکروبیوژنیک (میکروارگانیسم‌ها) است.

عوامل انسانی - مجموعه ای از عوامل مرتبط با فعالیت های انسانی. اینها شامل فیزیکی (استفاده از انرژی اتمی، حرکت در قطارها و هواپیماها، تاثیر صدا و ارتعاش و غیره)، شیمیایی (استفاده از کودهای معدنی و سموم دفع آفات، آلودگی پوسته زمین با زباله های صنعتی و حمل و نقل، سیگار، الکل و ... مصرف مواد مخدر، استفاده بیش از حد از وسایل دارویی)، عوامل بیولوژیکی (غذا، موجوداتی که فرد می تواند زیستگاه یا منبع غذا برای آنها باشد)، اجتماعی (مربوط به روابط انسانی و زندگی در جامعه).

عوامل غیر زنده - کل مجموعه عوامل مرتبط با فرآیندها در طبیعت بی جان. اینها شامل آب و هوا (دما، رطوبت، فشار)، ادافوژنیک (ترکیب مکانیکی، نفوذپذیری هوا، چگالی خاک)، اوروگرافی (تسکین، ارتفاع)، شیمیایی (ترکیب گاز هوا، ترکیب نمک آب، غلظت، اسیدیته)، فیزیکی (صدا) است. ، میدانهای مغناطیسیهدایت حرارتی، رادیواکتیویته، تابش کیهانی).

با عمل مستقل عوامل محیطی، کافی است با مفهوم "عامل محدود کننده" عمل کنیم تا اثر مشترک مجموعه ای از عوامل محیطی بر روی یک موجود زنده مشخص شود. با این حال، در شرایط واقعی، عوامل محیطی می توانند یکدیگر را تقویت یا تضعیف کنند.

حسابداری برای تعامل عوامل محیطی مهم است مشکل علمی. سه نوع اصلی از عوامل تعامل وجود دارد:

افزودنی - تعامل عوامل یک مجموع جبری ساده از اثرات هر یک از عوامل با یک عمل مستقل است.

هم افزایی - عمل مشترک عوامل تأثیر را افزایش می دهد (یعنی تأثیر عمل مشترک آنها بیشتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل با عمل مستقل است).

متضاد - عمل مشترک عوامل تأثیر را ضعیف می کند (یعنی تأثیر عمل مشترک آنها کمتر از مجموع ساده تأثیرات هر عامل است).

فهرست ادبیات استفاده شده

گیلبرت اس. زیست شناسی رشد. - م.، 1993.

گرین ان.، استوت دبلیو.، تیلور دی. زیست شناسی. - م.، 1993.

نبل بی. علوم محیطی. - م.، 1993.

کارول آر. دیرینه شناسی و تکامل مهره داران. - م.، 1993.

Lehninger A. بیوشیمی. - م.، 1974.

اسلیوسارف A.A. زیست شناسی با ژنتیک عمومی. - م.، 1979.

Watson D. بیولوژی مولکولی ژن. - م.، 1978.

Chebyshev N.V., Supryaga A.M. تک یاخته. - م.، 1992.

چبیشف N.V.، Kuznetsov S.V. زیست شناسی سلول. - م.، 1992.

یاریگین V.N. زیست شناسی. - م.، 1997.

مدرسه متوسطه MBOU Yasnogorsk

زیست شناسی

10 کلاس A

کتاب درسی

موضوع:

هدف:

وظایف:

تجهیزات:

در طول کلاس ها:

اسلاید 1

گفتگو در مورد سوالات (اسلاید شماره 2)

1. نووسفر چیست؟

2. یادگیری مطالب جدید

طرح درس:

3. عناصر سازه ای.

4. فرآیندهای اساسی.

5. ویژگی های سازمان.

3. تعمیر

معلم خلاصه می کند:

سوالات

D/s. پاراگراف 13. سوالات

آماده کردن پیام ها:

4. محیط زندگی موجودات

5. عوامل محیطی

6. عوامل غیر زنده

7. عوامل بیوتیک

8. عوامل انسانی

مدرسه متوسطه MBOU Yasnogorsk

بکتووا نورزیا فالیاخدینونا

زیست شناسی

10 کلاس A

برنامه سطح پایه برای موسسات آموزشی

کتاب درسی پونوماروا I.N.، Kornilova O.A.، Loshchilina T.E.، Izhevsky P.V. زیست شناسی عمومی

موضوع: ویژگی های سطح بیوسفری سازماندهی ماده زنده و نقش آن در تضمین حیات بر روی زمین.

هدف: خلاصه اطلاعات در مورد اکوسیستم جهانی زمین - بیوسفر، ویژگی های سطح بیوسفر سازماندهی ماده زنده و نقش آن در تضمین حیات روی زمین.

وظایف:

1. بررسی توانایی به کارگیری دانش کسب شده در مورد سطح زیست کره سازمان برای توجیه موقعیت ها، بیان و اثبات علمی دیدگاه خود؛

2. توسعه مهارت های آموزشی عمومی را ادامه دهید (نکته اصلی را برجسته کنید، روابط علت و معلولی ایجاد کنید، با نمودارها کار کنید، صحت قضاوت های انجام شده و ترتیب اشیاء و پدیده ها را مشخص کنید).

3. فرم علاقه شناختیدر مورد موضوع، مهارت های ارتباطی و توانایی کار در گروه را توسعه دهید.

4. ارزیابی عینی سطح دانش و مهارت دانش آموزان در بخش مورد مطالعه "سطح زیست کره سازمان زندگی"

تجهیزات: جدول "زیست کره و مرزهای آن"، ارائه.

در طول کلاس ها:

اسلاید 1

1. تعمیم و سیستم سازی دانش

گفتگو در مورد سوالات (اسلاید شماره 2)

1. نووسفر چیست؟

2. بنیانگذار نووسفر کیست؟

3. از چه لحظه ای (به نظر شما) یک شخص شروع به تأثیر (منفی) روی بیوسفر کرد؟

4. اگر از حد بالایی ظرفیت زیست کره تجاوز کنید چه اتفاقی می افتد؟

5. نمونه هایی از تأثیر جامعه بر طبیعت که از کانال های بازخورد مثبت می گذرد، بیاورید. در موردش چی فکر می کنی؟

2. یادگیری مطالب جدید

طرح درس:

1. ویژگی های سطح بیوسفر.

2. ویژگی های سطح بیوسفر.

3. عناصر سازه ای.

4. فرآیندهای اساسی.

5. ویژگی های سازمان.

6. ارزش سطح بیوسفر.

3. تعمیر

معلم خلاصه می کند:

سطح زیست کره زندگی با کیفیت های ویژه، درجه پیچیدگی و الگوهای سازمان مشخص می شود، شامل موجودات زنده و جوامع طبیعی آنها می شود. پاکت های جغرافیاییو فعالیت های انسانی در سطح بیوسفر، فرآیندهای جهانی بسیار مهمی اتفاق می افتد که امکان وجود حیات بر روی زمین را تضمین می کند: تشکیل اکسیژن، جذب و تبدیل انرژی خورشیدی، حفظ ترکیب گاز ثابت، اجرای چرخه های بیوشیمیایی و جریان انرژی، توسعه تنوع زیستی گونه ها و اکوسیستم ها. تنوع اشکال حیات روی زمین، ثبات زیست کره، یکپارچگی و وحدت آن را تضمین می کند. استراتژی اصلی حیات در سطح بیوسفر، حفظ تنوع اشکال ماده زنده و بی نهایت حیات، تضمین پایداری پویا زیست کره است.

4. جمع بندی و کنترل دانش

دانش آموزان تشویق می شوند تا دانش و مهارت های خود را در این بخش آزمایش کنند.

سوالات
1. می دانید که سطح بیوسفر سازماندهی موجودات زنده بالاترین و پیچیده ترین سطح است. سطوح زیربنایی سازمان زندگی را که در سطح بیوسفر گنجانده شده است، به ترتیب پیچیدگی آنها فهرست کنید.
2. علائمی را نام ببرید که اجازه می دهد بیوسفر را به عنوان یک سطح ساختاری سازمان زندگی توصیف کنید.
3. اجزای اصلی تشکیل دهنده ساختار بیوسفر کدامند؟
4. فرآیندهای اصلی ذاتی زیست کره را نام ببرید.
5. چرا فعالیت های اقتصادی و قومی-فرهنگی انسان به فرآیندهای اصلی زیست کره تعلق دارد؟
6. چه پدیده هایی ثبات زیست کره را سازماندهی می کنند، یعنی فرآیندهای موجود در آن را کنترل می کنند؟
7. آگاهی از چه چیزی، علاوه بر ساختار، فرآیندها و سازماندهی، برای درک کامل ساختار بیوسفر ضروری است؟
8. یک نتیجه کلی در مورد اهمیت سطح بیوسفری سازماندهی حیات بر روی زمین تدوین کنید.

D/s. پاراگراف 13. سوالات

آماده کردن پیام ها:

1. انسان به عنوان عاملی در بیوسفر.

2. مبنای علمی برای حفاظت از زیست کره

3. وظایف توسعه پایدار

4. محیط زندگی موجودات

5. عوامل محیطی

6. عوامل غیر زنده

7. عوامل بیوتیک

8. عوامل انسانی

برنامه سطح پایه برای موسسات آموزشی

کتاب درسی پونوماروا I.N.، Kornilova O.A.، Loshchilina T.E.، Izhevsky P.V. زیست شناسی عمومی

موضوع: ویژگی های سطح بیوسفری سازماندهی ماده زنده و نقش آن در تضمین حیات بر روی زمین.

وظایف:

3. برای ایجاد علاقه شناختی به موضوع، توسعه مهارت های ارتباطی و توانایی کار در گروه.

4. ارزیابی عینی سطح دانش و مهارت دانش آموزان در بخش مورد مطالعه "سطح زیست کره سازمان زندگی"

تجهیزات: جدول "زیست کره و مرزهای آن"، ارائه.

gi1 به Ȯ argin-left:36.0pt;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-18.0pt; line-height:normal;mso-list:l0 level1 lfo1">

ارزیابی عینی سطح دانش و مهارت دانش آموزان در بخش مورد مطالعه "سطح زیست کره سازمان زندگی"

تجهیزات: جدول "زیست کره و مرزهای آن"، ارائه.

در طول کلاس ها:

اسلاید 1

1. تعمیم و سیستم سازی دانش

گفتگو در مورد سوالات (اسلاید شماره 2)

1. نووسفر چیست؟

2. بنیانگذار نووسفر کیست؟

3. از چه لحظه ای (به نظر شما) یک شخص شروع به تأثیر (منفی) روی بیوسفر کرد؟

4. اگر از حد بالایی ظرفیت زیست کره تجاوز کنید چه اتفاقی می افتد؟

5. نمونه هایی از تأثیر جامعه بر طبیعت که از کانال های بازخورد مثبت می گذرد، بیاورید. در موردش چی فکر می کنی؟

2. یادگیری مطالب جدید

طرح درس:

1. ویژگی های سطح بیوسفر.

2. ویژگی های سطح بیوسفر.

3. عناصر سازه ای.

4. فرآیندهای اساسی.

5. ویژگی های سازمان.

6. ارزش سطح بیوسفر.

3. تعمیر

معلم خلاصه می کند:

سطح زیست کره زندگی با کیفیت های ویژه، درجه پیچیدگی و نظم سازمان مشخص می شود، شامل موجودات زنده و جوامع طبیعی آنها، پوسته های جغرافیایی و فعالیت های انسانی می شود. در سطح بیوسفر، فرآیندهای جهانی بسیار مهمی اتفاق می افتد که امکان وجود حیات بر روی زمین را تضمین می کند: تشکیل اکسیژن، جذب و تبدیل انرژی خورشیدی، حفظ ترکیب گاز ثابت، اجرای چرخه های بیوشیمیایی و جریان انرژی، توسعه تنوع زیستی گونه ها و اکوسیستم ها. تنوع اشکال حیات روی زمین، ثبات زیست کره، یکپارچگی و وحدت آن را تضمین می کند. استراتژی اصلی حیات در سطح بیوسفر، حفظ تنوع اشکال ماده زنده و بی نهایت حیات، تضمین پایداری پویا زیست کره است.

4. جمع بندی و کنترل دانش

دانش آموزان تشویق می شوند تا دانش و مهارت های خود را در این بخش آزمایش کنند.

D/s. پاراگراف 13. سوالات

آماده کردن پیام ها:

1. انسان به عنوان عاملی در بیوسفر.

2. مبنای علمی برای حفاظت از زیست کره

3. وظایف توسعه پایدار

4. محیط زندگی موجودات

5. عوامل محیطی

6. عوامل غیر زنده

7. عوامل بیوتیک

8. عوامل انسانی

زیست شناسی طبیعی ارسطو: - قلمرو حیوانات را به دو گروه تقسیم کرد: آنهایی که خون داشتند و بدون خون. - انسان در بالای حیوانات خونی (انسان محوری). K. Linnaeus: - سلسله مراتبی هماهنگ از همه جانوران و گیاهان (گونه - جنس - راسته - طبقه) ایجاد کرد - اصطلاحات دقیقی را برای توصیف گیاهان و حیوانات معرفی کرد.

زیست شناسی تکاملی مسئله منشأ و جوهر حیات. J. B. Lamarck اولین نظریه تکاملی را در سال 1809 ارائه کرد. J. Cuvier - نظریه فجایع. نظریه تکاملی داروین در سال 1859 نظریه تکاملی در سال 1859 نظریه تکاملی مدرن (ترکیبی) (نماینده سنتز ژنتیک و داروینیسم).

سطح مولکولی - ژنتیکی سطح عملکرد بیوپلیمرها (پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، پلی ساکاریدها) و غیره که در فرآیندهای زندگی موجودات زنده هستند. واحد ساختاری اولیه ژن است حامل اطلاعات ارثی مولکول DNA است.

اسیدهای نوکلئیک ترکیبات آلی پیچیده که بیوپلیمرهای حاوی فسفر (پلی نوکلئوتیدها) هستند. انواع: دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) و اسید ریبونوکلئیک (RNA). اطلاعات ژنتیکی یک موجود زنده در مولکول های DNA ذخیره می شود. آنها دارای خاصیت عدم تقارن مولکولی (عدم تقارن) یا کایرالیته مولکولی هستند - آنها از نظر نوری فعال هستند.

DNA از دو رشته تشکیل شده است که به شکل یک مارپیچ دوتایی پیچیده شده اند. RNA حاوی 4-6 هزار نوکلئوتید منفرد، DNA - هزاران است. یک ژن بخشی از یک مولکول DNA یا RNA است.

سطح سلولی در این سطح، به دلیل تقسیم عملکردها بین ساختارهای خاص، تمایز فضایی و ترتیب فرآیندهای حیاتی وجود دارد. واحد اصلی ساختاری و عملکردی همه موجودات زنده سلول است. تاریخ حیات در سیاره ما با این سطح از سازماندهی آغاز شد.

همه موجودات زنده از سلول ها و محصولات متابولیک آنها تشکیل شده اند. سلول های جدید با تقسیم سلول های از قبل موجود تشکیل می شوند. همه سلول ها از نظر ترکیب شیمیایی و متابولیسم مشابه هستند. فعالیت ارگانیسم به عنوان یک کل از فعالیت و تعامل سلول های منفرد تشکیل شده است.

در دهه 1830 هسته سلول کشف و توصیف شد. همه سلول ها شامل: 1) غشای پلاسمایی است که انتقال مواد از محیط به داخل سلول را کنترل می کند و بالعکس. 2) سیتوپلاسم با ساختار متنوع. 3) هسته سلول که حاوی اطلاعات ژنتیکی است.

سطح آنتوژنتیک (ارگانیسمی) ارگانیسم یک سیستم زنده تک سلولی یا چند سلولی است که قادر به وجود مستقل است. Ontogeny فرآیند رشد فردی یک ارگانیسم از تولد تا مرگ، فرآیند تحقق اطلاعات ارثی است.

جمعیت مجموعه ای از افراد یک گونه است که قلمرو خاصی را اشغال می کنند، خود را در مدت زمان طولانی تولید مثل می کنند و دارای یک صندوق ژنتیکی مشترک هستند. گونه ها - مجموعه ای از افراد که از نظر ساختار و ویژگی های فیزیولوژیکی مشابه هستند، منشاء مشترکی دارند، می توانند آزادانه با هم ترکیب شوند و فرزندان بارور تولید کنند.

سطح Biogeocenotic Biogeocenosis یا سیستم اکولوژیکی (اکوسیستم) - مجموعه ای از عناصر زنده و غیر زنده که با تبادل ماده، انرژی و اطلاعات به هم پیوسته اند، که در آن می توان گردش مواد در طبیعت را انجام داد.

Biogeocenosis یک سیستم یکپارچه خود تنظیم است، متشکل از: 1) تولید کنندگان (تولید کنندگان) که مستقیماً مواد بی جان (جلبک ها، گیاهان، میکروارگانیسم ها) را پردازش می کنند. 2) مصرف کنندگان درجه اول - ماده و انرژی از طریق استفاده از تولید کنندگان (گیاهخواران) به دست می آیند. 3) مصرف کنندگان مرتبه دوم (شکارچیان و غیره)؛ 4) لاشخورها (ساپروفیت ها و ساپروفاژها) که از حیوانات مرده تغذیه می کنند. 5) تجزیه کننده ها گروهی از باکتری ها و قارچ ها هستند که بقایای مواد آلی را تجزیه می کنند.

شاید خواندن آن مفید باشد: