ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
Биология – наука о жизни во всех её проявлениях и закономерностях, управляющих живой природой. Название ее возникло из сочетания двух греческих слов: Биос – жизнь, Логос – учение. Эта наука изучает все живые организмы. Термин «биология» ввёл в научный оборот французский учёный Ж. Б. Ламарк в 1802 году. Она изучает строение, жизнедеятельность, среду обитания, происхождение всех живых организмов и их сообществ. Предмет изучения биологии – живые организмы (растения, животные, грибы, бактерии), их строение, функции, развитие, происхождение, взаимоотношения со средой. Живое на Земле представлено необычайным разнообразием форм, множеством видов живых существ. В органическим мире выделяют 5 царств: бактерии (дробянки), растения, животные, грибы, вирусы. Эти живые организмы изучаются соответственно науками: бактериология и микробиология, ботаника, зоология, микология, вирусология. В настоящее время обнаружено и описано около 3 млн. видов. Среди них более 1,5 млн. видов членистоногих, 0,5 млн. видов растений, сотни тысяч грибов и бактерий. Современная биология представляет собой комплекс биологических наук, характеризующихся высочайшей специализацией и одновременно тесным взаимодействием. Они различаются по объектам, предмету изучения, приложению биологических знаний в практике. Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Она служит теоретической основой медицины, селекции, агрономии, зоотехнии, всех отраслей производства, связанных с живыми организмами – биотехнологией. Совершенно необходимы знания биологии для рационального использования естественных ресурсов, правильного ведения природоохранных мероприятий.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Биополимеры – макромолекулы, входящие в состав живых организмов.
Биополимеры многозвеньевые цепи, звеном которых являются мономеры. Мономеры – низкомолекулярные вещества. (от греч. «поли» - много) –
Типы полимеров: Регулярный полимер – полимер с регулярно повторяющимися звеньями или группой звеньев. … - А – А – А – А – А – А – А – А - … … - А – В – А – В – А – В – А – В - … … - А – А – В – В – А – А – В – В - …
Типы полимеров: Нерегулярный полимер – полимер, в котором нет закономерности повторяемости звеньев. … - А – В – С – А – Д – А – С – А - …
Углеводы
Состав углеводов: Углерод Водород Кислород C n (H 2 O) m Общая формула:
Типы углеводов: Моносахариды: фруктоза; глюкоза; галактоза; рибоза; дезоксирибоза и др.
Типы углеводов: Моносахариды глюкоза фруктоза Циклическая форма молекулы глюкозы С 6 Н 12 О 6
Типы углеводов: Моносахариды. Дисахариды: сахароза; лактоза (молочный сахар).
Типы углеводов: Моносахариды. Дисахариды.
Свойства моно- и дисахаридов: Без цвета. Твердые вещества. Хорошо растворимы в воде (гидрофильные вещества). Сладкие на вкус.
Типы углеводов: Моносахариды. Дисахариды. Полисахариды: крахмал; целлюлоза (клетчатка); гликоген. Общая формула (С 6 Н 10 О 5 ) n
Типы углеводов: Моносахариды. Дисахариды. Полисахариды. Полисахариды – регулярные полимеры, мономером которых является глюкоза.
Функции углеводов: Энергетическая Глюкоза – основной источник энергии для организма. Запасающая В растительных клетках запасается крахмал, в животных клетках – гликоген.
Функции углеводов: Структурная Из целлюлозы состоит клеточная стенка растений, в опорных тканях животных полисахариды входят в состав межклеточного вещества. Рецепторная В состав мембран входят полисахариды, способные узнавать другие клетки или вещества.
полисахарид
Липиды
Липиды – сложные эфиры жирных кислот и многоатомных спиртов.
Свойства липидов: Не растворимы в воде (гидрофобные вещества). Растворимы в органических растворителях. Имеют низкую теплопроводность.
Функции липидов: Энергетическая Липиды – запасной источник энергии. Запасающая Запасаются в семенах растений, в покровных тканях животных (подкожная жировая клетчатка). Защитная Жиры подкожной жировой клетчатки вокруг некоторых органов (вокруг глазного яблока, сальник в брюшной полости) защищают от механических повреждений, сотрясений. Структурная Липиды входят в состав мембран.
Функции липидов: Терморегуляционная Жиры подкожной жировой ткани предохраняют организм от переохлаждения. Жиры – источник эндогенной воды При окислении жиров образуется много воды, это используется животными пустыни (горбы верблюда). Регуляторная (гормональная) Некоторые гормоны и витамины – липиды .
Задания: 1. Укажите гидрофильное вещество: 1) липид; 2) целлюлоза; 3) сахароза; 4) хитин.
Задания: 2. Назовите дисахарид: 1) рибоза; 2) сахароза; 3) глюкоза; 4) крахмал.
Задания: 3. Какую функцию не могут выполнять углеводы? 1) энергетическая; 2) строительная; 3) транспортная; 4) запасающая.
Задания: 4. Функция углеводов в клетке: 1) каталитическая; 2) энергетическая; 3) регуляторная; 4) наследственная.
Задания: 5. Какую функцию не выполняют в клетке липиды? 1) энергетическую; 2) запасающую; 3) структурную; 4) сигнальную.
Задания: 6. Липиды в клетке выполняют функции: 1) запасающую; 2) гормональную; 3) транспортную; 4) ферментативную; 5) переносчиков наследственной информации; 6) энергетическую.
Задания: 7. Каковы свойства, строение и функции в клетках полисахаридов? 1) выполняют структурную и запасающую функции; 2) выполняют каталитическую и транспортную функции; 3) состоят из остатков молекул моносахаридов; 4) состоят из остатков молекул аминокислот; 5) растворяются в воде; 6) не растворяются в воде.
Задания: 8. Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами: ОСОБЕННОСТИ МОЛЕКУЛ ВИДЫ УГЛЕВОДОВ 1) мономер; А) целлюлоза 2) полимер; 3) растворима в воде; Б) глюкоза 4) не растворима в воде; 5) входит в состав клеточных стенок растений; 6) входит в состав клеточного сока растений. 1 2 3 4 5 6 Б А Б А А Б
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Химический состав белков
Химический состав белков Углерод Водород Кислород Азот Сера Железо Цинк Медь Во всех белках Элементы, входящие в состав белков:
Строение белков
Строение белков Нерегулярные полимеры. Имеют линейные (неразветвленные) молекулы. Мономерами для образования белков служат 20 аминокислот. Аминокислотных остатков в молекуле белка может быть от 3 до 1500 (среднее содержание 300-500 АК). Между аминокислотами при образовании молекулы белка возникает связь – C – N – , которую называют пептидной связью. Белки – биополимеры О Н
Образование связей между АК Белки называют еще полипептидами.
Аминокислоты (АК) 12 из 20 АК в организме человека могут образовываться (взаимопревращаться) 8 АК из 20 поступают в организм человека только с пищей. Их называют незаменимыми АК
№ п/п Название аминокислоты Сокращенное название 1 Аланин Ала 2 Аргинин Арг 3 Аспарагин Асн 4 Аспарагиновая кислота Асп 5 Валин Вал 6 Гистидин Гис 7 Глицин Гли 8 Глутамин Глн 9 Глутаминовая кислота Глу 10 Изолейцин Иле 11 Лейцин Лей 12 Лизин Лиз 13 Метионин Мет 14 Пролин Про 15 Серин Сер 16 Тирозин Тир 17 Треонин Тре 18 Триптофан Три 19 Фенилаланин Фен 20 Цистеин Цис
Структуры белка
Первичная структура белка – последовательность аминокислотных звеньев в белке. Первичная структура определяет свойства белка.
Вторичная структура белка Молекула белка закручена в спираль с одинаковыми витками и расстоянием между ними.
Третичная структура белка Спираль закручена в клубок – глобулу.
Четвертичная структура белка Состоит из нескольких разных белков, которые, объединяясь вместе, создают сложный белок (пример – гемоглобин).
Денатурация белка – процесс разрушения вторичной, третичной или четвертичной структуры белка под действием: высокой или низкой t 0 , некоторых химических веществ, сильного встряхивания, излучения и т.д.
Денатурация
Денатурация Обратимая
Денатурация Необратимая
Задания: 1. Какие связи обуславливают первичную структуру белка? 1) гидрофобные между радикалами; 2) ионные между полипептидами; 3) пептидные между аминокислотами; 4) водородные между – NH и – CO группами.
Задания: 2 . Белки шарообразной формы называются: 1) протеинами; 2) альбуминами; 3) глобулинами; 4) протеидами.
Задания: 3. Белки, способные ускорять химические реакции, выполняют в клетке функцию: 1) гормональную; 2) сигнальную; 3) ферментативную; 4) информационную.
Задания: 4. Какие вещества не являются сложными белками? 1) липопротеиды; 2) фосфолипиды; 3) гликопротеиды; 4) фосфопротеиды.
Задания: 5. Сколько аминокислот принимают участие в построении белков? 1) 10; 2) 20; 3) 25; 4) 100.
Задания: 6. Какой цифрой на рисунке обозначена вторичная структура белка? 3)
Задания: 7. Установите соответствие между признаком строения молекулы белка и его структурой: ПРИЗНАК СТРОЕНИЯ СТРУКТУРА БЕЛКА 1) последовательность А) первичная аминокислотных остатков 2) молекула имеет форму клубка Б) третичная 3) число аминокислотных остатков в молекуле 4) пространственная конфигурация полипептидной цепи 5) образование гидрофобных связей 6) образование пептидных связей 1 2 3 4 5 6 А Б А Б Б А
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Нуклеиновые кислоты ДНК. РНК
Нуклеиновые кислоты были открыты в 1869 году швейцарским биохимиком Фридрихом Мишером. Фридрих Мишер (1844 – 1895)
Нуклеиновые кислоты – полимеры, мономером которых является нуклеотид.
Строение нуклеотида: Остаток моносахарида пентозы – рибозы или дезоксирибозы. Остаток фосфорной кислоты. Остаток одного из азотистых оснований: аденин (А); гуанин (Г); цитозин (Ц); тимин (Т); урацил (У).
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота.
Строение нуклеотида ДНК: Остаток моносахарида дезоксирибозы. Остаток фосфорной кислоты. Остаток одного из азотистых оснований: аденин (А); тимин (Т); гуанин (Г); цитозин (Ц).
Модель строения ДНК была создана американским биологом Дж. Уотсоном и английским физиком Ф. Криком в 1953 году. Джеймс Уотсон (р. в 1928 г.) Френсис Крик (р. в 1916 г.)
ДНК представляет собой две спирали, соединенные друг с другом водородными связями между азотистыми основаниями по принципу комплементарности.
Принцип комплементарности – способность азотистых оснований образовывать водородные связи. Аденин комплементарен тимину – между аденином и тимином образуются две водородные связи. Гуанин комплементарен цитозину – между гуанином и цитозином образуются три водородные связи.
Образование ДНК – репликация (редупликация): двойная спираль постепенно раскручивается; на каждой спирали по принципу комплементарности надстраивается вторая цепь; образуются две одинаковые двойные спирали.
А – – – – – – – – – – – – Ц Образование ДНК – репликация (редупликация): – А – А – Г – Ц – Т – Ц – Г – А – Т – Т – Г – . . . . . . . . . . . . ... ... ... ... ... Т Т Ц Г А Г Ц Т А
Значение ДНК: Хранит наследственную информацию в виде строго определенного чередования нуклеотидов . Ген – участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка.
РНК – рибонуклеиновая кислота.
Строение нуклеотида РНК: Остаток моносахарида рибозы. Остаток фосфорной кислоты. Остаток одного из азотистых оснований: аденин (А); урацил (У); гуанин (Г); цитозин (Ц).
РНК представляет собой одну спираль.
Виды РНК: иРНК – информационная РНК
Виды РНК: тРНК – транспортная РНК
Виды РНК: рРНК – рибосомная РНК
Значение РНК: иРНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к месту синтеза белка (к рибосомам).
Значение РНК: тРНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка (к рибосомам).
Значение РНК: рРНК выполняет строительную функцию – входит в состав рибосом .
Сравнение ДНК и РНК
Сравнение ДНК и РНК Признак ДНК РНК Количество спиралей Две Одна Строение нуклеотида Моносахарид – рибоза. Моносахарид – дезоксирибоза. Остаток фосфорной кислоты. Остаток фосфорной кислоты. Азотистые основания: А, Г, Ц, и Т. Азотистые основания: А, Г, Ц, и У. Способ образования Репликация (удвоение по принципу комплементарности). Матричный синтез на одной цепи ДНК по принципу комплементарности.
Аденозинтрифосфорная кислота АТФ
Образование АТФ Исходным веществом для образования АТФ является адениловый нуклеотид РНК. АМФ
Образование АТФ АМФ + Ф = АДФ – Q АДФ + Ф = АТФ – Q
Строение АТФ Макроэргические связи
Функция АТФ Является хранителем энергии в клетке. При разрушении макроэргических связей выделяется большое количество энергии. АТФ АДФ + Ф + Q АДФ АМФ + Ф + Q
Задания: 1. Молекулы РНК, в отличие от ДНК, содержат азотистое основание: 1) аденин; 2) урацил; 3) гуанин; 4) цитозин.
Задания: 2. Сходство нуклеотидного состава ДНК у особей одного вида свидетельствует о том, что молекулы ДНК: 1) имеют форму двойной спирали; 2) входят в состав всех клеток; 3) способны к репликации; 4) характеризуются видоспецифичностью.
Задания: 3 . Какой цифрой на рисунке обозначена молекула ДНК? 4)
Задания: 4.Какой участок молекулы иРНК соответствует участку ААТ молекулы ДНК? 1) УУА; 2) ТТА; 3) ГГЦ; 4) ЦЦА.
Задания: 5. От последовательности расположения нуклеотидов в молекуле ДНК зависит: 1) вторичная и третичная структуры белка; 2) первичная структура белка; 3) четвертичная структура белка; 4) все структуры белка.
Задания: 6. Мономерами ДНК и РНК являются: 1) азотистые основания; 2) дезоксирибоза и рибоза; 3) азотистые основания и фосфатные группы; 4) нуклеотиды.
Задания: 7. РНК клеток печени не выполняет функции: 1) хранения информации; 2) передачи информации; 3) транспорта аминокислот; 4) определения структуры рибосом.
Задания: 8. Укажите, какое вещество изображено на рисунке: 1) нуклеотид; 2) углевод; 3) АТФ; 4) липид.
Задания: 9. Какие структурные компоненты входят в состав нуклеотида молекулы ДНК? 1) азотистые основания А, Т, Г, Ц; 2) разнообразные аминокислоты; 3) липопротеиды; 4) углевод дезоксирибоза; 5) азотная кислота; 6) фосфорная кислота.
Задания: 10. Установите соответствие между признаком нуклеиновой кислоты и ее видом: ПРИЗНАК НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ ВИД НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ 1) спираль состоит из двух А) ДНК полипептидных цепей; Б) иРНК 2) спираль состоит из одной полипептидной цепи; 3) передает наследственную информацию из ядра к рибосоме; 4) является хранителем наследственной информации; 5) состоит из нуклеотидов А, Т, Г, Ц; 6) состоит из нуклеотидов А, У, Г, Ц. 1 2 3 4 5 6 А Б Б А А Б
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цитология – наука о клетке (от греч. « kytos » - клетка , « logos » - наука)
Цитология изучает: Строение клеток Химический состав клеток Функции внутриклеточных структур Функции клеток в организме Размножение и развитие клеток Приспособления клеток к окружающей среде
История изучения клетки Середина XVII в. – Роберт Гук , рассматривая тонкий срез пробки под микроскопом, увидел ячейки (назвал их клетками). Роберт Гук (1635-1703) Рисунок Р. Гука
История изучения клетки 1680 г. – Антуан ван Левенгук открыл одноклеточные организмы. А. Левенгук (1632-1723)
История изучения клетки 1831 г. – Роберт Броун открыл и описал ядро растительных клеток. Роберт Броун (1773-1858)
История изучения клетки Сер. XIX в. – Матиас Шлейден: изучал клетки растений; рассмотрел роль ядра в жизни и развитии растений; предложил теорию создания новых клеток из старых. Матиас Шлейден (1804-1881)
История изучения клетки Сер. XIX в. – Теодор Шванн: Изучал клетки животных. Сопоставив данные М. Шлейдена со своими, пришел к выводу, что растения и животные состоят из клеток. Сформулировал основные положения клеточной теории . Теодор Шванн (1810-1882)
История изучения клетки 6) 1838-1839 г. – клеточная теория. Создателями клеточной теории считаются Теодор Шванн и Матиас Шлейден. Все организмы, как растительные, так и животные, состоят из клеток. Клетки растений и животных сходны по строению. Т. Шванн М. Шлейден
Положения клеточной теории Т. Шванна и М. Шлейдена Все организмы состоят из одинаковых частей – клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. Общий принцип развития для элементарных частей организма – клеткообразование. Каждая клетка в определенных границах – некое самостоятельное целое. Но эти индивидуумы действуют совместно так, что возникает гармоничное целое. Все ткани состоят из клеток. Процессы, происходящие в клетках растений , могут быть сведены к следующему: возникновение новых клеток; увеличение размеров клеток; превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки.
Ошибка теории Т. Шванна и М. Шлейдена Т. Шванн и М. Шлейден ошибочно полагали, что клетки в организме возникают путем новообразования из первичного неклеточного вещества .
История изучения клетки 1858-1859 г. – Рудольф Вирхов сформулировал положение о том, что «всякая клетка происходит из другой клетки…» «Там, где возникает клетка, ей должна предшествовать клетка…» Рудольф Вирхов (1821-1902) Omnis cellula a cellula .
История изучения клетки 1840 г. – Ян Пуркине предложил термин «протоплазма» для обозначения живого содержимого клетки. Ян Эвангелиста Пуркине (1784-1896)
История изучения клетки 1858 г. – Карл Бэр открыл яйцеклетку млекопитающих и установил, что все многоклеточные организмы начинают свое развитие с одной клетки – зиготы. Клетка – не только единица строения, но и единица развития всех живых организмов. Карл Бэр (1792-1876)
История изучения клетки 1876 г. – был открыт клеточный центр. Александр Флемминг (1843-1905)
История изучения клетки 1898 г. – был открыт аппарат Гольджи. Камилло Гольджи (1844-1926)
История изучения клетки 1933 г. – изобретен электронный микроскоп. Были изучены все органоиды клетки.
Положения современной клеточной теории Клетка – основная единица строения и развития всех живых организмов, наименьшая единица живого. Клетки всех одноклеточных и многоклеточных организмов сходны по своему строению, химическому составу, жизнедеятельности и обмену веществ.
Положения современной клеточной теории Размножение клеток происходит путем их деления, каждая новая клетка образуется в результате деления исходной (материнской) клетки. В сложных многоклеточных организмах клетки специализированы по выполняемой ими функции и образуют ткани; из тканей состоят органы, которые тесно связаны между собой и подчинены нервным и гуморальным системам регуляции.
Методы изучения клетки Световое микроскопирование .
Методы изучения клетки Электронное микроскопирование .
Методы изучения клетки Центрифугирование . Измельченные ткани с разрушенными клеточными оболочками помещают в пробирки и вращают в центрифуге с большой скоростью. Разные клеточные органоиды осаждаются в пробирке при разной скорости центрифугирования. Их выделяют и исследуют.
Значение изучения клетки В медицине – для разгадки причин заболеваний Для классификации живых организмов Организмы В генетике Для раскрытия тайн эволюции и т.д. прокариоты эукариоты
Задания: 1. В состав клеток всех живых организмов входят одни и те же органические вещества, что служит доказательством: 1) единства живой и неживой природы; 2) единства органического мира; 3) эволюции органического мира; 4) приспособленности организмов .
Задания: 2. Обмен веществ и превращение энергии в клетках живых организмов свидетельствуют о том, что клетка – единица: 1) строения организма; 2) жизнедеятельности организма; 3) размножения организма; 4) генетической информации .
Задания: 3. Сходство клеток живых организмов разных царств доказывает теория: 1) эволюционная; 2) хромосомная; 3) клеточная; 4) генетическая .
Задания: 4. Изучить структуру органоидов клетки позволил метод: 1) светового микроскопирования; 2) электронного микроскопирования; 3) центрифугирования; 4) культуры тканей .
Задания: 5. Положение о структурно-функциональной единице живого обосновала теория : 1) филогенеза; 2) эмбриогенеза; 3) эволюции; 4) клеточная .
Задания: 6. Процессы жизнедеятельности у всех живых организмов протекают в клетке, поэтому ее рассматривают как единицу: 1) размножения; 2) строения; 3) функциональную; 4) генетическую .
Задания: 7. О единстве органического мира свидетельствует: 1) наличие ядра в клетках живых организмов; 2) клеточное строение организмов всех царств; 3) объединение организмов в систематические группы; 4) разнообразие организмов, населяющих Землю .
Задания: 8. Укажите ученого, который опроверг положение первой клеточной теории о том, что клетка происходит из неклеточного вещества: 1) К. Бэр; 2) Т. Шванн; 3) Р. Вирхов; 4) К. Гольджи .
Задания: 9. Назовите ученого, который впервые увидел клетки: 1) А. Левенгук; 2) Р. Гук; 3) Р. Вирхов; 4) К. Бэр .
Задания: 10. Сходство в строении растительных и животных клеток обнаружили: 1) Р. Гук и А. Левенгук; 2) Р. Броун и А. Левенгук; 3) Т. Шлейден и М. Шванн; 4) Р. Вирхов и К. Гольджи .
Задания: 11. Значение клеточной теории в науке заключается в том, что она: 1) обобщила все имеющиеся к 19 в. знания о строении организмов; 2) выявила элементарную структурную и функциональную единицу жизни; 3) создала базу для развития цитологии; 4) все ответы верны .
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
2 слоя липидов Периферические белки Погруженныебелки Пронизывающие белки Строение мембраны
Строение мембраны Двойной слой фосфолипидов Липиды имеют полярные головки, содержащие остатки фосфорной кислоты, и неполярные хвосты – остатки жирных кислот. С полярными головками (благодаря электростатическим взаимодействиям) соединяются периферические белки.
Строение мембраны Двойной слой фосфолипидов Погруженные белки Многие погруженные белки – ферменты, они располагаются в определенном порядке, образуя «конвейер».
Строение мембраны Двойной слой фосфолипидов Погруженные белки Периферические белки Периферические белки не позволяют ферментам (погруженным белкам) изменить порядок их расположения в мембране и разорвать «конвейер».
Строение мембраны Двойной слой фосфолипидов Периферические белки Погруженные белки Пронизывающие белки Пронизывающие белки образуют поры.
Гликокаликс Пронизывающие белки Периферические белки Погруженные белки Полисахариды Фосфо-липиды
Вид мембраны сверху Пронизывающие белки Периферические белки Погруженные белки Полисахариды Фосфо-липиды
Функции мембраны
1. Мембранный транспорт
Мембранный транспорт – продвижение веществ через мембрану. Мембранный транспорт играет важную роль в поддержании гомеостаза клетки.
Гомеостаз (от греч. “homoios” – подобный и “stasis” – состояние) – постоянство состава.
Пассивный транспорт веществ
Диффузия - транспорт веществ по градиенту концентрации (т.е. от большей концентрации к меньшей). Пример: прохождение через поры веществ, растворимых в воде или жирах.
Облегченный транспорт Перенос – транспорт веществ с помощью «переносчиков». Примеры: Специальные вещества-переносчики соединяются с транспортируемыми веществами и протаскивают их через мембрану, а затем возвращаются. Роль переносчиков могут играть белки мембраны – пермеазы.
Активный транспорт веществ
Натрий-калиевый насос Из клетки выходят ионы натрия, в клетку заходят ионы калия (на каждые три иона натрия, выходящих из клетки, в клетку заходят два иона калия). Создается разность электрических потенциалов, при этом расщепляется АТФ и выделяется энергия. Натриевый и калиевый каналы образованы белком-ферментом, расщепляющим молекулы АТФ (натрий-калийзависимой АТФ-азой). Этот фермент находится в мембране и активизируется ионами натрия и калия.
Натрий-калиевый насос Насос действует по принципу открывающихся и закрывающихся каналов. Натриевые и калиевые насосы находятся рядом. Под действием ионов натрия в белке натриевого канала разрушаются водородные связи, канал раскрывается, ионы натрия выходят из клетки. Затем натриевый канал закрывается, открывается калиевый канал, ионы калия заходят в клетку.
Эндоцитоз
Эндоцитоз - проникновение в клетку крупных молекул биополимеров. Фагоцитоз. Пиноцитоз .
Фагоцитоз поглощение клеткой твердых частиц пищи. (от греч. « phagos » – пожирать и « kytos » – клетка) –
Пиноцитоз поглощение клеткой жидких веществ в виде капель. (от греч. « pino » – пью и « kytos » – клетка ) –
Экзоцитоз
Экзоцитоз - выведение веществ из клетки; процесс, обратный эндоцитозу.
Задания: 1. Фагоцитоз представляет собой: 1) активный транспорт в клетку жидкости с растворенными в ней веществами; 2) захват плазматической мембраной твердых частиц и втягивание их в клетку; 3) избирательный транспорт в клетку растворимых органических веществ; 4) пассивное поступление в клетку воды и некоторых ионов.
Задания: 2. Клеточная стенка имеется у клеток: 1) только животных; 2) только растений; 3) растений и грибов; 4) всех живых организмов.
Задания: 3. К какой группе органических соединений относится целлюлоза? 1) полисахарид; 2) дисахарид; 3) белок; 4) липид.
Задания: 4. Липиды в клеточной мембране расположены послойно. Сколько таких слоев содержится в мембране? 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
Задания: 5. Один из участков наружной плазматической мембраны содержит разветвленные полисахариды. Назовите этот участок мембраны: 1) пространство между липидными слоями мембраны; 2) наружная поверхность; 3) внутренняя поверхность; 4) пространство между белковым и липидным слоем.
Задания: 6. Какой структурный компонент клетки имеют и прокариоты, и эукариоты? 1) ядро; 2) митохондрии; 3) аппарат Гольджи; 4) плазматическую мембрану.
Задания: 7. Плазматическая мембрана НЕ выполняет функции: 1) транспорта веществ; 2) защиты клетки; 3) взаимодействия с другими клетками; 4) синтеза белка.
Задания: 8. Углеводные остатки, входящие в структуру клеточной мембраны, выполняют функцию: 1) транспортную; 2) сигнальную; 3) пиноцитоза; 4) фагоцитоза.
Задания: 9. Белки, входящие в структуру клеточной мембраны, выполняют функцию: 1) строительную; 2) защитную; 3) ферментативную; 4) все указанные функции.
Задания: 10. Вода проникает через мембрану путем: 1) диффузии; 2) калий-натриевого насоса; 3) активного переноса; 4) облегченного транспорта.
Задания: 11. Клетки каких организмов не могут поглощать твердые частицы? 1) грибов; 2) цветковых растений; 3) амеб; 4) бактерий; 5) лейкоцитов человека; 6) инфузорий.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цитоплазма Гиалоплазма (цитозоль) Органоиды мембранные немембранные одномембранные двумембранные (комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть, лизосомы) (митохондрии, пластиды) (рибосомы, клеточный центр, органоиды движения)
Цитозоль (гиалоплазма) - водный раствор различных солей и органических веществ, среди которых преобладают белки .
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматическая сеть
Эндоплазматическая сеть Строение: Одномембранный органоид. Представляет собой систему соединенных канальцев, трубочек и полостей. Различают два типа ЭПС: гладкая; шероховатая, гранулярная (несет на себе рибосомы).
Гладкая эндоплазматическая сеть
Шероховатая (гранулярная) эндоплазматическая сеть
Эндоплазматическая сеть Функции: Связывает между собой органоиды клетки. Шероховатая ЭПС участвует в биосинтезе белка с помощью расположенных на ней рибосом. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов и углеводов. Транспортирует синтезированные вещества.
Рибосомы
Рибосома Немембранный органоид. Состоит из рибосомной РНК (рРНК) и белка. Могут находиться свободно в цитоплазме или прикрепляться к мембранам гранулярной ЭПС. Располагаются группами – полисомами. Строение:
Полисома
Рибосома Биосинтез белка. Функция:
Комплекс Гольджи
Камилло Гольджи (1844-1926)
Комплекс Гольджи
Комплекс Гольджи Одномембранный органоид. Состоит из 5-10 сложенных стопкой уплощенных полостей. На концах полостей имеются крупные и мелкие пузырьки. Строение:
Комплекс Гольджи В нем накапливаются органические вещества, синтезированные в клетке. Участвует в транспорте продуктов биосинтеза по клетке и в выведении их из клетки. Участвует в формировании лизосом. Функции:
Комплекс Гольджи Особенно хорошо аппарат Гольджи развит в железистых клетках. ПОЧЕМУ?
Лизосомы
Лизосомы (греч. «лизео» - растворяю, «сома» - тело)
Лизосомы Одномембранный органоид. Содержит активные ферменты, расщепляющие органические вещества. Мембрана очень прочная, препятствует проникновению ферментов в гиалоплазму. Строение:
Лизосомы Образует пищеварительную вакуоль, сливаясь с фагоцитозными и пиноцитозными пузырьками. Внутри вакуоли ферменты расщепляют белки, жиры, углеводы. Участвует в удалении отмирающих клеток, их частей или целых органов. Функции:
Задания: 1. Назовите структурный компонент клетки, представляющий собой одномембранный пузырек, заполненный активными ферментами : 1) комплекс Гольджи; 2) рибосома; 3) эндоплазматическая сеть; 4) лизосома .
Задания: 2. Укажите органоид, в котором накапливаются продукты клеточного биосинтеза: 1) эндоплазматическая сеть; 2) комплекс Гольджи; 3) лизосома; 4) рибосома .
Задания: 3. Назовите немембранный органоид клетки: 1) комплекс Гольджи; 2) рибосома; 3) лизосома; 4) эндоплазматическая сеть .
Задания: 4. Назовите структурный компонент клетки, представляющий собой систему канальцев, трубочек и полостей: 1) комплекс Гольджи; 2) эндоплазматическая сеть; 3) клеточный центр; 4) лизосома .
Задания: 5. Назовите органоид, в котором формируются лизосомы: 1) эндоплазматическая сеть; 2) комплекс Гольджи; 3) клеточный центр; 4) рибосомы .
Задания: 6. Цитоплазма – это: 1) раствор минеральных веществ; 2) водный раствор минеральных и органических веществ клетки; 3) вязкая жидкость, раствор органических соединений; 4) совокупность вязкой жидкости и органоидов .
Задания: 7. Аппарат Гольджи наиболее развит в клетках: 1) мышечной ткани; 2) плоского эпителия; 3) поджелудочной железы; 4) кроветворных органов .
Задания: 8. Функции цитоплазмы в клетке: 1) является внутренней средой клетки; 2) осуществляет связь между ядром и органоидами; 3) выполняет роль матрицы для синтеза углеводов; 4) служит местом расположения ядра и органоидов; 5) осуществляет передачу наследственной информации; 6) служит местом расположения хромосом в клетках эукариот .
Задания: 9. Установите соответствие между характеристикой органоида клетки и ее видом . ХАРАКТЕРИСТИКА ОРГАНОИДА ОРГАНОИД 1) система канальцев, пронизывающих цитоплазму; А) комплекс Гольджи 2) система уплощенных мембранных цилиндров и пузырьков; Б) эндоплазматическая 3) обеспечивает накопление веществ; сеть 4) на мембранах могут размещаться рибосомы; 5) участвует в формировании лизосом; 6) обеспечивает перемещение органических веществ в клетке . 1 2 3 4 5 6 Б А А Б А Б
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Митохондрии
Митохондрия (от греч. «митос» - нить и «хондрион» - зерно, гранула) Размеры от 0,2 до 7 мкм. Форма может быть различна: нитевидная, палочковидная, овальная.
Митохондрия Строение: Двумембранный органоид. Наружная мембрана гладкая. Внутренняя мембрана образует выросты – кристы, содержащие ферменты. Внутреннее содержимое – матрикс. В матриксе митохондрий имеются рибосомы и нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК).
Митохондрия Функции: Органоид дыхания, т.е. в митохондрии происходит окисление органических веществ с выделением энергии. «Силовая станция» клетки (энергетический компонент) – на её мембранах синтезируется АТФ.
Митохондрии Митохондрии могут делиться независимо от деления клетки (для этого в них имеются свои нуклеиновые кислоты и рибосомы). Особенно много митохондрий (а в самих митохондриях много крист) в тех клетках, которые связаны с движением – в мышечных клетках.
Пластиды
Пластиды Имеются только в растительных клетках. Двумембранные органоиды. Выделяют три вида пластид: хлоропласты; хромопласты; лейкопласты.
Хлоропласты Размеры от 4 до 6 мкм.
Хлоропласты Строение: Двумембранный органоид зеленого цвета. Внутренняя мембрана имеет складки, образующие стопки – граны, содержащие ферменты (всего от 20 до 200 гран). В мембранах гран содержится хлорофилл. В матриксе хлоропластов содержатся рибосомы и нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК).
Хлоропласты Функции: Осуществление фотосинтеза, т.е. превращение энергии солнечного света в энергию химических связей – АТФ. Синтезируют углеводы.
Хлоропласты Хлоропласты могут делиться независимо от деления клетки (для этого в них имеются свои нуклеиновые кислоты и рибосомы). Содержатся в листьях, молодых стеблях и незрелых плодах растений.
Хромопласты Окрашенные органоиды, имеющие пигменты желтого или красного цвета. Находятся в клетках цветков, плодов, корнеплодов, молодых стеблей и листьев растений (особенно при опадании осенью).
Лейкопласты Бесцветные пластиды. Содержатся в клетках неокрашенных частей растения (стебля, клубня, корня). Выполняют запасающую функцию (крахмал и др.).
Один вид пластид может превращаться в другой: Хлоропласты плодов и листьев осенью превращаются в хромопласты. Лейкопласты клубня картофеля на свету могут превратиться в хлоропласты.
Задания: 1. Хлоропласты, в отличие от митохондрий, имеются в клетках: 1) грибов; 2) животных; 3) водорослей; 4) цианобактерий.
Задания: 2. Собственную ДНК имеет: 1) комплекс Гольджи; 2) эндоплазматическая сеть; 3) лизосома; 4) митохондрия.
Задания: 3. Хлоропласты имеются в клетках: 1) корня капусты; 2) гриба-трутовика; 3) листа красного перца; 4) древесины стебля липы.
Задания: 4. Каково строение и функции митохондрий? 1) расщепляют биополимеры до мономеров; 2) характеризуются анаэробным способом получения энергии; 3) содержат соединенные между собой граны; 4) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах; 5) окисляют органические вещества с образованием АТФ; 6) имеют наружную и внутреннюю мембраны.
Задания: 5. Какие общие свойства характерны для митохондрий и хлоропластов? 1) не делятся в течение жизни; 2) имеют собственный генетический материал; 3) являются одномембранными; 4) образуют АТФ; 5) имеют двойную мембрану; 6) имеют собственные рибосомы.
Задания: 6. Установите соответствие между строением и функцией и органоидом, для которого они характерны: СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНОИД 1) расщепляют органические А) лизосомы вещества до мономеров Б) митохондрии 2) окисляют органические вещества до углекислого газа и воды 3) отграничены от цитоплазмы одной мембраной 4) имеют две мембраны 5) содержат кристы 6) образуются в комплексе Гольджи 1 2 3 4 5 6 А Б А Б Б А
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Цитоскелет клетки
Цитоскелет клетки Строение: Система микротрубочек и микронитей – микрофиламентов, пронизывающая всю цитоплазму . Микротрубочки и микрофиламенты – это комплексы белковых молекул . Цитоскелет гибкий, т.к. микротрубочки способны удлиняться и укорачиваться .
Цитоскелет клетки Функции: Опорная (каркас клетки) . Перемещение клеточных структур . Обеспечивает изменение формы клетки и разнообразные движения .
Клеточный центр
В. Флеминг Немецкий цитолог . Занимался изучением клеточного центра и ядра . (1843 – 1905)
Клеточный центр Клеточный центр отсутствует у высших растений .
Состоит из двух перпендикулярных друг другу центриолей . Центриоли – цилиндры, образованные белковыми микротрубочками . Центриоли окружены уплотнением цитоплазмы – центросферой . Клеточный центр Строение:
Клеточный центр Функции: Участвует в образовании веретена деления – центриоли расходятся к полюсам . Между ними натягиваются микротрубочки, к которым прикрепляются хромосомы .
Органоиды движения
Органоиды движения Жгутики Реснички Ложноножки
Органоиды движения Строение: Жгутики и реснички состоят из микротрубочек . В мышечных клетках сократительную функцию обеспечивают микрофиламенты – миофибрилы .
Органоиды движения Функции: Обеспечивают движение организма .
Клеточные включения
Клеточные включения - непостоянные структуры клетки, которые то появляются , то исчезают.
Клеточные включения Белковые включения – гранулы .
Клеточные включения Включения жира – капли .
Клеточные включения Кристаллы оксалата кальция .
Клеточные включения Включения крахмала – зерна .
Задания: 1. Укажите группу веществ, из которых состоят микротрубочки органоидов движения: 1) белки; 2) углеводы; 3) липиды; 4) минеральные соли.
Задания: 2. Укажите, в виде каких включений в клетках может находиться крахмал: 1) гранулы; 2) кристаллы; 3) зерна; 4) капли.
Задания: 3. Укажите, в виде каких включений в клетках находятся белки: 1) гранулы; 2) кристаллы; 3) зерна; 4) капли.
Задания: 4. Укажите функцию клеточного центра: 1) формирование веретена деления клетки; 2) хранение наследственных признаков; 3) управление процессами жизнедеятельности клетки; 4) сборка рибосом.
Задания: 5. Назовите органоид, состоящий из двух перпендикулярных друг другу белковых цилиндров: 1) аппарат Гольджи; 2) клеточный центр; 3) рибосомы; 4) эндоплазматическая сеть.
Задания: 6. Клеточный центр имеется в клетках: 1) высших растений; 2) животных; 3) грибов; 4) бактерий.
Задания: 7 . Назовите структурные части цитоскелета: 1) углеводы; 2) микрофиламенты; 3) клеточная стенка; 4) липиды.
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Типы питания организмов
Типы питания Гетеротрофный – питание готовыми органическими веществами (сапротрофное питание, паразитизм, хищничество). грибы животные многие бактерии
Типы питания 2. Автотрофный – питание органическими веществами, выработанными из неорганических веществ в самом организме: - Хемосинтез - Фотосинтез цианобактерии хемосинтезирующие бактерии растения
Обмен веществ в клетках растений 1 . Дыхание Сходно с процессом дыхания животных (источником энергии является процесс окисления глюкозы). 2 . Фотосинтез Источником энергии для фотосинтеза является энергия солнечного света.
Аккумуляторы энергии 1. АТФ 2. НАДФ – никотинамидадениндинуклеотидфосфат: НАДФ Н 2 – восстановленная форма, НАДФ – окисленная форма. НАДФ Н 2 является также переносчиком протонов – восстановителем. . + .
Фотосинтез – это образование органических веществ и кислорода из углекислого газа и воды в зеленых клетках на свету. 6СО 2 + 6Н 2 О С 6 Н 12 О 6 +6О 2 Происходит в хлоропластах . Относится к автотрофному типу питания . h ν
Световая фаза фотосинтеза
2Н 2 О О 2 +4Н +4е + Фотолиз воды Часть электронов восполняет потери их хлорофиллом (заполняет «дырку», возникшую в хлорофилле). Другая часть электронов и протоны восстанавливают НАДФ+
НАДФ + 2Н +2 е НАДФ Н 2 Образование восстановителя . + +
2Н 2 О О 2 +4Н +4е + Фотолиз воды Кислород – побочный продукт этой реакции, он уходит в атмосферу.
Молекулярный кислород → в атмосферу АТФ НАДФ . Н 2 Результаты световой фазы в темновую фазу
Темновая фаза фотосинтеза
Н + глюкоза АТФ АДФ + Ф + Q Углекислый газ поступает из атмосферы. Протоны образуются при окислении НАДФ . Н 2 (из световой фазы). Источником энергии служит АТФ, которая синтезируется во время световой фазы фотосинтеза.
Кальвин М.
6СО 2 + 6Н 2 О С 6 Н 12 О 6 +6О 2 h ν в темновой фазе в темновой фазе в световой фазе в световой фазе
Задания: 1. Под воздействием энергии солнечного света электрон переходит на более высокий энергетический уровень в молекуле: 1) воды; 2) глюкозы; 3) хлорофилла; 4) углекислого газа.
Задания: 2. В световую фазу фотосинтеза энергия возбужденных электронов используется для синтеза молекул: 1) липидов; 2) белков; 3) нуклеиновых кислот; 4) АТФ.
Задания: 3. Фотолиз воды инициируется при фотосинтезе энергией: 1) солнечной; 2) АТФ; 3) тепловой; 4) механической.
Задания: 4. В темновую фазу фотосинтеза, в отличие от световой, происходит: 1) фотолиз воды; 2) восстановление углекислого газа до глюкозы; 3) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света; 4) соединение водорода с переносчиком НАДФ + ; 5) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов; 6) образование молекул крахмала из глюкозы.
Задания: 5. В световую фазу фотосинтеза в клетке: 1) образуется кислород в результате разложения молекул воды; 2) происходит синтез углеводов из углекислого газа и воды; 3) происходит полимеризация молекул глюкозы с образованием крахмала; 4) осуществляется синтез молекул АТФ; 5) энергия молекул АТФ расходуется на синтез углеводов; 6) происходит образование протонов.
Задания: 6. Установите последовательность процессов фотосинтеза: А) синтез глюкозы; Б) соединение НАДФ + и Н + ; В) фиксация углекислого газа; Г) фотолиз воды. Г Б В А
Задания: 7. Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза: А) преобразование солнечной энергии в энергию АТФ; Б) образование возбужденных электронов хлорофилла; В) фиксация углекислого газа; Г) образование крахмала; Д) преобразование энергии АТФ в энергию глюкозы. Б А В Д Г
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Превращение энергии в организмах Энергия солнечного света превращается фототрофами в энергию химических связей органических веществ. В клетках гетеротрофных организмов 50-60 % энергии органических соединений превращается в митохондриях в энергию АТФ, остальные 40-50% рассеиваются во внешней среде в виде теплоты. Энергия, запасенная в АТФ, выделяется при ее распаде и затрачивается на процессы жизнедеятельности.
Реакции окисления и восстановления Восстановление – присоединение электронов или атомов водорода акцептором. Сопровождается поглощением энергии. Окисление – потеря электронов или атомов водорода донором. Сопровождается выделением энергии.
Аккумуляторы энергии АТФ, ГТФ НАД – никотинамидадениндинуклеотид: НАД . Н – восстановленная форма, НАД + – окисленная форма. НАДФ – никотинамидадениндинуклеотидфосфат : НАДФ . Н – восстановленная форма, НАДФ + – окисленная форма. ФАД – флавинадениндинуклеотид: ФАД . Н 2 – восстановленная форма.
ГТФ, НАД + , НАДФ + и ФАД являются акцепторами электронов и атомов водорода. Энергия, запасенная в данных молекулах, впоследствии используется для синтеза АТФ.
Почему при окислении органических соединений освобождается энергия?
Электроны, входящие в состав органических соединений, обладают большим запасом энергии, т.к. находятся на высоких энергетических уровнях молекул. Перемещаясь на более низкий энергетический уровень своей или чужой молекулы, электроны освобождают энергию. Конечным акцептором электронов может служить кислород.
Этапы энергетического обмена Подготовительный этап Расщепление сложных органических веществ до более простых: Полисахаридов – до моносахаридов. Жиров – до глицерина и жирных кислот. Белков – до аминокислот. Нуклеиновых кислот – до нуклеотидов. Гликолиз – бескислородное окисление. Дыхание – кислородное окисление.
Гликолиз
Гликолиз С 6 Н 12 О 6 2С 3 Н 4 О 3 + 4Н + Q глюкоза пировиноградная кислота 2НАД+ 2Н + + 2е 2НАД . Н
Гликолиз 2С 3 Н 4 О 3 + 2НАД . Н + 2Н + 2С 3 Н 6 О 3 +2НАД + пировиноградная кислота молочная кислота Если кислорода в клетке недостаточно, то образуется молочная кислота.
Гликолиз Происходит без участия мембран митохондрий в цитоплазме, может быть осуществим в пробирке. Процесс многоступенчатый. Состоит из 10 следующих друг за другом реакций. Суммарное количество энергии, которое выделяется при гликолизе, – 200 кДж. 50-60% энергии превращается в энергию АТФ, остальные 40-50% рассеиваются в виде теплоты. Оставшаяся энергия идет на синтез 2-х молекул АТФ.
Гликолиз 2АДФ + 2Н 3 РО 4 2АТФ+ 2Н 2 О
Брожение В некоторых организмах (бактериях, простейших грибах) первый этап окисления – брожение. Промежуточные продукты реакций гликолиза и брожения сходны.
Брожение Спиртовое. Молочнокислое. Уксусное.
Задания: 1. На каком этапе энергетического обмена синтезируются 2 молекулы АТФ? 1) гликолиза; 2) подготовительного этапа; 3) кислородного этапа; 4) поступления веществ в клетку.
Задания: 2. Синтез молекул АТФ происходит: 1) в процессе биосинтеза белка; 2) в процессе синтеза крахмала из глюкозы; 3) на подготовительном этапе энергетического обмена; 4) во время бескислородного этапа энергетического обмена.
Задания: 3. На бескислородном этапе энергетического обмена расщепляются молекулы: 1) белка до аминокислот; 2) крахмала до глюкозы; 3) глюкозы до пировиноградной кислоты; 4) пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды.
Задания: 4. Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена веществ и его этапом: ХАРАКТЕРИСТИКА ОБМЕНА ЭТАПЫ ОБМЕНА 1) происходит в цитоплазме; А) подготовительный 2) происходит в лизосомах; Б) гликолиз 3) вся освобождаемая энергия рассеивается в виде тепла; 4) за счет освобождаемой энергии синтезируются 2 молекулы АТФ; 5) расщепляются биополимеры до мономеров; 6) расщепляется глюкоза до пировиноградной кислоты. 1 2 3 4 5 6 Б А А Б А Б
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Кислородное окисление Происходит на мембранах митохондрий. Процесс многоступенчатый. Образовавшейся энергии хватает на синтез 36 молекул АТФ.
Цикл трикарбоновых кислот Кребса
Кребс Х.-А. (1900 – 1981)
Окислительное фосфорилирование
Кислородное окисление 36АДФ + 36Н 3 РО 4 + 36Н 2 О 36АТФ
Сравнение гликолиза и кислородного этапа 1. Синтез АТФ при гликолизе не нуждается в мембранах (происходит в цитоплазме), а для осуществления кислородного этапа основным условием является целостность митохондриальных мембран. 2. Кислородный процесс в 18 раз более эффективен, чем гликолиз (он дает 36 АТФ, а гликолиз – всего 2 АТФ).
Суммарное уравнение дыхания С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 +38АДФ + 38Н 3 РО 4 6СО 2 + 38АТФ + 44 Н 2 О
Прежде митохондрии были аэробными бактериями (прокариотами), поселившимися в предковой эукариотической клетке и «научившимися» жить в ней в качестве симбионтов. Симбиотическая теория
Задания: 1. В каких органоидах клеток происходит окисление пировиноградной кислоты с освобождением энергии? 1) рибосомах; 2) лизосомах; 3) комплексе Гольджи; 4) митохондриях.
Задания: 2. Синтез молекул АТФ происходит: 1) в процессе биосинтеза белка; 2) в процессе синтеза крахмала из глюкозы; 3) на подготовительном этапе энергетического обмена; 4) во время кислородного этапа энергетического обмена.
Задания: 3. Установите последовательность процессов энергетического обмена: 1) бескислородное расщепление глюкозы; 2) выделение продуктов обмена – углекислого газа и воды; 3) синтез 36 молекул АТФ; 4) образование пировиноградной кислоты; 5) гидролиз высокомолекулярных органических соединений. 5 1 4 3 2
Задания: 4. Установите последовательность процессов, протекающих на каждом этапе энергетического обмена в клетках животных: 1) расщепление гликогена до глюкозы; 2) полное окисление пировиноградной кислоты; 3) поступление органических веществ в клетку; 4) гликолиз, образование 2 молекул АТФ. 3 1 4 2
Задания: 5. Установите соответствие между признаком энергетического обмена и его этапом: ПРИЗНАК ОБМЕНА ЭТАП ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА 1) пировиноградная кислота А) гликолиз расщепляется до СО 2 и Н 2 О Б) кислородное расщепление 2) глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты 3) синтезируются 2 молекулы АТФ 4) синтезируются 36 молекул АТФ 5) происходит в митохондриях 6) происходит в цитоплазме 1 2 3 4 5 6 Б А А Б Б А
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Генетическая информация
Вспомним строение ДНК
Комплементарность – способность азотистых оснований образовывать водородные связи. Аденин комплементарен тимину – между аденином и тимином образуются две водородные связи. Гуанин комплементарен цитозину – между гуанином и цитозином образуются три водородные связи.
Строение нуклеотида: Остаток моносахарида дезоксирибозы. Остаток фосфорной кислоты. Остаток одного из азотистых оснований: аденин (А); гуанин (Г); цитозин (Ц); тимин (Т).
Ген – участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка. Всю информацию, заключенную в молекулах ДНК, называют генетической.
Реакции матричного синтеза
Реакции матричного синтеза – реакции, при которых на одной молекуле, как на шаблоне (матрице), строятся другие молекулы. Матрицей могут являться ДНК и иРНК.
ДНК – матрица для синтеза белков. Идея о том, что генетическая информация записана на молекулярном уровне и что синтез белка идет по матричному синтезу, была сформулирована в 20-х годах ХХ века выдающимся отечественным биологом Николаем Константиновичем Кольцовым.
Репликация – это реакция матричного синтеза, при которой на одной цепи ДНК по принципу комплементарности строится вторая цепь (т.е. идет удвоение ДНК). При этом образуется точная копия материнской ДНК.
Джеймс Уотсон (р. в 1928 г.) Френсис Крик (р. в 1916 г.) Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили схему удвоения ДНК.
Репликация В основе репликации лежит способность нуклеотидов к комплементарному взаимодействию с образованием водородных связей между А и Т, Г и Ц.).
Репликация матрицей является молекула ДНК; двойная спираль постепенно раскручивается; на каждой спирали по принципу комплементарности надстраивается вторая цепь; образуются две одинаковые двойные спирали; осуществляется ферментами – ДНК-зависимыми полимеразами.
А – – – – – – – – – – – – Ц Репликация: – А – А – Г – Ц – Т – Ц – Г – А – Т – Т – Г – . . . . . . . . . . . . ... ... ... ... ... Т Т Ц Г А Г Ц Т А 1 цепь ДНК 2 цепь ДНК
Правило Чаргаффа Количество комплементарных азотистых оснований в молекуле ДНК одинаково. А = Т Г = Ц Если тимина – 40 %, то и аденина 40%. А + Т = 80%. Тогда гуанина и цитозина в сумме 100 – 80 = 20(%,) Т. к. их количества также равны, значит Г = Ц = 20 : 2 = 10(%)
Задания: 1. Материальным носителем наследственной информации в эукариотической клетке является: иРНК; тРНК; ДНК; хромосома.
Задания: 2. Общность между грибами, растениями и бактериями заключается в одинаковых: 1) способах питания; 2) способах размножения; 3) механизмах обмена веществ; 4) носителях наследственной информации.
Задания: 3. Видовую принадлежность организма можно установить по анализу: 1) аминокислот; 2) нуклеотидов; 3) фрагмента ДНК; 4) углеводов.
Задания: 4. В гене закодирована информация о: 1) строении белков, жиров и углеводов; 2) первичной структуре белка; 3) последовательности нуклеотидов в ДНК; 4) последовательности аминокислот в 2 и более молекулах белков.
Задания: 5. В состав ДНК не входит нуклеотид: 1) тимин; 2) урацил; 3) гуанин; 4) цитозин.
Задания: 6. Репликация ДНК сопровождается разрывом химических связей: 1) пептидных; 2) ковалентных, между углеводом и фосфатом; 3) водородных, между азотистыми основаниями; 4) ионных.
Задания: 7. Сколько новых одинарных нитей синтезируется при удвоении одной молекулы ДНК? 1) четыре; 2) две; 3) одна; 4) три.
Задания: 8. Если в молекуле ДНК 20% составляют цитозиновые нуклеотиды, то какой процент составят тиминовые нуклеотиды? 1) 40%; 2) 30%; 3) 10%; 4) 60%.
Задания: 9. При репликации молекулы ДНК образуется : 1) отдельный фрагмент дочерних молекул; 2) молекула, состоящая из двух новых цепей ДНК; 3) молекула, половина которой состоит из нити иРНК; 4) дочерняя молекула , состоящая из одной старой и одной новой цепи ДНК.
Задания: 10. ДНК является генетическим материалом клетки, это подтверждается тем, что: 1) количество ДНК в клетках одного организма постоянно; 2) ДНК состоит из нуклеотидов; 3) ДНК локализована в ядре клетки; 4) ДНК представляет собой двойную спираль.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Генетический код
Ген – участок ДНК, кодирующий информацию о первичной структуре одного белка. Всю информацию, заключенную в молекулах ДНК, называют генетической.
Первый нуклеотид Второй нуклеотид Третий нуклеотид У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц) У (А) Фен Фен Лей Лей Сер Сер Сер Сер Тир Тир – – Цис Цис – Три У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц) Ц (Г) Лей Лей Лей Лей Про Про Про Про Гис Гис Глн Глн Арг Арг Арг Арг У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц) А (Т) Иле Иле Иле Мет Тре Тре Тре Тре Асн Асн Лиз Лиз Сер Сер Арг Арг У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц) Г (Ц) Вал Вал Вал Вал Ала Ала Ала Ала Асп Асп Глу Глу Гли Гли Гли Гли У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц)
Виды РНК
Виды РНК: иРНК – информационная РНК .
Виды РНК: тРНК – транспортная РНК .
Виды РНК: рРНК – рибосомная РНК .
Значение РНК
Значение РНК: иРНК считывает информацию с участка ДНК о первичной структуре белка и несет эту информацию к месту синтеза белка (к рибосомам) .
ДНК иРНК белок
Значение РНК: тРНК переносит аминокислоты к месту синтеза белка (к рибосомам) .
Значение РНК: рРНК выполняет строительную функцию – входит в состав рибосом .
Транскрипция
Транскрипция (от лат. «транскрипцио» - переписывание) – это реакция матричного синтеза, заключающаяся в считывании информационной РНК генетической информации с ДНК (т.е. это процесс образования иРНК на участке одной цепи ДНК по принципу комплементарности).
А – – – – – – – – – – – – Ц Образование иРНК – транскрипция: – А – А – Г – Ц – Т – Ц – Г – А – Т – Т – Г – . . . . . . . . . . . . ... ... ... ... ... У У Ц Г А Г Ц У А Цепь ДНК иРНК
Свойства генетического кода
1. Код триплетен Каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, т.е. триплетом, который получил название кодон.
2. Генетический код избыточен Из 4 нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации, по 3 нуклеотида в каждой. Этого с избытком хватает для кодирования 20 аминокислот. Почти каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (от 2 до 6).
3. Код однозначен Каждый триплет шифрует только одну аминокислоту.
4. Между генами имеются знаки препинания Часто иРНК является копией нескольких генов, они должны быть отделены друг от друга. Поэтому в генетическом коде существуют три триплета (УАА, УАГ, УГА), каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи.
5. Внутри гена нет знаков препинания
6. Код универсален Код един для всех живущих на Земле существ, одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.
Задания: 1. Информационная РНК выполняет следующую функцию: 1) перенос аминокислот на рибосомы; 2) снятие и перенос информации с ДНК; 3) формирование рибосом; 4) все перечисленные функции.
Задания: 2. Триплетность, универсальность, однозначность – это свойства: 1) генотипа; 2) генома; 3) генетического кода; 4) генофонда популяции.
Задания: 3. Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу: 1) АТФ; 2) рРНК; 3) тРНК; 4) иРНК.
Задания: 4. Роль матрицы в синтезе молекул иРНК выполняет: 1) полипептидная цепь; 2) плазматическая мембрана; 3) одна из цепей молекулы ДНК; 4) мембрана эндоплазматической цепи.
Задания: 5. Единство генетического кода всех живых существ на Земле проявляется в его: 1) триплетности; 2) однозначности; 3) специфичности; 4) универсальности.
Задания: 6. Сколько нуклеотидов находится на участке гена, в котором закодирована первичная структура молекулы белка, содержащего 130 аминокислот? 1) 65; 2) 130: 3) 260; 4) 390.
Задания: 7. Какому участку ДНК соответствует кодон УУГ? 1) ААЦ; 2) ТТЦ; 3) ГГЦ; 4) ЦЦГ.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Трансляция
Трансляция (от лат. Translatio - передача) – это реакция матричного синтеза, которая заключается в переводе генетического кода иРНК в последовательность аминокислотных остатков в белке (т.е. это процесс образования белка на иРНК).
Задания: 1. Большую роль в биосинтезе белка играет тРНК, которая: 1) служит матрицей для синтеза белка; 2) доставляет аминокислоты к рибосомам; 3) переносит информацию из ядра к рибосомам; 4) служит местом для сборки полипептидной цепи.
Задания: 2. В рибосоме при биосинтезе белка располагаются два триплета иРНК, к которым в соответствии с принципом комплементарности присоединяются триплеты: 1) тРНК; 2) рРНК; 3) белка; 4) ДНК.
Задания: 3. Белок состоит из 300 аминокислот. Сколько нуклеотидов в гене, который служит матрицей для синтеза белка? 1) 100; 2) 300; 3) 900; 4) 1500.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Вирусы были открыты в 1892 году русским ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским. Д. И. Ивановский (1863 – 1920)
Строение вирусов
Размеры от 20 до 3 000 нм. Отдельная вирусная частица называется вирионом. Вирионы строятся по одному из двух типов симметрии – спиральной или кубической (по кубическому типу построены вирусы, вызывающие инфекции у человека, а вирусы, вызывающие болезни растений , – по спиральному типу симметрии) . Вирус
Строение вируса Геном вируса (1 или две цепочки ДНК или РНК) Капсид (белковая оболочка – один или несколько типов белка)
Многие вирусы имеют внешнюю оболочку, состоящую из белков, гликопротеидов и липидов. Вирус
Жизнедеятельность вирусов
Могут размножаться только в клетках других организмов (встраивая свою нуклеиновую кислоту в ДНК клетки «хозяина») – облигатные паразиты: человека и животных; растений; бактерий. Являются инфекционными агентами. Вирус
Многообразие вирусов
Вирусы ДНК-содержащие РНК-содержащие (бактериофаги, обезьяний вирус, вирус оспы) (вирус табачной мозаики, ВИЧ, онковирусы)
Типы вирусных инфекций Литическая инфекция (греч. « lisis » - растворение, разрушение) – образующиеся вирусы одновременно покидают клетку, при этом клетка разрывается и гибнет. Персистентная инфекция (стойкая) – новые вирусы покидают клетку хозяина постепенно, при этом клетка продолжает жить, производя новые вирусы. Её функция может нарушиться. Латентная инфекция (скрытая) – вирусы воспроизводятся в клетке, но не покидают её, а переходят в дочерние клетки при делении пораженных клеток.
Примеры вирусных заболеваний. Грипп. Вирусный менингит. Гепатиты. СПИД. Оспа. Полиомиелит. Корь. Рак. Вирусные заболевания растений: табачная мозаика; мозаичная болезнь гороха и др.; бронзовость томатов; рак картофеля.
Рак картофеля
Вирус табачной мозаики
Вирус табачной мозаики
Лист табака, пораженный вирусом
ВИЧ (вирус СПИДа)
Бактериофаг Тело состоит из головки, хвостика и нескольких хвостовых отростков. Снаружи головка и хвостик покрыты белковой оболочкой. Внутри головки находится ДНК. Внутри хвостика проходит канал, по которому ДНК выходит из головки.
Бактериофаг Через канал в хвостике впрыскивает ДНК в клетку бактерии. Бактериальная ДНК встраивается в ДНК бактерии. Клетка бактерии начинает синтезировать ДНК и белки бактериофага.
Бактериофаги
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Мейоз (от греч. Meiosis – уменьшение) – это специфическое деление, при котором образуются гаплоидные клетки.
Мейоз (от греч. Meiosis – уменьшение) при этом происходит редукционное деление – уменьшение вдвое числа хромосом с диплоидного (2 n ) до гаплоидного ( n ).
Мейоз происходит при образовании сперматозоидов и яйцеклеток у животных (гаметогенез); при образовании спор у большинства растений (спорогенез).
Мейоз (от греч. Meiosis – уменьшение) Мейоз состоит из двух последовательных делений: мейоз I ; мейоз II . Оба деления мейоза имеют те же фазы, что и митоз.
Интерфаза Полноценная интерфаза имеется только перед первым делением мейоза. Во время интерфазы: ядро увеличивается в размерах; синтезируются белки; происходит репликация ДНК ; каждая хромосома представлена теперь парой хроматид , соединенных центромерой; происходит удвоение центриолей, накопление значительного количества энергии в виде АТФ.
I деление мейоза
Профаза I Происходит спирализация хромосом – хромосомы становятся видны в световой микроскоп.
Профаза I Гомологичные хромосомы соединяются друг с другом по всей длине и скручиваются ( конъюгация ) . Конъюгация – это соединение гомологичных хромосом.
Профаза I Гомологичные хромосомы обмениваются участками ( кроссинговер). Кроссинговер – это обмен участками между гомологичными хромосомами.
Профаза I Ядерная оболочка разрушается. Хромосомы оказываются в цитоплазме. Образуется веретено деления.
Метафаза I Пары гомологичных хромосом располагаются в плоскости экватора, прикрепляясь к нитям веретена деления центромерами. Образуется метафазная пластинка.
Анафаза I Нити веретена деления сокращаются. К полюсам клетки отходят не хроматиды, а хромосомы, состоящие из двух хроматид.
Телофаза I Образуются две клетки. В дочернюю клетку попадает только одна из гомологичных хромосом, поэтому клетки гаплоидны.
Интерфаза Интерфаза перед II делением очень короткая, удвоения ДНК не происходит.
Профаза II Аналогична профазе митоза. Происходит спирализация хромосом – хромосомы становятся видны в световой микроскоп. Ядерная оболочка разрушается. Хромосомы оказываются в цитоплазме. Образуется веретено деления.
Метафаза II Аналогична метафазе митоза. Хромосомы прикрепляются центромерами к нитям веретена деления, образуя на экваторе метафазную пластинку.
Анафаза II Аналогична анафазе митоза. Нити веретена деления сокращаются. Хроматиды отрываются друг от друга и расходятся к полюсам клетки.
Телофаза II Из каждой клетки, вступившей во второе деление мейоза, образуются по две гаплоидные клетки, всего клеток четыре.
Биологическое значение мейоза Благодаря мейозу образуются гаплоидные гаметы. Это важно для оплодотворения: когда сливаются две гаметы, обеспечивается постоянный для каждого вида полный диплоидный набор хромосом и постоянное количество ДНК (кариотип). Возникает большое количество качественно различных половых клеток (с комбинированными генами), что способствует наследственной изменчивости.
Сравнение митоза и мейоза Признаки сравнения Митоз Мейоз
Сравнение митоза и мейоза
Задания: 1. Благодаря конъюгации и кроссинговеру, при образовании гамет происходит: 1) уменьшение числа негомологичных хромосом вдвое; 2) увеличение числа сестринских хромосом вдвое; 3) обмен генетической информацией между сестринскими хромосомами; 4) обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами.
Задания: 2. Уменьшение числа хромосом вдвое, образование клеток с гаплоидным набором хромосом происходит в процессе: 1) митоза; 2) дробления; 3) оплодотворения; 4) мейоза.
Задания: 3. Конъюгация и обмен участками гомологичных хромосом происходит в: 1) профазе I мейоза; 2) профазе митоза; 3) телофазе; 4) метафазе.
Задания: 4. В мейозе удвоение ДНК и образование двух хроматид происходит в: 1) профазе первого деления; 2) профазе второго деления; 3) интерфазе перед первым делением; 4) интерфазе перед вторым делением.
Задания: 5. Для первой фазы мейоза характерен процесс: 1) конъюгации; 2) трансляции; 3) репликации; 4) транскрипции.
Задания: 6. Расхождение гомологичных хромосом происходит в: 1) анафазе мейоза I ; 2) метафазе мейоза I ; 3) метафазе мейоза II ; 4) анафазе мейоза II .
Задания: 7. Биологическое значение мейоза состоит в: 1) сохранении кариотипа вида при половом размножении; 2) образовании клеток с удвоенным числом хромосом; 3) образовании гаплоидных клеток; 4) рекомбинации участков негомологичных хромосом; 5) новых комбинациях генов; 6) появлении большего числа соматических клеток.
Задания: 8. Сходство митоза и мейоза состоит в: 1) способах деления эукариотических клеток; 2) способах деления прокариотических клеток; 3) наличии двух последовательных делений; 4) наличии одинаковых фаз; 5) результатах деления – образовании новых клеток; 6) наличии одного деления.
Задания: 9. Какие процессы протекают во время мейоза? 1) транскрипция; 2) редукционное деление; 3) денатурация; 4) кроссинговер; 5) конъюгация; 6) трансляция.
Задания: 10. Установите последовательность процессов первого деления мейоза: А) соединение гомологичных хромосом; Б) разделение пар хромосом и перемещение их к полюсам; В) образование дочерних клеток; Г) расположение гомологичных хромосом в экваториальной плоскости. А Г Б В
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Образование половых клеток – гаметогенез
Гаметогенез у животных Гаметы развиваются в половых железах – яичниках или семенниках. В половых железах различают участки – зоны: размножения, роста, созревания и формирования.
Стадия размножения происходит в зоне размножения, диплоидные первичные половые клетки многократно делятся путем митоза.
Стадия роста образовавшиеся диплоидные клетки в зоне роста растут.
Стадия созревания диплоидные клетки делятся в зоне созревания путем мейоза; из каждой клетки образуется по четыре гаплоидных клетки.
Стадия созревания гаплоидные клетки становятся половыми клетками.
Стадия созревания Сперматогенез: все четыре гаплоидные клетки становятся сперматозоидами. Они уменьшаются в размерах (большая часть цитоплазмы редуцируется), появляется шейка, хвостик, ядро уменьшается.
Стадия созревания Оогенез: Только одна из гаплоидных клеток становится яйцеклеткой. Она увеличивается в размерах, накапливает питательные вещества, у нее появляется желток. Остальные три гаплоидные клетки – направительные тельца, они редуцируются.
Оплодотворение – это слияние двух половых клеток (гамет).
Половые клетки Сперматозоид
Половые клетки Яйцеклетка
Сравнительные размеры яйцеклеток и сперматозоидов
Оплодотворение При оплодотворении происходит восстановление диплоидного набора хромосом.
Оплодотворение у животных
Оплодотворение у животных наружное внутреннее
Наружное оплодотворение
Наружное оплодотворение Земноводные Рыбы Кишечнополостные
Внутреннее оплодотворение
Внутреннее оплодотворение Моллюски Насекомые Ракообразные Паукообразные Черви
Внутреннее оплодотворение Пресмыкающиеся Птицы Млекопитающие
Яйцекладущие млекопитающие Птицы Пресмыкающиеся
Оплодотворение у растений
Водоросли Мхи Папоротники Оплодотворение зависит от воды
Голосеменные Покрытосеменные Оплодотворение не зависит от воды
Голосеменные Покрытосеменные
Опыление
Оплодотворение В 1898 году академиком С.Г. Навашиным было открыто двойное оплодотворение у цветковых растений. Сергей Гаврилович Навашин (1857 - 1930)
Мужские гаметы – спермии Спермии образуются по два в пыльцевом зерне (мужском гаметофите).
Яйцеклетка формируется в зародышевом мешке (женском гаметофите). Зародышевый мешок образуется из макроспоры (3 деления митоза).
Яйцеклетка Зародышевый мешок первоначально состоит из 8 гаплоидных клеток. В зародышевом мешке яйцеклетка окружена несколькими крупными клетками. Яйцеклетка Центральное ядро
Оплодотворение
Оплодотворение
Задания: 1. Восстановление диплоидного набора хромосом происходит в процессе: 1) репликации; 2) кроссинговера; 3) равномерного расхождения хромосом во время анафазы; 4) оплодотворения.
Задания: 2. Яйцеклетка млекопитающего отличается от сперматозоида тем, что она: 1) имеет гаплоидный набор хромосом; 2) неподвижна, крупнее; 3) имеет диплоидный набор хромосом; 4) имеет плазматическую мембрану.
Задания: 3. Сперматозоиды млекопитающих отличаются от спермиев цветковых растений: 1) подвижностью; 2) крупными размерами; 3) гаплоидным набором хромосом; 4) наличием запаса питательных веществ.
Задания: 4. Назовите структурный компонент клетки, который имеется у сперматозоидов животных, но отсутствует у спермиев цветковых растений: 1) гаплоидное ядро; 2) жгутик; 3) цитоплазма; 4) наружная плазматическая мембрана.
Задания: 5. Какой набор хромосом содержится в клетке зародыша цветковых растений: 1) гаплоидный; 2) диплоидный; 3) триплоидный ; 4) хромосомы отсутствуют
Задания: 6. Сколько жизнеспособных гамет образуется из одной диплоидной клетки после мейоза при оогенезе: 1) одна; 2) две; 3) четыре; 4) очень много
Задания: 7. Сколько жизнеспособных гамет образуется из одной диплоидной клетки после мейоза при сперматогенезе: 1) одна; 2) две; 3) четыре; 4) очень много
Задания: 8. Половые клетки животных, в отличие от соматических: 1) содержат гаплоидный набор хромосом; 2) имеют набор хромосом, идентичный материнскому; 3) образуются путем митоза; 4) формируются в процессе мейоза; 5) участвуют в оплодотворении; 6) составляют основу роста и развития организма
Задания: 9. В процессе сперматогенеза: 1) образуются мужские половые клетки; 2) образуются женские половые клетки; 3) уменьшается вдвое число хромосом; 4) образуются четыре половые клетки из одной; 5) образуется одна половая клетка; 6) образуются клетки с диплоидным набором хромосом.
Задания: 10. Установите правильную последовательность стадий сперматогенеза: А) формирование; Б) размножение; В) созревание: Г) рост. Б Г В А
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Онтогенез – это индивидуальное развитие организма.
Стадии онтогенеза: Эмбриональное (зародышевое) развитие. Постэмбриональное развитие.
Эмбриональное развитие
Стадии эмбрионального развития: Стадия бластулы. Стадия гаструлы. Стадия нейрулы.
Стадия бластулы
Дробление зиготы Дробление – это последовательные митотические деления без последующего роста клеток.
Бластула – это многоклеточный однослойный зародыш с полостью внутри (полость – бластоцель ). Клетки бластулы – бластомеры . Образование бластулы Бластоцель
Стадия гаструлы
Гаструла – это двухслойный зародыш с полостью внутри. Слои гаструлы (зародышевые листки) – эктодерма и энтодерма . Образование гаструлы Бластоцель Эктодерма Энтодерма Полость первичной кишки
Образование третьего зародышевого листка (мезодермы) Мезодерма Эктодерма Энтодерма
Стадия нейрулы
Нейруляция – это образование органов (органогенез). Образование нейрулы Полость первичной кишки Эктодерма Мезодерма Нервная пластинка Хорда
Образование органов: Из эктодермы образуются: нервная система, органы чувств; эпителий кожи; железы. Из энтодермы образуются: органы пищеварения, дыхания. Из мезодермы образуются: органы кровообращения, выделения, половые органы; дерма кожи; мышечная ткань; хрящевая, костная и другие соединительные ткани.
Задания: 1. Индивидуальное развитие организма от зиготы до смерти называют: 1) эмбриогенезом; 2) филогенезом; 3) онтогенезом; 4) ароморфозом.
Задания: 2. В ходе эмбрионального развития органогенез приводит к образованию: 1) зародышевых листков; 2) трехслойного зародыша; 3) двухслойного зародыша; 4) систем органов зародыша.
Задания: 3. Гаструла – это стадия развития зародыша: 1) однослойного; 2) двухслойного; 3) многослойного; 4) четырехслойного.
Задания: 4. Бластула состоит из полости и: 1) двух слоев клеток; 2) энтодермы; 3) одного слоя клеток; 4) эпителиальной ткани.
Задания: 5. Поверхностный слой гаструлы образован клетками: 1) эктодермы; 2) энтодермы; 3) мезодермы; 4) эпителия.
Задания: 6. Какой стадии эмбрионального развития соответствует строение взрослой пресноводной гидры? 1) бластуле; 2) гаструле; 3) нейруле; 4) зиготе.
Задания: 7. Какая стадия эмбрионального развития позвоночных животных представлена множеством неспециализированных клеток? 1) бластула; 2) двухслойная гаструла; 3) ранняя нейрула; 4) поздняя нейрула.
Задания: 8. Какой способ деления клеток наблюдается при дроблении зиготы? 1) репликация; 2) мейоз; 3) митоз; 4) амитоз.
Задания: 9. В результате дробления зиготы в эмбриогенезе образуется: 1) нейрула; 2) гаструла; 3) зигота; 4) бластула.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Онтогенез – это индивидуальное развитие организма.
Стадии онтогенеза: Эмбриональное развитие. Постэмбриональное развитие.
Постэмбриональное развитие
Постэмбриональное развитие – это развитие, которое начинается с момента выхода из яйцевых оболочек (личинки или организма), а у млекопитающих – с момента рождения.
Постэмбриональное развитие: Прямое (без метаморфоза). Непрямое (с метаморфозом).
Прямое развитие (без метаморфоза)
Прямое развитие – это развитие, при котором рождающийся организм сходен со взрослым.
Яйцекладущие млекопитающие Птицы Пресмыкающиеся
Плацентарные млекопитающие
Непрямое развитие (с метаморфозом)
Непрямое развитие – это развитие, при котором имеется стадия личинки. Личинка отличается от взрослого организма по многим внешним и внутренним признакам. Требуется глубокая перестройка внешнего и внутреннего строения (метаморфоз).
Личинки Личинки рыб
Личинки Головастики лягушки
Развитие капустной белянки (с метаморфозом) Яйцо Гусеница (личинка) Куколка Взрослое насекомое (имаго)
Развитие лягушки Развитие рыбы Развитие с метаморфозом
Непрямое развитие с неполным превращением (метаморфозом)
Развитие с неполным превращением При таком развитии насекомое проходит три стадии: яйцо – личинка – взрослое насекомое. Развитие, при котором личинка похожа на взрослое насекомое.
Насекомые, имеющие развитие с неполным метаморфозом
Саранча и ее личинка
Стрекоза и ее личинка
Непрямое развитие с полным превращением (метаморфозом)
Развитие с полным превращением При таком развитии насекомое проходит четыре стадии: яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое. Развитие, при котором личинка не похожа на взрослое насекомое.
Развитие мухи Яйца Личинка Куколка Взрослое насекомое (имаго)
Насекомые, имеющие развитие с полным метаморфозом
Майский жук и его личинка
Капустная белянка и ее личинка
Преимущества непрямого развития Личинки и взрослые особи часто живут в разных условиях (нет конкуренции за место). Личинки и взрослые особи питаются разной пищей (нет конкуренции за пищу). Личинки некоторых видов способствуют расселению (у паразитических червей, двустворчатых моллюсков, кораллов).
Биогенетический закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез). Онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Эрнст Геккель Фриц Мюллер
Задания: 1. Определите правильную последовательность стадий постэмбрионального развития жука-плавунца: 1) личинка – взрослая особь – куколка; 2) куколка – личинка – взрослая особь; 3) личинка – куколка – взрослая особь; 4) куколка – взрослая особь – личинка.
Задания: 2. Для большинства млекопитающих характерно постэмбриональное развитие: 1) с полным превращением; 2) прямое; 3) непрямое; 4) с неполным превращением.
Задания: 3. Для человека характерно развитие: 1) прямое; 2) непрямое; 3) с полным превращением; 4) с неполным превращением.
Задания: 4. Взаимосвязь онтогенеза и филогенеза отражает закон: 1) биогенетический; 2) расщепления; 3) сцепленного наследования; 4) независимого наследования.
Задания: 5. Какие факторы влияют на развитие зародыша человека? 1) его внешнее строение; 2) генетическая информация в зиготе; 3) взаимодействие частей зародыша; 4) наличие трех зародышевых листков; 5) воздействие внешних факторов; 6) наличие ворсинок в оболочке плода.
Задания: 6. Выберите признаки, характеризующие непрямое развитие с полным превращением: 1) имеется четыре стадии развития; 2) имеется три стадии развития; 3) личинка похожа на взрослое насекомое; 4) личинка не похожа на взрослое насекомое; 5) за стадией личинки следует стадия куколки; 6) личинка превращается во взрослое насекомое.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Грегор Иоганн Мендель (1822 – 1884)
Гибриды - особи, полученные при скрещивании родительских форм с разными генотипами.
Единообразие гибридов первого поколения
Моногибридное скрещивание - скрещивание, при котором организмы отличаются по одному признаку, т.е. берется во внимание только один признак.
А желтые семена а ♀ ♂ АА аа А a × зеленые семена Р: G : F 1 : желтые семена
Р: АА аа желт. сем. зел. сем. А – желтые семена а – зеленые семена g : А, А а, а F 1 : А а , желт. сем. А а , А а , А а , желт. сем. желт. сем. желт. сем. Расщепления нет.
Доминантный признак - признак, проявляющийся у большего числа потомков и переходящий непосредственно на потомство в первом поколении гибридов. А, В, С и т.д.
Рецессивный признак - признак, проявляющийся у потомков через одно поколение и подавляющийся доминантным признаком. а, b , с и т.д.
Гибриды первого поколения - гибриды, полученные при скрещивании исходных родительских форм.
При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки: расщепления по генотипу и фенотипу нет. Закон единообразия гибридов первого поколения
Гомозиготные особи - особи, не дающие расщепления при скрещивании.
Расщепление признаков у гибридов второго поколения
Далее Г. Мендель подверг гибриды первого поколения самоопылению
а ♀ ♂ АА аа А a А × желтые семена зеленые семена Р: G : F 1 : желтые семена F 2 : самоопыление А А а а А А а а АА аа А a А a ♀ ♂ G : Расщепление по фенотипу: 3 : 1
Р: А а А а Желт. сем. Желт. сем. G : А, а А , а F 2 : АА , Желт. сем. А а , А а , аа Желт. сем. Желт. сем. Зел. сем. Расщепление по фенотипу: 3 : 1 Самоопыление гибридов первого поколения Расщепление по генотипу: 1 : 2 : 1
II закон Г. Менделя (закон расщепления) В потомстве, полученном при скрещивании гибридов первого поколения, наблюдается явление расщепления: одна четверть гибридов второго поколения несет рецессивный признак, три четверти – доминантный признак.
Гетерозиготные особи - особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление.
Решите задачу У томатов ген, определяющий красный цвет плодов, доминирует над геном желтой окраски. Какие по цвету окажутся плоды, полученные от скрещивания гетерозиготного красноплодного томата с желтоплодным ?
Р: А а аа красн. пл. желт. пл. А – красные плоды а – желтые плоды G : А , а а F 1 : А а , красн. пл. аа желт. пл. Расщепление 1 : 1
Решите задачу Ген раннего созревания ячменя доминирует над геном позднеспелости. При скрещивании позднеспелого ячменя с раннеспелым получили 132 раннеспелых и 128 позднеспелых потомков. Каковы генотипы родителей и потомков? Д/з:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Ген – участок ДНК, хранящий информацию о первичной структуре одного белка. Ген – единица наследственности.
Аллельные гены – гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом (локусах).
Аллель – один из нескольких альтернативных генов, находящихся в определенном участке (локусе) хромосом.
Генотип – совокупность всех генов организма.
Фенотип – совокупность всех признаков организма, начиная с внешних и заканчивая особенностями строения и функций клеток.
Анализирующее скрещивание
Запишите возможные генотипы особи с доминантным признаком АА Аа
Анализирующее скрещивание Проводится с целью определить генотип особи с доминантным признаком. Скрещивают особь с неизвестным генотипом и особь с рецессивным признаком. Если в потомстве все особи оказались одинаковыми, то исследуемая особь была гомозиготной (АА). Если в потомстве произошло расщепление, то исследуемая особь была гетерозиготной (Аа).
Решите задачу У крупного рогатого скота ген комолости (т.е. безрогости) доминирует над геном рогатости. Какое потомство можно получить от скрещивания рогатого быка с гомозиготными комолыми коровами? Каким будет потомство от скрещивания комолого быка (одного из гибридов первого поколения) с такой же коровой?
Р: АА аа комолая рогатый А – ген комолости а – ген рогатости G : А а F 1 : А а комолый Расщепления по генотипу и фенотипу нет.
Р: А а А а комолая комолый G : А, а А , а F 2 : АА , комолый А а , А а , аа , комолый комолый рогатый Расщепление по фенотипу: 3 : 1 Скрещивание гибридов первого поколения Расщепление по генотипу: 1 : 2 : 1
Решите задачу Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие (по данному признаку она гомозиготна). От этого брака родился ребенок, глаза которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?
Расщепление по генотипу: 1 : 2 : 1 Р: Аа Аа кареглаз. кареглаз. А – карие глаза а – голубые глаза G : А, а А, а F : АА, кареглаз. Аа, Аа , аа, кареглаз. кареглаз. голубоглаз. Родители мужчины Расщепление по фенотипу: 3 : 1 Генотип мужчины - аа
Р: АА аа кареглаз. голубоглаз. G : А, А а, а F : Аа, кареглаз. Аа, Аа , Аа, кареглаз. кареглаз. кареглаз. Расщепления по генотипу и фенотипу нет: Родители женщины Генотип бабушки - АА Генотип женщины - Аа
Р: Аа аа кареглаз. голубоглаз. G : А, а а, а F : Аа, кареглаз. Аа, аа, аа, кареглаз. голубоглаз. голубоглаз. Расщепление по генотипу: 1 : 1 Расщепление по фенотипу: 1 : 1 Генотип мужчины - аа Генотип женщины - Аа Генотип ребенка - Аа
Ответ: Генотип мужчины: аа. Генотип женщины: Аа. Генотипы бабушки и дедушки со стороны отца: Аа. Генотип бабушки со стороны матери: АА. Генотип дедушки со стороны матери: аа. Генотип ребенка: Аа.
Неполное доминирование
Неполное доминирование В некоторых случаях доминантный ген не полностью подавляет рецессивный аллель, у гибридов проявляется промежуточный (средний) характер признака.
Неполное доминирование
АА аа Аа Промежуточное наследование при неполном доминировании
Неполное доминирование Расщепление 1:2:1 по генотипу и по фенотипу. При полном доминировании – по генотипу 1:2:1, по фенотипу – 3:1. Наблюдается 3 фенотипических класса, а при полном доминировании – 2.
Неполное доминирование П олное доминирование
Неполное доминирование При промежуточном наследовании доминантный признак проявляется только в гомозиготном состоянии. При полном доминировании доминантный ген подавляет рецессивный.
При скрещивании красноплодной земляники между собой всегда получаются красные ягоды, а при скрещивании белоплодной – белые. В результате скрещивания этих сортов между собой получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при скрещивании растений с розовыми плодами между собой? Составьте схему решения задачи. Какой генетический закон действует в этом случае? Домашнее задание
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Дигибридное скрещивание – скрещивание, при котором учитываются два признака. Например, у гороха: 1 признак – цвет семени, 2 признак – форма семени.
У гибридов первого поколения при дигибридном скрещивании расщепления по генотипу и фенотипу нет. АаВв желтые, гладкие
расщепление по фенотипу: 9 : 3 : 3 : 1 У гибридов второго поколения
по окраске: 3 : 1. по форме: 3 : 1. расщепление по каждому из признаков: У гибридов второго поколения
Закон независимого расщепления При дигибридном скрещивании наследование каждого признака идет независимо от другого.
Решите задачу: Окрашенность шерсти у кроликов доминирует над альбинизмом. Серый цвет доминирует над черным. У кроликов-альбиносов гены окраски себя не проявляют. Какими признаками будут обладать гибридные формы, полученные от скрещивания серых кроликов с альбиносами, несущими ген черной окраски? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим генам. Какая часть гибридов второго поколения окажется черной?
А – ген окраски, а – ген альбинизма. В – ген серой окраски, в – ген черной окраски. Родительские формы: ААВВ и аавв
Р: ААВВ аавв G : АВ ав Г 1 : АаВв Серая окр. По фенотипу: расщепления нет. По генотипу: расщепления нет.
Р: АаВв АаВв АВ Ав аВ ав АВ Ав аВ ав ААВВ ААВв АаВВ АаВв ААВв ААвв АаВв Аавв АаВВ АаВв ааВВ ааВв АаВв Аавв ааВв аавв Серая Серая Серая Серая Серая Серая Серая Серая Серая Черная Черная Черная Альбинос Альбинос Альбинос Альбинос
Решите задачу: У человека наследственная глухота бывает вызвана разными причинами и определяется разными генами, один из которых рецессивный, а другой – доминантный. В семье двух глухонемых родителей родился слышащий ребенок. Объясните этот факт.
Решите задачу: Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака у того же мужчины с другой кареглазой правшой все родившиеся дети были кареглазыми правшами. Гены кареглазости и праворукости доминируют. Определите генотипы всех указанных лиц.
Решите задачу: Скрещивание двух морских свинок, отличающихся вихрастой шерстью, дало 18 вихрастых и пять гладких потомков. Какая часть вихрастых потомков гомозиготна?
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Закон независимого наследования ( III закон Г. Менделя) выполняется, если гены находятся в разных хромосомах. Если же данные гены находятся в одной хромосоме, то они наследуются вместе. Это явление называется сцеплением. Группы сцепления – группы генов, расположенных в одной хромосоме.
Белые голубоглазые кошки, как правило, глухие.
Опыты показали, что гены, локализованные в одной хромосоме, оказываются сцепленными, т.е. наследуются преимущественно вместе, не обнаруживая независимого распределения. Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме, называется законом Моргана. Морган Томас Хант (1866 - 1945)
– очень плодовита (за год 25 поколений); – быстро развивается (от яйца до взрослой особи 10 дней); – мало хромосом (4 пары); – имеет много признаков, которые могут наследоваться (цвет глаз, форма крыльев, окраска тела, форма тела и др.). В качестве объекта Т. Х. Морганом была выбрана плодовая мушка дрозофила:
Если скрестить дрозофилу, обладающую серым телом и нормальными крыльями, с мушкой, имеющей темную окраску тела и зачаточные крылья, то в первом поколении гибридов все потомки будут серыми, с нормальными крыльями.
50% Если скрестить дигетерозиготных мух с серым телом и нормальными крыльями с мухами с рецессивными признаками (темное тело и зачаточные крылья), в потомстве должно оказаться 50% мушек с признаками родителей, 50% – с перекомбинированными признаками. Аа В b , Аа bb , аа В b , аа bb 1 : 1 : 1 : 1 G : F : сер., норм. сер.,зач. черн.,норм. черн., зач. а b aa bb Aa Bb АВ А b аВ а b 50%
Но в реальных опытах В этом случае наблюдается кроссинговер. получается комбинация, в которой: по 41,5% (83%) мух оказались с исходными признаками: с серым телом и нормальными крыльями, с черным телом и зачаточными крыльями, и только по 8,5% (17%) мух с перекомбинированными признаками: серое тело, зачаточные крылья, темное тело, нормальные крылья. 83% 17%
Если при скрещивании дигетерозиготных мух с серым телом и нормальными крыльями с мухами с рецессивными признаками (темное тело и зачаточные крылья) в потомстве оказались все мухи с исходными сочетаниями признаков, значит при образовании гамет кроссинговер не наблюдался.
A B a b a b a b некроссоверные гаметы: A B a b a b кроссоверные гаметы: A b a B Запись схемы решения задачи A B a b A b a B a b a b a b a b ; ; ; P : G : F :
Вероятность кроссинговера определяется расстоянием между генами. Т. Морган установил, что чем дальше расположены гены в хромосоме, тем более вероятен кроссинговер между их аллелями другой гомологичной хромосомы. Для близко расположенных генов кроссинговер менее вероятен (чем ближе они находятся друг к другу, тем больше вероятность их сцепления и меньше вероятность кроссинговера). За единицу расстояния между генами, находящимися в одной хромосоме, принят 1% кроссинговера (это процент гамет, при образовании которых произошла перекомбинация генов в гомологичных хромосомах). Такая единица получила название морганиды.
Определение расстояния между генами F1: A B A b a B a b a b a B A b a b Дано: 80 др. : 20 др. : 20 др. : 80 др. некрос. кросс. кросс. некрос. 20% Расстояние между генами = 20 морганид. ; ; ;
некроссоверные гаметы: A B a b кроссоверные гаметы: A b a B Определение расстояния между генами Определите частоту (процентное соотношение) и типы гамет у дигетерозиготной особи, если известно, что гены А и В сцеплены и расстояние между ними 10 Морганид. 90% 10% - 45 % - 45 % - 5 % - 5 %
Хромосомная теория сцепления Моргана и Кастла Гены, проявляющие сцепление, расположены в одной и той же хромосоме. Гены расположены в линейной последовательности в хромосоме, т.е. сцепление генов – линейное. Расстояние между сцепленными генами обратно пропорционально силе сцепления. Сцепленные гены остаются в своей комбинации во время наследования. Гены, локализованные в одной хромосоме, передаются вместе (сцепленно) и составляют одну группу сцепления. Количество групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Так, у мухи дрозофилы 8 хромосом — 4 группы сцепления, у человека 46 хромосом — 23 группы сцепления.
В 1933 г. Т. Х. Моргану была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «За открытия, связанные с определением роли хромосом в наследственности». Морган Томас Хант (1866 - 1945)
Решение задач на закон Моргана Задача: У человека катаракта и полидактилия (шестипалость) обусловлены доминантными аутосомными, тесно сцепленными генами (кроссинговер между ними не происходит). Жена обладает обоими признаками, причем у ее отца было нормальное зрение и нормальное число пальцев. Муж здоров и с нормальным числом пальцев. Какие генотипы и фенотипы могут быть у их детей? Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты.
а b а b а b А – катаракта а – норма В – шестипалость b – пятипалость A B a b Р: G : АВ а b F : а b а b А В кат., пол. ; а b норм, пятип. Так как гены наследуются сцепленно, они находятся в одной паре гомологичных хромосом. Кроссинговер не происходит, т.е. образуются только некроссоверные гаметы. В потомстве – дети с некомбинированными признаками родителей.
Решение задач на закон Моргана Скрестили самцов мухи дрозофилы с серым телом и нормальными крыльями (один из родителей этих самцов был с черным телом и укороченными крыльями) с самками с черным телом и укороченными крыльями. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, фенотипы и генотипы потомства, если известно, что гены окраски тела и формы крыльев находятся в одной аутосоме и между ними происходит кроссинговер. Объясните полученные результаты. Задача:
А – серое тело а – черное тело В – нормальные крылья b – укороченные крылья aa bb Aa Bb Так как гены окраски тела и длины крыльев находятся в одной паре гомологичных хромосом, они наследуются сцепленно. Кроссинговер происходит, поэтому образуются некроссоверные и кроссоверные гаметы. В потомстве – особи с некомбинированными и комбинированными признаками родителей. A B a b a b a b некроссоверные гаметы: A B a b a b кроссоверные гаметы: A b a B A B a b A b a B a b a b a b a b ; ; ; P : G : F : сер., норм. черн., укор. сер., укор. черн., норм.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Аутосомы – неполовые хромосомы. Аутосомы материнские и отцовские морфологически и физиологически равноценны.
Половые хромосомы у разных полов имеют морфологические и физиологические отличия.
Половые хромосомы Х-хромосома представлена в двойном числе, а Y -хромосома - в одном экземпляре.
Половые хромосомы Пол, содержащий в своих клетках две Х-хромосомы, называется гомогаметным , а содержащий Х- и Y -хромосомы – гетерогаметным . XX – гомогаметный пол. XY – гетерогаметный пол. Гомогаметный организм образует гаметы одного вида, а гетерогаметный – двух видов (с Х- и Y -хромосомами).
Половые хромосомы Гомогаметный (ХХ) женский пол и гетерогаметный (Х Y ) мужской имеют: двукрылые, клопы, жуки, прямокрылые, многие рыбы, бесхвостые амфибии и все млекопитающие.
Половые хромосомы Гомогаметный (ХХ) самец и гетерогаметная самка (Х Y ) имеются у бабочек, рептилий, хвостатых амфибий, птиц.
Наследование, сцепленное с полом – наследование признаков, гены которых находятся в Х- и Y -хромосомах.
В половых хромосомах могут находиться и гены, не участвующие в развитии половых признаков. Х-хромосома человека содержит гены, определяющие: заболевание, называемое цветовой слепотой (дальтонизм), при котором люди не распознают зеленый и красный цвет; склонность к облысению; форму и объем зубов; синтез ряда ферментов; свертываемость крови (Н).
Гемофилия
Гемофилия H – норма. h – гемофилия. Р : ♀ Х Н Х h × ♂ Х H Y G: Х Н , Х h Х H , Y F: Х Н Х Н , Х Н Y, Х Н Х h , Х h Y ♀ , здор. ♂, здор. ♀ , здор. носит. ♂, гемоф.
Гемофилия В каком случае рождаются девочки, страдающие гемофилией? Р: ♀ Х Н Х h × ♂ Х h Y G : Х Н , Х h Х h , Y F : Х Н Х h , Х Н Y, Х h Х h , Х h Y ♀ , здор . носит. ♂, здор . ♀ , гемоф . ♂, гемоф .
Дальтонизм D – норма. d – дальтонизм. Р: ♀ Х D Х d × ♂ Х D Y G : Х D , Х d Х D , Y F : Х D Х D , Х D Y, Х D Х d , Х d Y ♀ , здор. ♂, здор. ♀ , здор. носит. ♂, дальт.
Известны аномалии, сцепленные с Y -хромосомой, которые от отца передаются всем сыновьям: чешуйчатость кожи, перепончатые пальцы, сильное оволосение на ушах.
Решите задачу Гипоплазия эмали (недоразвитие ткани) наследуется как сцепленный с Х–хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали отмеченной аномалией, родился ребенок с нормальной эмалью. Определите пол ребенка и то, какими могут быть дальнейшие дети.
А – гипоплазия. а – норма. Р: ♀ Х А Х а × ♂ Х А Y G : Х А , Х а Х А , Y F : Х А Х А , Х А Y, Х А Х а , Х а Y ♀ , гип. ♂, гип. ♀ , гип. ♂, норма
Решите задачу Склонность к облысению наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. В семье, где мужчина склонен к облысению, родился мальчик, также склонный к облысению. Определите генотипы родителей и потомства. Д/з:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Изменчивость – это способность организмов приобретать признаки, которых не было у родителей.
Модификационная изменчивость
Модификация (от лат. modificatio — изменение) – видоизменение, преобразование чего-либо, характеризующееся появлением новых свойств. Это ненаследственные изменения признаков организма, возникающие под влиянием изменившихся условий внешней среды (температуры, влажности и др.).
Характеристика модификационной изменчивости: Проявляется под действием условий среды. Проявляется в течение жизни. Ненаследственная (отражает изменения фенотипа, не затрагивая генотипа). Является групповой. Определенная.
Горностаевый кролик
Различие в листьях стрелолиста
Норма реакции – пределы модификационной изменчивости признака. Широкая норма реакции в природе имеет важное значение для сохранения вида. Наследуется не признак как таковой, а способность генотипа в результате взаимодействия с условиями среды давать определенный фенотип, иначе – наследуется норма реакции организма на внешние воздействия.
Наследственная изменчивость
Наследственная изменчивость Наследственная изменчивость связана с изменением самого генетического материала. Это основа разнообразия организмов, условие их приспособленности.
Наследственная изменчивость Комбинативная. Мутационная. Соотносительная.
Комбинативная изменчивость В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение. Источники комбинативной изменчивости: Независимое расхождение хромосом в первом мейотическом делении. Перекрест гомологичных хромосом в процессе мейоза, кроссинговер. Случайная встреча гамет при оплодотворении.
Соотносительная изменчивость длинные конечности животных почти всегда сочетаются с длинной шеей, у бесшерстных собак наблюдается недоразвитие зубов, голуби с оперением на ногах имеют перепонки между пальцами, у львиного зева со светлыми венчиками цветков стебель и листья зеленые, а с темными венчиками – темные.
Мутационная изменчивость Мутации – случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены.
Возникают внезапно (скачкообразный характер). Наследуются. Не направлены (изменения могут произойти в любом участке ДНК). Могут быть полезными, вредными, летальными, нейтральными. Характеристика мутаций
Мутационная изменчивость наследственная, неопределенная, индивидуальная.
Типы мутаций Геномные мутации – это изменение числа хромосом: кратное увеличение (полиплоидия); уменьшение или увеличение числа хромосом на какое-то количество. Это связано с нарушением мейоза – нерасхождением хромосом во время анафазы.
Типы мутаций Геномные мутации Примеры: У предка пшеницы диплоидный набор 14 хромосом. У мягкой пшеницы – 42 хромосомы (гексаплоид). У животных обычно изменяется количество хромосом в какой-то отдельной паре – приобретение новых или исчезновение имеющихся хромосом: отсутствие одной хромосомы в паре (моносомия); добавление одной хромосомы (трисомия).
Типы мутаций Геномные мутации Хромосомные мутации – это перестройки хромосом: Уменьшение одного плеча хромосомы. Поворот плеча хромосомы на какой-то угол. Удвоение участка хромосомы. Перемещение участка хромосомы. Выпадение участка хромосомы. Кроссинговер между негомологичными хромосомами.
Типы мутаций Геномные мутации Хромосомные мутации Генные мутации – связаны с изменением в самих генах: Выпадение нуклеотида. Замена одного нуклеотида другим. Удвоение нуклеотида и т.п. Это приводит к тому, что синтезируется белок с измененными свойствами.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Николай Иванович Вавилов (1887 - 1943) Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Николай Иванович Вавилов (1887 - 1943) Зная наследственные ряды у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Николай Иванович Вавилов (1887 - 1943) Закон гомологических рядов наследственной изменчивости
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Варианты окраски зерна Роды злаков Рожь Пшеница Ячмень Овес Просо Белое есть есть есть есть есть Красное есть есть есть нет нет Зеленое есть есть есть есть есть Черное есть есть есть нет нет Фиолетовое есть есть есть нет нет
Задания: 1. Появление у человека загара является примером изменчивости: 1) комбинативной; 2) мутационной; 3) генотипической; 4) модификационной.
Задания: 2. Как называют мутацию, при которой происходит поворот участка хромосомы на 180 0 ? 1) хромосомная; 2) генная; 3) геномная; 4) комбинативная.
Задания: 3. Мутационная изменчивость, которая передается по наследству, возникает в многоклеточном организме в: 1) соединительной ткани; 2) половых клетках; 3) плазме крови; 4) межклеточном веществе.
Задания: 4. Комбинативная изменчивость может быть обусловлена: 1) увеличением числа генов; 2) уменьшением числа хромосом; 3) новой комбинацией генов в генотипе; 4) изменением наборов хромосом.
Задания: 5. Полиплоидия – одна из форм изменчивости: 1) модификационной; 2) мутационной; 3) комбинативной; 4) соотносительной.
Задания: 6. К какому типу изменчивости относится рождение коротконогой овцы? 1) соотносительной; 2) комбинативной; 3) мутационной; 4) модификационной.
Задания: 7. Пределы изменений массы тела цыплят в разных условиях содержания и рациона питания определяются: 1) продуктивностью; 2) нормой реакции; 3) саморегуляцией; 4) фенотипом.
Задания: 8. Пестролистность у ночной красавицы и львиного зева определяется изменчивостью: 1) комбинативной; 2) хромосомной; 3) цитоплазматической; 4) генетической.
Задания: 9. Установите соответствие между характеристикой изменчивости и видом, к которому ее относят: ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЧИВОСТИ ВИД ИЗМЕНЧИВОСТИ 1) носит групповой характер А) модификационная 2) носит индивидуальный Б) мутационная характер 3) наследуется 4) не наследуется 5) обусловлена нормой реакции 6) неадекватна изменениям условий среды А Б Б А А Б
Задания: 10. Установите соответствие между характеристикой мутации и ее типом: ХАРАКТЕРИСТИКА МУТАЦИИ ТИП МУТАЦИИ 1) включение двух лишних А) хромосомная нуклеотидов в молекулу ДНК Б) генная 2) кратное увеличение числа В) геномная хромосом в гаплоидной клетке 3) нарушение последовательности аминокислот в белке 4) поворот участка хромосомы на 180 0 5) уменьшение числа хромосом в соматической клетке 6) обмен участками негомологичных хромосом Б В Б А В А
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Селекция - процесс изменения домашних животных, культурных растений и микроорганизмов.
Объекты селекции Сорта растений Породы животных Штаммы микроорганизмов
Порода, сорт, штамм - группа особей одной популяции, искусственно созданная человеком и характеризующаяся признаками, желательными для человека.
Задачи селекции: создание высокопродуктивных пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Одомашнивание
Центры происхождения культурных растений
В результате многочисленных экспедиций Н.И. Вавилов и его сотрудники изучили многообразие и географическое распространение культурных растений. Н. И. Вавилов
Центры происхождения культурных растений Центры Культурные растения
Южноазиатский.
Южноазиатский.
Южноазиатский. Восточноазиатский.
Восточноазиатский.
Южноазиатский. Восточноазиатский. Юго-западноазиатский .
Юго-западноазиатский .
Южноазиатский. Восточноазиатский. Юго-западноазиатский . 4. Средиземноморский.
4. Средиземноморский.
Южноазиатский. Восточноазиатский. Юго-западноазиатский . 4. Средиземноморский. Абиссинский.
5. Абиссинский (Эфиопский).
Южноазиатский. Восточноазиатский. Юго-западноазиатский . 4. Средиземноморский. Абиссинский. Центральноамериканский.
6. Центральноамериканский.
Южноазиатский. Восточноазиатский. Юго-западноазиатский . 4. Средиземноморский. Абиссинский. Центральноамериканский. 7. Южноамериканский (Андийский).
7. Южноамериканский (Андийский).
Районы одомашнивания животных
Дикие предки Дикий предок домашней лошади – тарпан. Тарпан был одомашнен 5-6 тыс. лет назад. Последний тарпан был убит в 1814 г. на территории современной Калининградской области.
Дикие предки Дикий предок современных коров – тур. Тур был одомашнен в Греции около 7 тыс. лет до н.э. Последняя самка тура была убита в 1624 г. в Польше.
Дикие предки Дикий предок домашней свиньи – кабан. Одомашнивание кабана произошло 6-7 тыс. лет назад.
Дикие предки Родоначальником всех современных пород овец считается муфлон – разновидность горного барана архара.
Задания: 1. Н.И. Вавилов разработал: 1) хромосомную теорию наследственности; 2) эволюционную теорию; 3) гипотезу происхождения жизни; 4) учение о центрах происхождения культурных растений.
Задания: 2. Районы, где сосредоточено наибольшее разнообразие сортов растений, считают местами их происхождения, так как они: 1) расположены на равнинах; 2) сосредоточены в долинах рек; 3) соответствуют современным регионам развитого земледелия; 4) соответствуют древним очагам земледелия.
Задания: 3. Популяция растений, полученная путем искусственного отбора, – это: 1) вид; 2) подвид; 3) порода; 4) сорт.
Задания: 4. Искусственно выведенную человеком группу животных называют: 1) породой; 2) видом; 3) популяцией; 4) сортом.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Методы селекции : Искусственный отбор. Гибридизация. Получение гетерозиса. Мутагенез. И т.д.
Виды отбора
Бессознательный отбор Проводился человеком на первых этапах одомашнивания. Человек не имел осознанной цели изменить растения или животных в нужном направлении.
Методический отбор Человек сознательно оставлял для размножения растения и животных, которые имели полезные для него признаки.
Массовый отбор При массовом отборе образуется большое количество гетерозиготных особей. Массовый отбор не приводит к выделению генотипически однородного материала.
Индивидуальный отбор Выделение отдельных особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства. Приводит к выделению чистых линий, которые состоят из гомозиготных особей.
Отбор по экстерьеру Развитие важных признаков (например, молочности у коров) связано с определенным телосложением, т.е. с особенностями экстерьера.
Экстерьер - совокупность фенотипических внешних признаков животных (телосложение, соотношение частей тела, окрас и др.).
Связь продуктивности и экстерьера На изменение внешних условий разные породы реагируют неодинаково. Улучшение питания сказывается: у мясных пород крупного рогатого скота на увеличении массы; у молочных пород – на увеличении удоя.
Определение качества производителей по потомству Проводится в том случае, если необходимо определить у самцов наследственные качества по тем признакам, которые у них непосредственно не проявляются. Например: Яйценоскость у петухов. Молочность у быков.
Для определения качества производителей по потомству Получают от самцов потомство и сравнивают продуктивность данного потомства с материнской и средней продуктивностью породы. Оставляют самцов, у которых появляется наибольшее число потомков с нужными человеку признаками.
Гибридизация
Гибридизация: Внутривидовая гибридизация. Близкородственное скрещивание у животных или принудительное самоопыление у растений. Отдаленная гибридизация.
Внутривидовая гибридизация скрещивание особей одного и того же вида (различных подвидов, сортов, пород или линий).
Отдаленная гибридизация Скрещивание особей разных видов и даже родов. Потомство оказывается стерильным (бесплодным).
Близкородственное скрещивание Скрещивание особей, находящихся в родстве (аутбридинг у животных). У растений используют принудительное самоопыление перекрестноопыляемых видов. Это переводит необходимый признак в гомозиготное состояние – получаются чистые линии.
Получение гетерозиса
Гетерозис – это "гибридная сила", ускорение роста и увеличение размеров, повышение жизнестойкости и плодовитости гибридов при различных скрещиваниях как животных, так и растений.
Скрещивание в сельском хозяйстве
Получение гетерозиса у растений: 1 этап: Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Ведет к повышению гомозиготности – к закреплению необходимых признаков. Происходит резкое снижение урожайности.
Получение гетерозиса у растений: 2 этап: Межлинейная гибридизация. Полученные путем самоопыления чистые линии подвергают перекрестному опылению. Скрещивание разных чистых линий –получают межлинейные гибриды. Первое поколение межлинейных гибридов обладает повышенной урожайностью и жизнеспособностью – гетерозис.
Скрещивание в животноводстве
Инбридинг - это близкородственное скрещивание. Приводит к депрессии. Депрессия - ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям. Далее проводят скрещивание разных линий для того, чтобы перевести нежелательные гены в гетерозиготное состояние.
Аутбридинг - отдаленная гибридизация (скрещивание особей разных пород или видов). При аутбридинге в первом поколении гибридов наблюдается мощное развитие и повышение жизнеспособности ( межпородный гетерозис ).
Аутбридинг мул лошак
Задания: 1. Отбор, проводимый по генотипу, называется: 1) естественным; 2) бессознательным; 3) индивидуальным; 4) методическим.
Задания: 2. Что лежит в основе создания пород сельскохозяйственных животных? 1) скрещивание и искусственный отбор; 2) естественный отбор; 3) хороший уход за животными; 4) борьба за существование.
Задания: 3. При искусственном отборе формируются признаки, приносящие пользу: 1) человеку; 2) виду; 3) биогеоценозу; 4) породе.
Задания: 4. Явление гибридной силы называют: 1) полиплоидией; 2) мутагенезом; 3) гетерозисом; 4) доминированием.
Задания: 5. Какой из перечисленных методов широко используется в селекции растений и животных? 1) отбор по экстерьеру; 2) массовый отбор; 3) получение полиплоидов; 4) скрещивание организмов.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
I . Полиплоидия
Полиплоидия – это кратное увеличение числа хромосом.
Полиплоидия в селекции используется для достижения следующих целей: получение высокопродуктивных форм, которые могут непосредственно внедряться в производство или использоваться как материал для дальнейшей селекции; восстановление плодовитости у межвидовых гибридов растений; перевод гаплоидных форм на диплоидный уровень.
Примеры полиплоидов: триплоиды - бананы, чай, сахарная свекла; тетраплоиды - рожь, клевер, гречиха, кукуруза, виноград, земляника, яблоня, арбузы.
II . Отдаленная гибридизация у растений
Отдаленная гибридизация Скрещивание растений разных видов или даже разных родов. Получены гибриды пшеницы и ржи – тритикале, капустно-редечный гибрид. Отдаленные гибриды обычно бесплодны.
Причины бесплодия У отдаленных гибридов нарушен процесс образования половых клеток, так как хромосомы разных родительских форм не могут конъюгировать. Скрещиваются обычно виды, имеющие разное количество хромосом (пшеница – 42, рожь – 14).
Преодоление бесплодия Впервые преодолеть бесплодие у межвидовых гибридов удалось в 1924 году русскому генетику Г.Д. Карпеченко.
Капуста имеет 18 хромосом, как и редька; у гибрида будет тоже 18 хромосом, но разные хромосомы не конъюгируют, поэтому гаметы не образуются. Преодоление бесплодия
Г.Д. Карпеченко удалось удвоить число хромосом (метод полиплоидии). У каждой хромосомы появилась пара, и они стали конъюгировать. Капустные хромосомы стали конъюгировать с капустными, а редечные – с редечными. Преодоление бесплодия
Стручок редьки Стручок капусты Стручок гибрида
III . Мутагенез
Мутагенез – метод искусственного получения мутаций.
Мутагены – факторы, вызывающие мутации: Химические (активные химические вещества). Физические (рентгеновские лучи, ионизирующее излучение). Биологические (некоторые вирусы).
Дикий предок капусты . Белокочанная капуста . Кольраби . Цветная капуста .
Мутагенез Искусственный мутагенез особенно эффективно используется в селекции микроорганизмов и грибов. Используется также в селекции растений.
Мутагенез Получены: высокопродуктивные штаммы микроорганизмов (продуцентов антибиотиков), повышена продуктивность штаммов гриба пеницилла более чем в 1000 раз; карликовые сорта растений с повышенной скороспелостью.
Мутагенез В селекции животных мутагенез практически не применяется , так как мутации практически всегда приводят к снижению жизнеспособности или бесплодию. К немногим исключениям относится тутовый шелкопряд.
Задания: 1. Мутагенные агенты – это: 1) разнообразные факторы, способные вызывать мутации; 2) условия окружающей среды; 3) организмы, являющиеся результатом мутаций; 4) только вещества, способные вызывать мутации.
Задания: 2. Использование искусственного мутагенеза в селекции обусловлено необходимостью: 1) повышения частоты мутаций у организмов; 2) перевода рецессивных мутаций в гетерозиготное состояние; 3) уменьшения частоты мутаций у организмов; 4) повышения гомозиготности особей.
Задания: 3. Искусственный мутагенез особенно эффективно используется в селекции: 1) птиц; 2) микроорганизмов, грибов; 3) млекопитающих; 4) растений.
Задания: 4. К физическим мутагенным факторам относится: 1) ультрафиолетовое излучение; 2) азотистая кислота; 3) вирусы; 4) бензопирен.
Задания: 5. Полиплоидия применяется в селекции: 1) домашних животных; 2) культурных растений; 3) микроорганизмов; 4) плесневых грибов.
Предварительный просмотр:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Биосфера оболочка Земли, заселенная живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности, «пленка жизни», глобальная экосистема Земли. Биосфера начала формироваться не позднее чем 3,8 млрд лет назад, когда на нашей планете появились первые организмы. Она включает в себя всю гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы. Для биосферы характерны замкнутые круговороты веществ, источником энергии для которых является солнечный свет.
Распределение жизни в биосфере Масса живого вещества составляет лишь 0,01% от массы всей биосферы. Тем не менее живое вещество биосферы — это главнейший её компонент. Важнейшим свойством живого вещества является способность к воспроизводству и распространению по планете. Живое вещество распространено в биосфере неравномерно: пространства, густо заселенные организмами, чередуются с менее заселёнными территориями. Наибольшая концентрация жизни в биосфере наблюдается на границах соприкосновения земных оболочек: атмосферы и литосферы (поверхность суши), атмосферы и гидросферы (поверхность океана), гидросферы и литосферы (дно океана), и особенно на границе трёх оболочек — атмосферы, литосферы и гидросферы (прибрежные зоны). Эти места наибольшей концентрации жизни В. И. Вернадский назвал «плёнками жизни». Вверх и вниз от этих поверхностей концентрация живой материи уменьшается .
Типы веществ биосферы Тип Характеристика Примеры Живое Живые организмы, населяющие нашу планету Животные, растения, грибы, бактерии, вирусы Косное Неживые тела, образующиеся в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов Породы магматического и метаморфического происхождения, некоторые осадочные породы Биогенное Неживые тела, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов Некоторые осадочные породы: известняки, мел и др., а также нефть, газ, каменный уголь, кислород атмосферы Биокосное Биокосные тела, представляющие собой результат совместной деятельности живых организмов и геологических процессов Почва, ил, кора выветривания
Круговорот веществ многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том числе в тех слоях, которые входят в состав биосферы Земли. Круговорот веществ осуществляется при непрерывном потоке солнечной энергии. В зависимости от движущей силы, с определённой долей условности, внутри круговорота веществ можно выделить геологический, биологический и антропогенный круговороты . До возникновения человека на Земле осуществлялись только первые два.
Геологический круговорот круговорот веществ, движущей силой которого являются экзогенные и эндогенные геологические процессы. Геологический круговорот веществ осуществляется без участия живых организмов.
Биологический круговорот круговорот веществ, движущей силой которого является деятельность живых организмов. С появлением человека возник антропогенный круговорот или обмен веществ.
Антропогенный круговорот (обмен) круговорот (обмен) веществ, движущей силой которого является деятельность человека. В нём можно выделить две составляющие: биологическую , связанную с функционированием человека как живого организма, и техническую , связанную с хозяйственной деятельностью людей (техногенный круговорот (обмен )). В отличие от геологического и биологического круговоротов веществ, антропогенный круговорот веществ в большинстве случаев является незамкнутым. Поэтому часто говорят не об антропогенном круговороте, а об антропогенном обмене веществ. Незамкнутость антропогенного круговорота веществ приводит к истощению природных ресурсов и загрязнению природной среды . Именно они и являются основной причиной всех экологических проблем человечества.
Круговорот воды между сушей и океаном через атмосферу относится к большому геологическому круговороту. Вода испаряется с поверхности Мирового океана и либо переносится на сушу, где выпадает в виде осадков, которые вновь возвращаются в океан в виде поверхностного и подземного стока, либо выпадает в виде осадков на поверхность океана. В круговороте воды на Земле ежегодно участвует более 500 тыс. км 3 воды. Круговорот воды в целом играет основную роль в формировании природных условий на нашей планете. С учётом транспирации воды растениями и поглощения её в биогеохимическом цикле весь запас воды на Земле распадается и восстанавливается за 2 млн лет.
Круговорот воды
Круговорот углерода Круговорот углерода начинается с процесса фотосинтеза, в результате которого углерод углекислого газа превращается в глюкозу, из которой в дальнейшем образуются все остальные вещества, входящие в состав живых организмов.
Круговорот азота В атмосфере содержится много азота (71 %) в форме молекулярного азота . Он недоступен для большинства живых организмов. Только некоторые виды прокариот (клубеньковые бактерии, почвенные бактерии родов азотобактер и клостридиум , цианобактерии ) могут превращать в ионы аммония. В дальнейшем этот азот включается в аминокислоты и белки. После гибели этих организмов органические соединения азота снова превращают аммиак.
Круговорот фосфора В круговороте фосфора, в отличие от круговоротов углерода и азота, отсутствует газовая фаза. Фосфор в природе в минералах горных пород, как фосфориты и апатиты, и попадает в наземные экосистемы в процессе их разрушения. Выщелачивание фосфора осадками приводит к поступлению его в гидросферу и, соответственно, в водные экосистемы. Растения поглощают фосфор в виде растворимых фосфатов из водного или почвенного раствора и включают его в состав органических соединений — нуклеиновых кислот, нуклеотидов (АДФ, АТФ), в липиды клеточных мембран. Другие организмы получают фосфор по пищевым цепям.
Круговорот серы Круговорот серы также тесно связан с живым веществом. Сера в виде SO 2 , SO 3 , H 2 S и элементарной серы выбрасывается вулканами в атмосферу. С другой стороны, в природе в большом количестве известны различные сульфиды металлов: железа, свинца, цинка и др . Сульфидная сера окисляется в биосфере при участии многочисленных микроорганизмов до сульфатной серы почв и водоемов. Сульфаты поглощаются растениями, восстанавливаются ими до сульфидов и включаются в состав аминокислот.
Круговорот серы В организмах сера входит в состав аминокислот и белков, а у растений, кроме того, в состав эфирных масел и т. д. Процессы разрушения остатков организмов в почвах и в иле морей сопровождаются очень сложными превращениями серы. При разрушении белков при участии микроорганизмов образуется сероводород. Далее сероводород окисляется либо до элементарной серы, либо до сульфатов. В этом процессе участвуют разнообразные микроорганизмы, создающие многочисленные промежуточные соединения серы. Известны месторождения серы биогенного происхождения. Сероводород может вновь образовать «вторичные» сульфиды, а сульфатная сера создает гипс. В свою очередь, сульфиды и гипс вновь подвергаются разрушению, и сера возобновляет свою миграцию.