Тема: Введение в биологию




Скачать 216.75 Kb.
НазваниеТема: Введение в биологию
Дата публикации28.07.2013
Размер216.75 Kb.
ТипДокументы
www.zadocs.ru > Биология > Документы
Биология

Тема: Введение в биологию

1. Биология. Система биологических наук. Межпредметные связи биологии.

Биология – (от греч. биос – жизнь и логос – учение), наука о живых существах, их строении, функциях и свойствах. Предметом изучения биологии являются все проявления жизни: разнообразие, строение и функции живых существ, их распространение, связи друг с другом и с неживой природой, как в настоящем, так и в прошлом (ископаемые организмы). Задачи биологии исходят из предмета изучения – изучение закономерностей всех проявлений жизни.

Современная биология – комплекс разных дисциплин, изучающих живые организмы. Он включает: зоологию – изучающую животных, ботанику – изучающую растения, анатомию и физиологию человека и др. Разделы биологии взаимосвязаны между собой и с другими естественными науками - химией, физикой, математикой. Возникли также новые биологические дисциплины и направления на границах смежных наук, например, радиобиология, космическая биология, физиология труда и др.

^ Основные методы в биологии – описательный (описывает наблюдаемые явления), сравнительный (сравнивает эти явления), сравнительно-исторический (сравнивает живые организмы разных геологических эпох), экспериментальный (проводится эксперимент), моделирование (строят общие модели, объясняющие строение и функции организмов, затем эти модели применяют для характеристики других групп организмов) и компьютерный анализ.

2. Системный подход при изучении биологии.

При изучении живой материи приходится иметь дело с большим количеством взаимодействующих в ней элементов. В современной биологии очень важен системный подход. Его основы заложены в трудах российского ученого А.А. Богданова (1913-22 гг.) и австрийского биолога Л. фон Берталанфи, опубликованных в 50-х годах 20 века.

Система – это совокупность взаимодействующих элементов, имеющая входы и выходы для обмена со средой веществом, информацией и энергией. Систему рассматривают как совокупность взаимодействующих подсистем и элементов, составляющих единое целое. Для систем характерны упорядоченность, саморегуляция, саморазвитие, пространственные ограничения.

^ Основные принципы системного подхода:

Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

Иерархичность строения, т.е. наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня – элементам высшего уровня.

Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

Множественность, позволяющая использовать множество различных моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Применительно к биологии можно отметить, что живые системы всех уровней организации представляют собой неразрывную структурно-функциональную совокупность организмов и среды их обитания, связанную потоками энергии, вещества и информации. Это открытые саморегулирующиеся и саморазвивающиеся системы, состоящие из подсистем. Следовательно, живая природа является целостной, но неоднородной системой, которой свойственна иерархическая организация. Иерархический принцип организации позволяет выделить в живой природе отдельные уровни, что удобно с точки зрения изучения жизни как сложного природного явления.

^ 3. Основные свойства живого.

1. Химический состав. Живые организмы состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды).

2. ^ Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят отдельные органы).

3. ^ Структурная организация. Все живые системы - это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды.

4. ^ Раздражимость и движение. Все живое реагирует на внешние воздействия благодаря свойству раздражимости. Например, растения реагируют на раздражители в виде тропизмов (изменения направления роста по направлению к свету). Животные отвечают на воздействие движением (убегают при виде опасности, движутся к пище и т.п.).

5. ^ Саморегуляция и гомеостаз. Действие раздражителей внешней среды приводит к изменению состояния организма. Способность организма противостоять воздействиям среды обеспечивается гомеостазом. Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма. Гомеостаз поддерживается координированной деятельностью клеток, тканей и органов организма, что является признаком саморегуляции.

6. ^ Обмен веществ и энергии. Живые организмы – открытые системы, обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой.

7. Самовоспроизведение и самообновление. Самовоспроизведение реализуется через разные формы размножения (бесполое и половое). Самообновление – процесс создания новых клеток и уничтожения лишних в одном организме.

8. Живому организму свойственна наследственность, которая обеспечивается свойствами молекулы ДНК. При этом могут возникнуть нарушения, которые ведут к изменению признаков у потомков - изменчивости.

9. ^ Рост и развитие. Организмы наследуют генетическую информацию о развитии тех или иных признаков от своих родителей. Это происходит во время индивидуального развития – онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма – увеличение размеров за счет биосинтеза новых молекул и увеличения количества клеток. Рост сопровождается развитием – необратимым процессом изменений с момента рождения до смерти.

10. Эволюция. Эволюция – процесс развития и изменения жизненных форм, характеризуется повышением уровня организации представителей последующих поколений по сравнению с предшествующими поколениями.

4. Практическое значение биологии

Биологические знания крайне важны потому, что биология служит теоретической основой для многих научных и прикладных направлений – медицины, сельского хозяйства, биотехнологии и др.

Еще Гиппократ отмечал: «Необходимо, чтобы каждый врач понимал природу». Во всех медицинских науках используются биологические знания. Например, достижения молекулярной биологии, биохимии и микробиологии позволяют бороться с разными заболеваниями человека на клеточном уровне. Так, микробиологическая промышленность производит многие антибиотики, помогающие бороться с разными заболеваниями человека.

Знание законов генетики даёт возможность получать новые высокопродуктивные сорта растений, породы животных. Знание экологии промысловых видов животных (например, рыбы) позволяет планировать нормы их отлова, не снижающие естественную продуктивность. Большое внимание в последние годы уделяется созданию генетически модифицированных организмов, в том числе продуктов питания (соя, томаты, картофель и др.). По сравнению с исходными формами они более урожайны, устойчивы к болезням и пр. При участии биологов проводятся мероприятия по интродукции (поселение в новые местообитания) и акклиматизации растений и животных.

Наблюдая за состоянием растений и животных, биологи оценивают экологическую ситуацию в конкретном регионе, давая оценку среде обитания человека.

5. Иерархический принцип организации живого.

Позволяет выделить в живой природе отдельные уровни.

Молекулярно-генетический уровень. Элементарной единицей данного уровня является ген – участок молекулы ДНК, содержащий определенную генетическую информацию. Его изучает молекулярная биология.

Клеточный уровень. Клетку считают элементарной структурной и функциональной единицей живой материи. Клетка может быть самостоятельным организмом (простейшие) или входить в состав тканей. Клетки и их органеллы изучает наука цитология.

Тканевый уровень характерен для многоклеточных организмов. Сходные по строению и функциям клетки организма формируют ткани, специализированные на выполнении определенных функций. Ткани изучает гистология.

Органный уровень. Несколько тканей формируют органы – части тела, имеющие определенное строение, занимающие определенное место в организме и выполняющие характерные функции. Органы, выполняющие сходные функции, образуют системы и аппараты органов. Структуры и функции органов и их систем изучают анатомия и физиология растений, животных и человека.

Организменный уровень. На этом уровне изучают процессы, происходящие в особи, начиная с момента ее зарождения и до смерти.

Популяционный уровень. Элементарной единицей этого уровня является популяция – группа особей одного вида, обитающих в определенной местности в условиях, где возможно свободное скрещивание. Например, лягушки, живущие в одном лесном озере, удаленном от других водоемов, служат примером популяции. Несколько популяций объединяются в вид.

Видовой уровень. Вид – это совокупность особей нескольких популяций, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства, населяющих определенную территорию (ареал) и обладающих общими морфофункциональными признаками.

Биогеоценотический (экосистемный) уровень. Его элементарной структурой является биогеоценоз (экосистема) – это совокупность разных систематических групп организмов (растений, животных, микроорганизмов) вместе со средой их обитания, объединенных обменом веществ и энергии в единый природный комплекс. Примером экосистемы может служить озеро, включающее сообщество организмов, обитающих в воде, химический состав воды, особенность рельефа дна, состав грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию. Экосистемы изучает наука экология.

Биосферный уровень. Биосфера - оболочка Земли, включающая все биогеоценозы планеты. В биосфере при участии живых организмов происходит круговорот веществ и энергии.

Все уровни организации живого тесно связаны между собой.

Тема: Химические основы жизни

  1. Химические элементы в составе живой материи.

Химический состав живых систем и неживой природы сходен. Главное отличие состоит в количественном соотношении химических элементов и соединений, содержащихся в неживых и живых системах. Самые распространенные химические соединения живых существ – углеродсодержащие молекулы и вода. В клетках живых организмов обнаружены многие элементы периодической системы Д.И. Менделеева. Химические элементы в клетках располагаются очень неравномерно. Всего 4 элемента (углерод, водород, азот и кислород) составляют более 95% массы живой клетки. Все химические элементы клетки делят на три группы:

1. Макроэлементы (кислород, углерод, водород, азот, кальций, калий, магний, натрий, железо, сера, фосфор, хлор) - составляют более 99% всей массы клетки.

2. Микроэлементы (медь, бор, кобальт, молибден, марганец, никель, бром, цинк, иод и др.). На их долю приходится более 0,1%; концентрация каждого не превышает 0,001%. Это ионы металлов, входящие в состав биологически активных веществ (гормонов, ферментов и др.).

3. Ультрамикроэлементы (уран, золото, бериллий, ртуть, цезий, селен и др.). Их концентрация не превышает 0,000001%. Физиологическая роль многих из них не установлена.

В клетках некоторых организмов обнаружено повышенное содержание отдельных химических элементов. Например, бактерии способны накапливать марганец, морские водоросли – йод, ряска – радий, моллюски и ракообразные – медь, позвоночные – железо.

Все химические соединения в клетке можно разделить на органические и неорганические.

Химический состав клетки:

Органические высокомолекулярные вещества

2. Неорганические вещества клетки.

К ним относятся вода и минеральные соли.

Вода необходима для осуществления жизненных процессов в клетке. Ее содержание составляет 70-80% от массы клетки. Основные функции воды:

  • представляет собой универсальный растворитель;

  • является средой, в которой протекают биохимические реакции;

  • определяет физиологические свойства клетки (упругость, объем);

  • участвует в химических реакциях;

  • поддерживает тепловое равновесие организма благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности;

  • является основным средством для транспорта веществ.

Минеральные соли присутствуют в клетке в виде ионов: катионы К+, Na+, Ca2+, Mg2+; анионы – Cl-, HCO3-, H2РО4-.

3. Органические вещества клетки.

Органические соединения клетки состоят из многих повторяющихся элементов (мономеров) и представляют собой крупные молекулы - полимеры. К ним относят белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Их содержание в клетке: белки -10-20%; жиры - 1-5%; углеводы - 0,2-2,0%; нуклеиновые кислоты - 1-2%; низкомолекулярные органические вещества – 0,1-0,5%.

Белки – высокомолекулярные (с большой молекулярной массой) органические вещества. Структурной единицей их молекулы является аминокислота. В образовании белков принимают участие 20 аминокислот. В состав молекулы каждого белка входят только определенные аминокислоты в свойственном этому белку порядке расположения. Аминокислота имеет следующую формулу:

H2N – CH – COOH

!

R

В состав аминокислот входят NH2 – аминогруппа, обладающая основными свойствами; СООН – карбоксильная группа с кислотными свойствами; радикалы, отличающие аминокислоты друг от друга.

Существуют первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белка. Аминокислоты, соединенные между собой пептидными связями, определяют его первичную структуру. Белки первичной структуры с помощью водородных связей соединяются в спираль и образуют вторичную структуру. Полипептидные цепи, скручиваясь определенным образом в компактную структуру, образуют глобулу (шар) - третичная структура белка. Большинство белков имеет третичную структуру. Следует отметить, что аминокислоты активны только на поверхности глобулы. Белки с глобулярной структурой объединяются и формируют четвертичную структуру (например, гемоглобин). При воздействии высокой температуры, кислот и других факторов сложные белковые молекулы разрушаются – денатурация белка. При улучшении условий денатурированный белок способен восстанавливать свою структуру, если не разрушается его первичная структура. Этот процесс называется ренатурацией.

Белки отличаются видовой специфичностью: для каждого вида животных характерен набор определенных белков.

Различают белки простые и сложные. Простые состоят только из аминокислот (например, альбумины, глобулины, фибриноген, миозин и др.). В состав сложных белков, кроме аминокислот, входят и другие органические соединения, например, жиры и углеводы (липопротеиды, гликопротеиды и др.).

Белки выполняют следующие функции:

  • ферментативную (например, фермент амилаза расщепляет углеводы);

  • структурную (например, входят в состав мембран и др. органоидов клетки);

  • рецепторную (например, белок родопсин способствует лучшему зрению);

  • транспортную (например, гемоглобин переносит кислород или углекислый газ);

  • защитную (например, белки иммуноглобулины участвуют в формировании иммунитета);

  • двигательную (например, актин и миозин участвуют в сокращении мышечных волокон);

  • гормональную (например, инсулин превращает глюкозу в гликоген);

  • энергетическую (при расщеплении 1 г белка выделяется 4,2 ккал энергии).

Жиры (липиды) - соединения трёхатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Химическая формула жиров:

CH2-O-C(O)-R¹

|

CH-О-C(O)-R²

|

CH2-O-C(O)-R³, где радикалы могут быть разными.

Функции липидов в клетке:

  • структурная (принимают участие в построении клеточной мембраны);

  • энергетическая (при распаде в организме 1 г жира выделяется 9,2 ккал энергии);

  • защитная (сохраняют от потери тепла, механических повреждений);

  • жир – источник эндогенной воды (при окислении 10 г жира выделяется 11 г воды);

  • регуляция обмена веществ.

Углеводы – их молекулу можно представить общей формулой Сn2О)n – углерод и вода.

Углеводы делят на три группы: моносахариды (включают одну молекулу сахара - глюкоза, фруктоза и др.), олигосахариды (включают от 2 до 10 остатков моносахаридов: сахароза, лактоза) и полисахариды (высокомолекулярные соединения – гликоген, крахмал и др.).

Функции углеводов:

  • служат исходными элементами для построения разнообразных органических веществ, например, при фотосинтезе - глюкоза;

  • основной источник энергии для организма, при их разложении с использованием кислорода выделяется больше энергии, чем при окислении жира;

  • защитная (например, слизь, выделяемая различными железами, содержит много углеводов; она предохраняет стенки полых органов (бронхи, желудок, кишечник) от механических повреждений; обладая антисептическими свойствами);

  • структурная и опорная функции: входят в состав плазматической мембраны.

Нуклеиновые кислоты – это фосфорсодержащие биополимеры. К ним относятся дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты.

ДНК - самые крупные биополимеры, их мономером является нуклеотид. Он состоит из остатков трех веществ: азотистого основания, углевода дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Известны 4 нуклеотида, участвующие в образовании молекулы ДНК. Два азотистых основания являются производными пиримидина – тимин и цитозин. Аденин и гуанин относят к производным пурина.


С

G

G

C


Согласно модели ДНК, предложенной Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953), молекула ДНК представляет собой две спирально обвивающие друг друга нити.



Две нити молекулы удерживаются вместе водородными связями, которые возникают между их комплементарными азотистыми основаниями. Аденин комплементарен тимину, а гуанин – цитозину. ДНК в клетках находится в ядре, где она вместе с белками образует хромосомы. ДНК имеется также в митохондриях и пластидах, где их молекулы располагаются в виде кольца. Основная функция ДНК – хранение наследственной информации, заключенной в последовательности нуклеотидов, образующих ее молекулу, и передача этой информации дочерним клеткам.

^ Рибонуклеиновая кислота одноцепочечная. Нуклеотид РНК состоит из одного из азотистых оснований (аденина, гуанина, цитозина или урацила), углевода рибозы и остатка фосфорной кислоты.



Различают несколько видов РНК.

^ Рибосомальная РНК (р-РНК) в соединении с белком входит в состав рибосом. На рибосомах осуществляется синтез белка. Информационная РНК (и-РНК) переносит информацию о синтезе белка из ядра в цитоплазму. Транспортная РНК (т-РНК) находится в цитоплазме; присоединяет к себе определенные аминокислоты и доставляет их к рибосомам – месту синтеза белка.

РНК находится в ядрышке, цитоплазме, рибосомах, митохондриях и пластидах. В природе есть еще один вид РНК – вирусная. У одних вирусов она выполняет функцию хранения и передачи наследственной информации. У других вирусов данную функцию выполняет вирусная ДНК.

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) - является особым нуклеотидом, образованным азотистым основанием аденином, углеводом рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты.

А
ribose

adenine

f

f

f
ТФ – универсальный источник энергии, необходимой для биологических процессов, протекающих в клетке. Молекула АТФ очень неустойчива и способна отщеплять одну или две молекулы фосфата с выделением большого количества энергии. Эта энергия расходуется на обеспечение всех жизненных функций клетки – биосинтеза, движения, генерации электрического импульса и др. Связи в молекуле АТФ называются макроэргическими. Отщепление фосфата от молекулы АТФ сопровождается выделением 40 кДж энергии. Синтез АТФ происходит в митохондриях.

Тема: Жизненный цикл клетки

1. Периоды жизненного цикла клетки.

Жизнь клетки от момента ее возникновения в результате деления материнской клетки до ее собственного деления или смерти называется жизненным циклом.

В жизненном цикле клетки выделяют несколько периодов.

^ I Интерфаза – период подготовки клетки к делению. Наиболее значительный по времени период. Если количество хромосом в гаплоидном (одиночном) наборе обозначить через n, а содержание ДНК – c, то в диплоидном (двойном) наборе клетки будет 2n хромосом и 2с – генетического материала. Такое количество генетического материала имеют соматические клетки. Интерфазу делят на 3 периода:

1. ^ Пресинтетический период (G1 – от англ. «gap» - интервал) – следует за делением. В этот период синтезируются РНК, белки, увеличивается количество рибосом и митохондрий. Все это приводит к тому, что клетка интенсивно растет и может выполнять свою основную функцию. Набор генетического материала клетки в этот момент будет 2n 2с. Пресинтетический период интерфазы – самый длительный. Он может продолжаться от 10 часов до нескольких суток.

2. ^ Синтетический период (S) – главный в клеточном цикле. Происходит редупликация (удвоение) количества ДНК, начинается удвоение центриолей, а также синтез РНК и белков. Набор генетического материала – 2n 4с. У млекопитающих S-период длится 6-12 часов.

3. ^ Постсинтетический период (G2). Клетка запасается энергией АТФ, необходимой для деления, происходит синтез РНК, завершается удвоение центриолей, митохондрий, пластид, синтезируются белки, из которых строится веретено деления, заканчивается рост клетки. Продолжительность периода – 3-6 часов. Набор генетического материала – 2n 4с.

^ II Деление клетки следует за интерфазой. В организме высших позвоночных не все клетки постоянно делятся. Есть специализированные клетки, потерявшие способность к делению (нейтрофилы, эозинофилы, нейроны). Другие клетки способны постоянно делиться. Они обнаружены в обновляющихся тканях (например, эпителиальных) и в кроветворных органах. Многие клетки, не размножающиеся в обычных условиях, начинают делиться в процессе восстановления после повреждения органов и тканей (процессы регенерации).

^ 2. Способы деления соматических и половых клеток.

В зависимости от функционального и физиологического состояний клетка может делиться разными способами. Способы деления соматических клеток: митоз, амитоз или эндомитоз. Половые клетки делятся мейозом.

Митоз – непрямое деление клетки, сопровождающееся спирализацией хромосом. В митозе выделяют несколько фаз:

I Профаза (от греч. «pro» - до, «phases» - появление). Происходит спирализация и укорочение хромосом. Ядрышко и ядерная оболочка исчезают, центриоли расходятся к полюсам клетки, формируется веретено деления. Хромосомы состоят из двух хроматид, соединенных центромерой. Профаза – самая продолжительная фаза митоза. Набор генетического материала – 2n 4с.

II Метафаза (от греч. «meta» - середина). Хромосомы, состоящие из двух хроматид, выстраиваются в экваториальной плоскости клетки. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам. В веретене деления выделяются два типа нитей: 1) хромосомные, связанные с первичными перетяжками хромосом, 2) центросомные, соединяющие полюса деления. Набор генетического материала в этот момент – 2n 4с.

III Анафаза (от греч. «ana» - вверх). Самая короткая фаза деления. Центромеры хромосом разъединяются, хроматиды (дочерние хромосомы) становятся самостоятельными. Нити веретена деления, прикрепленные к центромерам, тянут дочерние хромосомы к полюсам клетки. Набор генетического материала – 2n 2с.

IV Телофаза. Хромосомы, состоящие из одной хроматиды, находятся у полюсов клетки. Хромосомы деспирализуются (раскручиваются). У каждого полюса вокруг хромосом образуется ядерная оболочка и ядрышки. Нити веретена деления распадаются. Цитоплазма клетки разделяется (цитокинез = цитотомия). Образуются две дочерние клетки. Набор генетического материала дочерних клеток – 2n 2с.

Разделение цитоплазмы перетяжкой в разных клетках происходит по-разному. В клетках животных впячивание цитоплазматической мембраны внутрь во время разделения клетки происходит от краев к центру. В клетках растений по центру образуется перегородка, которая затем увеличивается по направлению к стенкам клетки.

^ Биологическое значение митоза. В результате митоза происходит точное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками. Дочерние клетки получают такой же набор хромосом, который был у материнской клетки – диплоидный. Митоз обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом в ряду поколений и служит клеточным механизмом роста, развития организма, регенерации и бесполого размножения. Митоз является основой бесполого размножения организмов. Число образующихся в процессе митоза дочерних клеток – 2.

Амитоз (от греч. «а» - отрицание, «mitos» - нить) – прямое деление клетки, при котором ядро находится в интерфазном состоянии. Хромосомы не выявляются. Деление начинается с изменений в ядрышках. Крупные ядрышки делятся перетяжкой. Вслед за этим делится ядро. Ядро может разделяться лишь одной перетяжкой или фрагментироваться. Образующиеся дочерние ядра могут быть неравной величины.



Т.о. амитоз приводит к появлению двух клеток с ядрами разной величины и количества. Часто после амитоза две клетки не образуются, т.е. после делений ядра разделения цитоплазмы (цитокинеза) не происходит. Образуются 2-х и многоядерные клетки. Амитоз встречается в отживающих, дегенерирующих соматических клетках.

Эндомитоз – процесс, при котором удвоение хромосом в клетке не сопровождается делением ядра. Вследствие этого в клетке происходит умножение числа хромосом, иногда в десятки раз по сравнению с исходным числом. Эндомитоз встречается в интенсивно функционирующих клетках.

Иногда воспроизведение хромосом происходит без увеличения их числа в клетке. Каждая хромосома многократно удваивается, но дочерние хромосомы остаются связанными между собой (явление политении). В результате образуются гигантские хромосомы.



Мейоз – особая форма клеточного деления, при которой из диплоидных материнских половых клеток образуются дочерние гаплоидные. Слияние мужских и женских гаплоидных половых клеток в процессе оплодотворения приводит к появлению зиготы с диплоидным набором хромосом. В результате развивающийся из зиготы дочерний организм имеет такой же диплоидный кариотип, который был у материнского организма.

Мейоз включает два последовательных деления.

I мейотическое деление называют редукционным. Оно включает 4 стадии.

Профаза I. Самая продолжительная стадия. Ее условно делят на 5 стадий.

  1. Лептотена. Увеличивается ядро. Начинается спирализация хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид.

  2. Зиготена. Происходит конъюгация гомологичных хромосом. Гомологичными называют хромосомы, имеющие одинаковые форму и размеры. Хромосомы притягиваются и прикладываются друг к другу по всей длине.

  3. Пахитена. Заканчивается сближение хромосом. Сдвоенные хромосомы называют бивалентами. Они состоят из 4-х хроматид. Число бивалентов = гаплоидному набору хромосом клетки. Продолжается спирализация хромосом. Тесный контакт между хроматидами дает возможность обмениваться идентичными участками в гомологичных хромосомах. Это явление называют кроссинговером (перекрест хромосом).

  4. Диплотена. Возникают силы отталкивания хромосом. Хромосомы, составляющие биваленты, начинают отходить друг от друга. При этом остаются соединенными между собой в нескольких точках – хиазмах. В этих местах может произойти кроссинговер. Происходит дальнейшая спирализация и укорочение хромосом.

  5. Диакинез. Отталкивание хромосом продолжается, но они остаются соединенными в биваленты своими концами. Ядрышко и ядерная оболочка растворяются, нити веретена деления расходятся к полюсам. Набор генетического материала – 2n 4с.

Метафаза I. Биваленты хромосом располагаются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. К ним прикрепляются нити веретена деления. Набор генетического материала – 2n 4с.

Анафаза I. Хромосомы расходятся к полюсам клетки. К полюсам попадают только по одной из пары гомологичных хромосом. Набор генетического материала – 1n 2с.

Телофаза I. Число хромосом у каждого полюса клетки становится гаплоидным. Хромосомы состоят из двух хроматид. У каждого полюса вокруг группы хромосом образуется ядерная оболочка, хромосомы деспирализуются, ядро становится интерфазным. Набор генетического материала – 1n 2с.

После телофазы I в животной клетке начинается цитокинез, растительной клетке – формирование клеточной стенки.

Интерфаза II есть только у животных клеток. При этом удвоения ДНК нет.

II мейотическое деление называют эквакционным. Оно подобно митозу. Отличие от митоза в том, что из хромосом, имеющих две хроматиды, образуются хромосомы, состоящие из одной хроматиды. II мейотическое деление отличается от митоза еще и тем, что в клетке во время деления формируются две группы хромосом и соответственно – два веретена деления. Набор генетического материала в профазе II – 1n 2с, начиная с метафазы II - 1n 1с.

^ Биологическое значение мейоза. Приводит к уменьшению числа хромосом вдвое, что обусловливает постоянство видов на Земле. Если бы число хромосом не уменьшалось, то в каждом последующем поколении происходило бы увеличение хромосом вдвое. Обеспечивает разнородность гамет по генному составу (в профазе может происходить кроссинговер, метафазе – свободное перекомбинирование хромосом). Случайная встреча половых клеток (=гамет) – сперматозоида и яйцеклетки с разным набором генов обусловливает комбинативную изменчивость. Гены родителей во время оплодотворения комбинируются, поэтому у их детей могут появиться признаки, которых не было у родителей. Число образующихся клеток - 4.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Тема: Введение в биологию iconЛекция №1
Введение в молекулярную биологию. Развитие научного направления. Взаимосвязь наук, создавших молекулярную биологию. Основные этапы...

Тема: Введение в биологию iconКалендарно-тематическое планирование курса Биология. Введение в биологию. 5 класс
Календарно-тематическое планирование курса «Биология. Введение в биологию. 5 класс» А. А. Плешаков, Н. И. Сонин ( 2012 фгос 2011...

Тема: Введение в биологию iconО в белова Общая психодиагностика Автор-составитель О. В. Белова...
Тема психологическая диагностика как наука тема классификации психодиагностических методов тема стандартизованные методы психодиагностики...

Тема: Введение в биологию iconТема Введение в психологию. Психологическая структура личности
Введение в психологию. Зарождение психологии, основные этапы развития. Особенности психологических знаний

Тема: Введение в биологию iconУчреждение образования «белорусская государственная сельскохозяйственная...
В. А. Сивцова (тема 5), Л. Н. Ковалева (тема 7), И. Т. Эйсмонт (тема 2), Н. А. Беляцкая (тема 6), М. А. Михайлова (тема 13), равовой...

Тема: Введение в биологию iconТема Введение в микроэкономику Тема Теория поведения потребителя
Микроэкономика – раздел экономической науки, связанный с изучением рационального поведения отдельных хозяйствующих субъектов в условиях...

Тема: Введение в биологию iconПрограмма курса Тема Введение в экономическую теорию. Методы экономической...
Тема Введение в экономическую теорию. Методы экономической теории. Специфика предмета микроэкономики

Тема: Введение в биологию iconТема Введение в дисциплину «Анатомия человека». Оси и плоскости....

Тема: Введение в биологию iconТема Введение. Основные направления исследований в области искусственного...

Тема: Введение в биологию iconКонспект лекций Содержание Введение 4 Тема Экономическая теория:...
Предлагаемый читателям конспект лекций разработан в соответствии с типовой программой дисциплины «Основы экономических теорий» для...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов