Какие существуют надцарства и царства живых организмов?
Надцарство Доядерные организмы, или Прокариоты и надцарство Ядерные организмы, или Эукариоты. Царства Бактерии, Грибы, Растения и Животные. Что такое вирусы, когда они были обнаружены?
ВИРУСЫ (от лат. virus — яд), мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки (капсида). Форма палочковидная, сферическая и др. Размер 15 — 350 нм и более. Открыты (вирусы табачной мозаики) Д. И. Ивановским в 1892. Вирусы — внутриклеточные паразиты: размножаясь только в живых клетках, они используют их ферментативный аппарат и переключают клетку на синтез зрелых вирусных частиц — вирионов. Распространены повсеместно. Вызывают болезни растений, животных и человека. Резко отличаясь от всех других форм жизни, вирусы, подобно другим организмам, способны к эволюции. Иногда их выделяют в особое царство живой природы. Вирусы широко применяются в работах по генетической инженерии, канцерогенезу. Вирусы бактерий (бактериофаги) — классический объект молекулярной биологии.
Сколько видов живых организмов существовало и существует на Земле и какая их часть описана учеными?
Около 500 млн. живых организмов существовало и существует на Земле. Более 2,5 млн. организмов описано учеными.
Каких видов на Земле больше«видов грибов, растений или животных?
Св. 100 тыс. видов грибов известно сейчас, наибольшее число в Европе и Сев. Америке. По разным оценкам, ныне существует от 1,5 до 2 млн. видов животных (большинство — насекомые). Известно ок. 350 тыс. видов ныне живущих растений, которые делятся на низшие и высшие растения. На Земле больше видов животных – до 2 млн. видов.
Какие царства живых организмов вносят наибольший вклад в биомассу Земли? Чем живое отличается от неживого?
Закономерности распространения биомассы в биосфере: 1) скопление биомассы в зонах с наиболее благоприятными условиями среды обитания (на границе разных сред, например атмосферы и литосферы, атмосферы и гидросферы); 2) преобладание на Земле биомассы растений (97%) по сравнению с биомассой животных и микроорганизмов (всего 3%); 3) увеличение биомассы, числа видов от полюсов к экватору, наибольшее сгущение ее во влажных тропических лесах; 4) проявление указанной закономерности распространения биомассы на суше, в почве, в Мировом океане. Значительное превышение биомассы суши (в тысячу раз) по сравнению с биомассой Мирового океана.
Живое отличается от неживого наличием развития, роста, питания и др. у живых организмов.
Что такое гомеостаэ?
ГОМЕОСТАЗ (от гомео... и греч. stasis — неподвижность, состояние), относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций организма. Понятие «гомеостаз» применяют и к биоценозам (сохранение постоянства видового состава и числа особей), в генетике и кибернетике.
Когда возникла генетика и в чем ее сущность?
ГЕНЕТИКА (от греч. genesis — происхождение), наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. В зависимости от объекта исследования различают генетику микроорганизмов, растений, животных и человека, а от уровня исследования — молекулярную генетику, цитогенетику и др. Основы современной генетики заложены Г. Менделем, открывшим законы дискретной наследственности (1865), и школой Т. Х. Моргана, обосновавшей хромосомную теорию наследственности (1910-е гг.).
Когда возникла молекулярная биология и каково ее значение для развития наших представлений о живом?
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, исследует основные свойства и проявления жизни на молекулярном уровне. Выясняет, каким образом и в какой мере рост и развитие организмов, хранение и передача наследственной информации, превращение энергии в живых клетках и др. явления обусловлены структурой и свойствами биологически важных макромолекул (главным образом белков и нуклеиновых кислот). Тесно связана с биохимией и биофизикой, а исторически также с генетикой и микробиологией. Возникновение молекулярной биологии обычно относят к 1953, когда Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель двойной спирали ДНК. В СССР молекулярная биология сформировалась главным образом благодаря трудам научных школ А. Н. Белозерского и В. А. Энгельгардта. Часто молекулярную биологию, включающую молекулярную генетику, объединяют с биохимией и биофизикой в физико-химическую биологию.
Когда и кем было раскрыто химическое строение ДНК?
ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ (ДНК), высокополимерные природные соединения, содержащиеся в ядрах клеток живых организмов; вместе с белками гистонами образуют вещество хромосом. ДНК — носитель генетической информации, ее отдельные участки соответствуют определенным генам. Молекула ДНК состоит из 2 полинуклеотидных цепей, закрученных одна вокруг другой в спираль. Цепи построены из большого числа мономеров 4 типов — нуклеотидов, специфичность которых определяется одним из 4 азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин, тимин). Сочетания трех рядом стоящих нуклеотидов в цепи ДНК (триплеты, или кодоны) составляют код генетический. В 1953г. Уотсон и Крик раскрывают химическое строение ДНК – двойная спираль.
Что характерно для процесса наследования всех форм живого?
Передача по наследству генов, локализованных в специфических структурах ядра клетки (хромосомах) и цитоплазмы.
Когда был раскрыт генетический код и каково значение этого открытия?
КОД ГЕНЕТИЧЕСКИЙ, свойственная живым организмам единая система «записи» наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов. асшифровка кода генетического, т. е. нахождение соответствия между кодонами и аминокислотами, осуществлена американскими биохимиками М. У. Ниренбергом, С. Очоа и др. в 1961-65. В 1960 г. Уотсон, Крик, Коране и Галив раскрывают генетический код. Это открытие дало основу для создания генной инженерии. Разработки в этом направлении способствовали созданию генетических карт человека и возможности клонировать животных.
Что такое геном организма и генофонд человечества?
ГЕНОМ, совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом данного организма. ГЕН (от греч. genos — род, происхождение), единица наследственного материала, ответственная за формирование какого-либо элементарного признака. ГЕНОФОНД (от ген и франц. fond — основание), совокупность генов, которые имеются у особей, составляющих данную популяцию.
Когда возникла генная инженерия?
ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ (генная инженерия), методы молекулярной биологии и генетики, связанные с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов. Возникла в нач. 70-х гг. 20 в. Основана на извлечении из клеток какого-либо организма гена (кодирующего нужный продукт) или группы генов, на соединении их со специальными молекулами ДНК (т. н. векторами), способными проникать в клетки другого организма (главным образом микроорганизмов) и размножаться в них. Наряду с клеточной инженерией лежит в основе современной биотехнологии. Открывает новые пути решения некоторых проблем генетики, медицины, сельского хозяйства. С помощью генетической инженерии был получен ряд биологически активных соединений — инсулин, интерферон и др.
Что такое клонирование?
Каковы достижения в этой области? КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ, искусственное получение генетически идентичных организмов с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo, подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном (Gordon) в экспериментах на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика. Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» (Шотландия) под руководством Яна Вильмута (Wilmut). В 1996 году появились их публикации по успешному рождению ягнят в результате трансплантации ядер, полученных из фибробластов плода овцы, в энуклеированные ооциты. В конечном виде проблема клонирования животных была решена группой Вильмута в 1997, когда родилась овца по имени Долли — первое животное, полученное из ядра взрослой соматической клетки: собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных (мышь, коза, свинья, корова).
Как развивались представления о биологической эволюции (Ламарк, Дарвин)? Каково содержание синтетической теории эволюции?
По мере накопления фактов в естествознании в 18 в. сложился трансформизм — учение об изменяемости видов. Но сторонники трансформизма (виднейшие — Ж. Бюффон и Ж. Сент-Илер во Франции, Э. Дарвин в Англии) для доказательства своих взглядов оперировали главным образом двумя фактами: наличием переходных форм между видами и сходством общего плана строения больших групп животных и растений. Никто из трансформистов не ставил вопрос о причинах изменения видов. Крупнейший натуралист рубежа 18-19 вв. Ж. Кювье объяснял смену фаун теорией катастроф.В 1809 вышел в свет труд Ж. Б. Ламарка « Философия зоологии», в котором впервые был поставлен вопрос и о причинах изменения видов, эволюции. Ламарк считал, что изменения в окружающей среде ведут и к изменению видов. Ламарк ввел понятие градаций — перехода от низших форм к высшим. Градации, по Ламарку, происходят в результате присущего всему живому стремлению к совершенству, внутреннее чувство животных порождает стремление к изменениям. Наблюдения за явлениями природы привели Ламарка к двум основным предположениям: «закону неупражнения и упражнения» — развития органов по мере их использования и «наследования благоприобретенных свойств» — признаки передавались по наследству и в дальнейшем либо еще более развивались, либо исчезали. Труд Ламарка не произвел на ученый мир особого впечатления и был забыт ровно на пятьдесят лет, до появления в 1859 книги Чарльза Дарвина «О происхождении видов. Приведенные Дарвином аргументы в пользу идеи эволюции обеспечили этой теории широкое признание. Но и Дарвин был убежден в наследуемости благоприобретенных признаков. Непонимание дискретной природы наследственности приводило к неразрешимому парадоксу («кошмар Дженкинса»): изменения должны были затухать, но фактически этого не происходило. Противоречия были столь серьезны, что и сам Дарвин в конце жизни усомнился в правильности своей теории, хотя в это время уже были проведены опыты Менделя, которые могли бы ее подтвердить. Лишь труд последующих многих поколений биологов привел к появлению синтетической теории эволюции (СТЭ), идеи которой заключались в следующем: элементарной единицей эволюции считается локальная популяция; материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость; естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов; дрейф генов и принцип основателя выступают причинами формирования нейтральных признаков; вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен (один вид — одна ниша); видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции; заключения о причинах макроэволюции (происхождение надвидовых таксонов) могут быть получены за счет исследования микроэволюции, построенного на основе точных экспериментальных данных, полевых наблюдений и теоретических дедукций.
В чем особенности современных исследований происхождения жизни на Земле?
Происхождение жизни на Земле рассматривается с помощью двух возможностей: 1) жизнь произошла на Земле с Космоса (Пан Спермия; эту идею поддерживал Вернадский); 2) из неживого возникло живое.
Как соотносятся понятия организма, популяции, биоценоза, биогеоценоэа, биосферы?
Организм (от ср.-век. лат. organizo — устраиваю, сообщаю стройный вид), живое существо, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. Популяция – совокупность организмов определенног вида, которые живут на замкнутой территории и дают потомство. Биоценоз – взаимодействие различных популяций на одной территории. Биогеоценоз – биоценоз с геологической и биологической средой. Биосфера – там, где есть живое.
Что такое экология?
ЭКОЛОГИЯ (от греч. oikos — дом, жилище, местопребывание и логос — слово, учение), наука об отношениях живых организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой. Термин «экология» предложен в 1866 Э. Геккелем.
Каково соотношение понятий биосфера, антропосфера, ноосфера?
Биосфера – там, где есть живое. Антропосфера – туда, куда проник человек. Ноосфера (Леруа) – сфера разума. Есть три стадии по Вернадскому- геологическая, биологическая и ноосферная.
Как осуществляется круговорот веществ в природе?
КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ на Земле, повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее циклический характер. Общий круговорот веществ складывается из отдельных процессов (круговорот воды, газов, химических элементов), которые не являются полностью обратимыми, т. к. происходит рассеяние вещества, изменение его состава и т. д. С появлением жизни на Земле огромную роль в круговороте веществ играют живые организмы (круговорот кислорода, углерода, водорода, кальция и других биогенных элементов). Глобальное, сравнимое с геологическими процессами влияние на круговорот веществ оказывает деятельность человека, в результате которой возникают новые и изменяются сложившиеся в природе пути миграции веществ, появляются новые вещества и т. д. Глубокое изучение превращений вещества и энергии в природе и учет последствий, связанных с воздействием на эти процессы деятельности человека, — необходимое условие сохранения окружающей среды в пригодном для жизни состоянии.
Каково значение достижений биологии для сельского хозяйства и медицины?
Поразительных успехов начиная с 50-х гг. достигла молекулярная биология, вскрывшая химические основы наследственности (строение ДНК, генетический код, матричный принцип синтеза биополимеров). С помощью биологии были совершены значительные открытия в области сельского хозяйства – селекция, выведение пород скота, ветеринария.
Какие наиболее значительные достижения медицины Вы знаете?
В начале 20 века открыты витамины (Функ), в 1904 Ланштейнер открыл группы крови, а позже резус-фактор. В 1929г. создан пенициллин - начинается эра антибиотиков. Начинают пересаживать органы. Открывают возможность создавать детей «из пробирки». В 1998г. открывают действие стволовых клеток.