Что общего между фотосинтезом и хемосинтезом

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.

Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO₂ служат реакции окисления неорганических соединений

Обычно все организмы, способные из неорганических веществ синтезировать органические, т.е. организмы, способные к фотосинтезу и хемосинтезу, относят к автотрофам.

К автотрофам традиционно относят растения и некоторые микроорганизмы.

Суть фотосинтеза

Основное вещество, участвующее в многоступенчатом процессе фотосинтеза — хлорофилл. Именно оно трансформирует солнечную энергию в химическую.

На рисунке указано схематическое изображение молекулы хлорофилла, кстати, молекула очень похожа на молекулу гемоглобина…

Хлорофилл встроен в граны хлоропластов:

Световая фаза фотосинтеза:

(осуществляется на мембранах тилакойдов)

Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре»

НАДФ — это специфическое вещество, кофермент, т.е. катализатор, в данном случае — переносчик водорода.

происходит цикл реакций, в которых образуется С₆H₁₂O₆. В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н₂, образованных в световую фазу; rроме глюкозы, в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды

“Фотосинтез — это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете”.

В результате фотосинтеза на Земле образуется около 150 млрд т органического вещества и выделяется около 200 млрд т свободного кислорода в год. Кроме того, растения вовлекают в круговорот миллиарды тонн азота, фосфора, серы, кальция, магния, калия и других элементов. Хотя зеленый лист использует лишь 1-2% падающего на него света, создаваемые растением органические вещества и кислород в целом обеспечивают существование всего живого на Земле.

Хемосинтез

Хемосинтез осуществляется за счет энергии, выделяющейся при химических реакциях окисления различных неорганических соединений: водорода, сероводорода, аммиака, оксида железа (II) и др.

Соответственно веществам, включенным в метаболизм бактерий, существуют:

Хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света.

Поэтому бактерии, «практикующие» хемосинтез, могут жить на любой глубине океанов.

По современным оценкам, биомасса «подземной биосферы», которая находится, в частности, под морским дном и включает хемосинтезирующих анаэробных архебактерий, может превышать биомассу остальной биосферы

Изучением фотосинтеза и хемосинтеза занимался С. Н. Виноградский — ученый, который рассматривал влияние микроорганизмов на биосферу (он ввел понятие «экология микроорганизмов»).

Как видите, фотосинтез и хемосинтез — две формы пластического обмена, при котором из неорганических веществ образуются органические вещества.

Источник

Различие фотосинтеза и хемосинтеза

Вы будете перенаправлены на Автор24

Сущность фотосинтеза и хемосинтеза

Фотосинтез – это процесс выработки органических веществ на свету при участии пигмента хлорофилла.

Хемосинтез – это процесс выработки органических веществ при участии энергии химических связей.

Фотосинтез и хемосинтез являются базовыми процессами, происходящими в живых организмах. Эти процессы позволяют сформировать источники жизнедеятельности для автотрофных живых существ, а именно растительных организмов и небольшой группы бактерий. Эти организмы служат основным источником питания и началом пищевой пирамиды для гетеротрофов и сапротрофов.

Характеристика фотосинтеза

С помощью фотосинтеза образуется несколько миллиардов тонн органического вещества, и 200 миллиардов тонн кислорода, который поступает в атмосферу и используется для процесса дыхания всех живых организмов.

Процесс фотосинтеза имеет несколько актуальных характеристик:

Характеристика хемосинтеза

Что касается хемосинтеза, то он обеспечивает круговорот азота в природе. Также хемосинтез позволяет серобактериям создать базу для образования почв, способствуя их выветриванию. Водородные бактерии окисляют большие объемы водорода и позволяют многим группам микроорганизмов избавиться от него. Нитрифицирующие бактерии позволяют повысить плодородность грунта и участвуют в очищении сточных вод.

Готовые работы на аналогичную тему

Хемосинтез происходит в клетках бактерий и архей. Отличия хемосинтеза состоит в том, что синтез органических веществ происходит не прямо, а через образование энергии АТФ, которая в последствии тратится на синтез органики. При этом живые организмы используют углекислый газ, а также водород и кислород, образующиеся при окислении аммиака, оксида железа, водорода и сероводорода.

Хемосинтез происходит под землей, в глубинах Мирового океана и внутри других живых организмов. Он не привязан к световой энергии и не зависит от солнечного света.

Природную роль хемосинтеза достаточно трудно переоценить. Окисление неорганических веществ в природе является важнейшей составляющей общего круговорота веществ в природе. Относительная свобода хемотрофов от солнечного света делает их единственными обитателями труднодоступных мест: глубоководных впадин, различных рифтовых океанических зон. Аммиак и сероводород, которые перерабатываются данными прокариотами, по сути, являются ядовитыми веществами.

Хемосинтез позволяет нейтрализовать вышеописанные ядовитые соединения. Хемосинтез позволяет сформировать так называемую «подземную биосферу». Ее формируют исключительно организмы, которым для жизни не нужны ни свет, ни кислород. Этим уникальным свойством обладают анаэробные бактерии.

Примером действия хемосинтеза в природе можно назвать «работу» азотфиксирующих бактерий. Они обитают на корнях бобовых и злаковых растений. Такой тип сожительства называется взаимовыгодным или симбиотическим. При этом растения обеспечивают бактериальные организмы необходимыми углеводами, созданными в ходе хемосинтеза.

Еще одним примером действия хемосинтеза в природе можно назвать работу серобактерий. На исследовании этих процессов построено первичное исследование хемосинтеза. Такой вид бактерий в ходе окисления использует сульфиды, сульфаты, сероводород и другие вещества. Такая система превращений происходит в клетках и вне их пространства. Эта способность используется в решении проблемы дополнительной аэрации и закисления почв. Природной средой обитания серобактерий являются пресные и соленые водоемы. Известны случаи образования симбиозов этих организмов с трубчатыми червями и моллюсками, которые обитают в иле и придонной зоне.

Бактерии могут продуцировать азот, который обогащает корневую систему растений. Такой вид прокариот осуществляет два типа химических реакций. Первый тип заключается в превращении аммиака в нитраты, а второй тип заключается в превращении нитратов в свободный газообразный азот. Таким образом происходит в результате данных химических реакций происходит круговорот химического вещества в природе.

Таким образом, хемосинтез и фотосинтез являются глобальными процессами обмена веществ, они позволяют обеспечить органическими веществами все живые организмы, которые используют их для выполнения собственных уникальных функций. Фотосинтез и хемосинтез основываются на процессе окислительно-восстановительных реакций, которые преобразуют энергию, полученную из различных источников.

Сходства и различия хемосинтеза и фотосинтеза

Таким образом, можно выделить следующие сходства хемосинтеза и фотосинтеза. Оба процесса являются типами автотрофного питания, в ходе которого организм образует органические вещества из неорганических. При этом энергия запасается в виде аденозинтрифосфорной кислоты и используется для синтеза органических веществ.

Отличия хемосинтеза от фотосинтеза заключаются в следующем:

Источник

Сходство и различие фотосинтеза и хемосинтеза

Автотрофы

Автотрофы никого не едят, органические вещества делают сами из неорганических.

Сходство и различие фотосинтеза и хемосинтеза

Гетеротрофы

Агроэкосистема (агроценоз)

Это искусственная экосистема, созданная человеком (поле пшеницы, яблоневый сад).

1. В агроэкосистеме живет меньше видов, чем в естественной экосистеме. Поэтому пищевые цепи в агроэкосистеме короткие, неразветвленные, из-за этого круговорот веществ неустойчивый, следовательно, сама агроэкосистема неустойчива. Если человек не будет за ней ухаживать (поливать, удобрять, пропалывать), то она разрушится, например, поле пшеницы зарастет, превратится в луг. Таким образом, естественная экосистема получает энергию только от солнечного света, а агроэкосистема – от Солнца и от человека (основной источник энергии для агроэкосистемы – всё-таки Солнце).

2. В агроэкосистеме живет очень много растений одного вида(монокультура), следовательно, создаются хорошие условия для консументов, питающихся этим видом (вирусов, бактерий, нематод, клещей, насекомых и т.п.). Поэтому в сельском хозяйстве обязательно надо бороться с вредителями. Основные способы:

· ядохимикаты (плюс – дёшево, минус – уничтожаются естественные враги вредителей, так что их численность может, наоборот, возрасти);

· биологические методы (использование естественных врагов – наездников против бабочек, божьих коровок против тли и т.п.);

· севооборот (каждый год на поле выращивается другая культура, чтобы вредители не накапливались в почве)

3. В естественной экосистеме растения своими корнями забирают из почвы минеральные соли, затем растения поедаются консументами, разрушаются редуцентами, и соли возвращаются назад в почву – это замкнутый круговорот веществ. На поле пшеницы урожай собирается и вывозится, и минеральные соли в почву не возвращаются (незамкнутый круговорот веществ). Поэтому в сельском хозяйстве применяют удобрения – минеральные (соли) и органические (навоз).

Белки, жиры, углеводы, витамины

Витамины

Входят в состав ферментов, поэтому должны обязательно присутствовать в пище. Недостаток витаминов приводит к авитаминозу (нарушению обмена веществ).

Витамин А входит в состав палочек сетчатки глаза. Авитаминоз – куриная слепота (человек ничего не видит при слабом освещении [в сумерках]). Содержится в яичном желтке, печени, рыбьем жире.

Витамин В1. Авитаминоз – «бери-бери» – отеки, прогрессирующие параличи конечностей. Содержится в дрожжах, хлебе грубого помола, гречневой каше.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Является антиоксидантом (замедляет окисление органических молекул). Авитаминоз – цинга: кровоточивость десен, выпадение зубов. Содержится в свежих растениях.

Витамин D участвует в регуляции обмена кальция и фосфора, недостаток у детей приводит к развитию рахита, когда в костях откладывается недостаточно кальция и они из-за этого принимают неправильную форму. Содержится в печени, яичном желтке, рыбьем жире, а так же образуется в коже человека под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Белки, жиры, углеводы

Служат для организма строительным материалом и источником энергии.

Белки – главный строительный материал. (Недостаток в пище животных белков опасен, особенно для детей и подростков.)
Углеводы – главный источник энергии.
Жиры – запас энергии. (При окислении 1 г жира выделяется в два раза больше энергии, чем при окислении грамма белка или углевода.)

Избыток углеводов превращается в жиры.
Избыток белков превращается в жиры или углеводы.
Углеводы и жиры могут превращаться друг в друга, в белки – не могут.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Анатомия изучает внутреннее строение организмов.

Биохимия изучает химический состав живых организмов и химические реакции обмена веществ.

Генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости.

· Близнецовый метод: изучение однояйцевых близнецов.

· Генеалогический метод изучает родословные.

· Гибридологический метод: скрещивание организмов и анализ потомства.

· Цитогенетический метод: изучение количества и строения хромосом.

Гистология изучает ткани.

Морфология изучает внешнее строение организмов.

Палеонтология изучает ископаемые остатки организмов.

Селекция занимается выведением новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

· Генная инженерия: пересадка гена в организм другого вида, например, пересадка человеческого гена в бактерию.

· Клеточная инженерия:

o выращивание нового организма из яйцеклетки с замененным ядром (клонирование животных);

o выращивание целого организма из одной или нескольких соматических клеток;

o выращивание тканей и органов «в пробирке» (культура клеток);

o объединение клеток организмов разных видов (получение гибридных клеток).

Систематика (классификация, таксономия) изучает многообразие живых организмов и распределяет их по группам на основании эволюционного родства.

Физиология изучает работу организма.

Цитология (молекулярная биология) изучает строение и работу органоидов клетки.

· Микроскопирование: разглядывание клетки в микроскоп.

· Центрифугирование: разделение клетки на фракции по плотности.

Эволюционная теория изучает закономерности возникновения приспособлений организмов к среде обитания

Экология изучает взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей их средой (в том числе загрязнённой).

Эмбриология изучает развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения.

Свойства генкода

1) Триплетность: одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Эти 3 нуклеотида в ДНК называются триплет, в иРНК – кодон, в тРНК – антикодон (но в ЕГЭ может быть и «кодовый триплет» и т.п.)

2) Избыточность (вырожденность): аминокислот всего 20, а триплетов, кодирующих аминокислоты – 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами.

3) Однозначность: каждый триплет (кодон) кодирует только одну аминокислоту.

4) Универсальность: генетический код одинаков для всех живых организмов на Земле.

Задачи

Задачи на количество нуклеотидов/аминокислот
1 аминокислота – 3 нуклеотида
10 аминокислот – 30 нуклеотидов
44 аминокислоты – 132 нуклеотида и т.д.

Задачи на АТГЦ
ДНК иРНК тРНК
А У А
Т А У
Г Ц Г
Ц Г Ц

Биосфера и живое вещество

Биосфера – это оболочка Земли, заселенная живыми организмами. Организмы живут везде, где им позволяют условия: во всей гидросфере, в верхней части литосферы (до горячих недр) и в нижней части атмосферы (до озонового слоя).

Биосфера является открытой системой, т.к. ей постоянно требуется поступление энергии извне (от Солнца). За счет энергии Солнца в биосфере происходит поток энергии и круговорот веществ.

Живое вещество – это совокупность всех живых организмов на Земле. В живом веществе химические реакции идут очень быстро, поэтому живое вещество очень активно участвует в биогеохимическом круговороте (круговороте веществ и превращении энергии в биосфере).

Биогенное вещество – вещество, создаваемое живыми организмами (уголь, нефть и т.п.). Биокосное вещество – вещество, в создании которого принимают участие живие организмы (почва, ил и т.п.).

Функции живого вещества (материал довольно мутный, многие тесты приходится решать методом исключения):

· Концентрационная – накопление (аккумулирование) в живых организмах каких-либо элементов. Например, концентрация железа в позвоночных животных гораздо выше, чем в неживой природе; хвощи накапливают кремний.

· Газовая – связана с поглощением и выделением газов. Например, при дыхании поглощается кислород и выделяется углекислый газ, клубеньковые бактерии поглощают азот.

· Окислительно-восстановительная – это работа хемосинтезаторов, часто приводит к отложению в земной коре залежей полезных ископаемых, например, серы, бокситов, железной руды.

· Биохимическая – реакции обмена веществ, происходящие внутри организма.

Введение в генетику

Ген – это участок ДНК, отвечающий за определенный признак. Например, ген цвета волос.

Каждый ген представлен несколькими вариантами – аллелями. Например, ген цвета волос имеет два аллеля – темный и светлый.

У организмов с двойным (диплоидным) набором хромосом каждый ген имеется в двух экземплярах – один от отца, другой от матери. Такие пары называютсяаллельными генами (они находятся в гомологичных хромосомах).

Гомозигота – это состояние, когда аллельные гены одинаковы (например, и от матери, и от отца получен ген светлых волос).

Гетерозигота – состояние, когда аллельные гены разные. В этом случае обычно проявляется только один ген из аллельной пары (доминантный ген, А), а другой ген скрывается (рецессивный ген, а).

· Аа – темные (а скрылся),

При неполном доминировании (промежуточном характере наследования) гетрозигота имеет признак, промежуточный между доминантным и рецессивным. Например, у ночной красавицы:

· АА – красные лепестки,

Как писать гаметы

Примеры родителей (двойной набор хромосом):

· АаBb – дигетерозигота, АаBbСс – тригетерозигота, и т.п.

Гаметы (половые клетки – яйцеклетки и сперматозоиды) имеют одинарный (гаплоидный) набор хромосом, поэтому в них за каждый признак отвечает только один ген (на этом основано «правило чистоты гамет»).

1) В гамете в 2 раза меньше букв, чем в родителе.
2) Каждая буква имеется только в одном экземпляре (в гамете не бывает Аа).
3) Количество гамет зависит от количества гетерозиготных аллелей у родителя (0-1; 1-2; 2-4; 3-8).

Например, родитель AaBBCc:
1) У родителя 6 букв, значит в гамете будет 3.
2) В гамете будет одна буква А, одна В, одна С.
3) Из трех аллелей только две гетерозиготы, значит, гамет будет 4 вида: (ABC), (AВс), (аBС), (аbc).

Популяция

Это совокупность особей одного вида (элементарная структурная единица вида), длительно проживающих в определенной части ареала. Внутри популяции скрещивание свободное, между популяциями скрещивание ограничено (изоляция).

Популяции одного вида немного отличаются друг от друга, потому чтоестественный отбор приспосабливает каждую популяцию к конкретным условиям своего ареала (популяция – единица эволюции).

Виды изменчивости

Изменчивость – это способность организмов приобретать отличия от других особей своего вида. Бывает трех видов – мутации, комбинации и модификации.

Мутационная изменчивость

Это изменения ДНК клетки (изменение строения и количества хромосом). Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т.п. Передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора(мутационный процесс – одна из движущих сил эволюции).

Комбинативная изменчивость

Возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери.

Источники:
1. Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).
2. Независимое расхождение хромосом при мейозе.
3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.

Пример: у цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков, этот признак возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.

Вирусы

Вирусы открыты Д. И. Ивановским (1892 г., вирус табачной мозаики).

Вирусы – это внутриклеточные паразиты, они могут жить и размножаться только в живых клетках. Вирусы паразитируют на клетках организмов всех царств живой природы. Вирусы бактерий называются бактериофаги.

Если вирусы выделить в чистом виде, то они существуют в форме кристаллов (у них нет собственного обмена веществ, размножения и других свойств живого). Из-за этого многие ученые считают вирусы промежуточной стадией между живыми и неживыми объектами.

Вирусы – это неклеточная форма жизни. Вирусные частицы (вирионы) – это не клетки:

· вирусы гораздо меньше клеток;

· вирусы гораздо проще клеток по строению – состоят только из нуклеиновой кислоты и белковой оболочки, состоящей из множества одинаковых молекул белка.

· вирусы содержат либо ДНК, либо РНК.

Синтез компонентов вируса:

· В нуклеиновой кислоте вируса содержится информация о вирусных белках. Клетка делает эти белки сама, на своих рибосомах.

· Нуклеиновую кислоту вируса клетка размножает сама, с помощью своих ферментов.

· Затем происходит самосборка вирусных частиц.

Значение вирусов:

· вызывают инфекционные заболевания (грипп, герпес, СПИД и т.д.)

· некоторые вирусы могут встраивать свою ДНК в хромосомы клетки-хозяина, вызывая мутации.

СПИД

Синдром приобретенного иммунного дефицита вызывается вирусомиммунодефицита человека (ВИЧ). ВИЧ паразитирует на белых клетках крови (лейкоцитах лимфоцитах), это приводит к разрушению иммунной системы.

Вирус СПИДа очень нестоек, на воздухе легко разрушается. Заразиться им можно только при половых контактах без презерватива и при переливании зараженной крови.

Витамины

Входят в состав ферментов, поэтому мужно сказать, что витамины оказывают влияние на процессы обмена веществ (если среди вариантов ответа есть ферменты, то выбираем ферменты).

Витамины не вырабатываются у нас в организме, поэтому должны обязательно присутствовать в пище. Недостаток витаминов приводит к авитаминозу (нарушению обмена веществ).

Витамин А входит в состав палочек сетчатки глаза. Авитаминоз – куриная слепота (человек ничего не видит при слабом освещении [в сумерках]). Содержится в яичном желтке, печени, рыбьем жире.

Витамин В1. Авитаминоз – «бери-бери» – отеки, прогрессирующие параличи конечностей. Содержится в дрожжах, хлебе грубого помола, гречневой каше.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Является антиоксидантом (замедляет окисление органических молекул). Авитаминоз – цинга: кровоточивость десен, выпадение зубов. Содержится в свежих растениях.

Витамин D участвует в регуляции обмена кальция и фосфора, недостаток у детей приводит к развитию рахита, когда в костях откладывается недостаточно кальция и они из-за этого принимают неправильную форму. Содержится в печени, яичном желтке, рыбьем жире, а так же образуется в коже человека под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Витамины A и D растворимы только в жирах, в нежирной пище не содержатся.

Генетика

Моногибридные расщепления

1) Расщепления нет (все дети одинаковые) – скрещивали двух гомозигот АА х аа (первый закон Менделя).

2) Расщепление 3:1 (75% / 25%) – скрещивали двух гетерозигот Аа х Аа (второй закон Менделя).

3) Расщепление 1:2:1 (25% / 50% / 25%) – скрещивали двух гетерозигот Аа х Аа при неполном доминировании (промежуточном характере наследования).

4) Расщепление 1:1 (50% / 50%) – скрещивали гетерозиготу и рецессивную гомозиготу Аа х аа (анализирующее скрещивание).

Первый закон Менделя
(закон единообразия, закон доминирования)

При скрещивании чистых линий (гомозигот) все потомство получается одинаковое (единообразие первого поколения, расщепления нет).

У всех потомков первого поколения (F₁) проявляется доминантный признак (желтый горох), а рецессивный признак (зеленый горох) находится в скрытом состоянии.

Неполное доминирование

Если две гетерозиготы скрещиваются при неполном доминировании (промежуточном характере наследования), то гетерозигота Аа имеет признак, промежуточный между доминантным и рецессивным (например, у ночной красавицы АА красные лепестки, Аа розовые, аа белые). Получается расщепление по фенотипу 1:2:1 (25% / 50% / 25%).

Анализирующее скрещивание

При скрещивании гетерозиготы Aa с рецессивной гомозиготой aa получается расщепление 1:1 (50% / 50%).

Дигибридные расщепления

1) Расщепления нет (все дети одинаковые) – скрещивали двух гомозигот ААBB х ааbb (или AAbb x aaBB).

2) Расщепление 9:3:3:1 – скрещивали двух гетерозигот АаBb х АаBb (третий закон Менделя).

3) Расщепление 1:1:1:1 – скрещивали дигетерозиготу и рецессивную гомозиготу АаBb х ааbb (анализирующее скрещивание).

Глаз

Самая передняя часть глаза называется роговица. Она прозрачная (пропускает свет) и выпуклая (преломляет свет).

За роговицей находится радужная оболочка, в центре которой расположено отверстие – зрачок. Радужная оболочка состоит из мышц, которые могут изменять размер зрачка, и таким образом регулировать количество света, поступающего в глаз. В состав радужной оболочки входит пигмент меланин, который поглощает вредные ультрафиолетовые лучи. Если меланина много, то глаза получаются карие, если среднее количество – зеленые, если мало – голубые.

За зрачком располагается хрусталик. Это прозрачная капсула, заполненная жидкостью. К краям хрусталика присоединена ресничная мышца, при сокращении которой хрусталик растягивается, становится плоским, и глаз фокусируется на дальних предметах. Когда ресничная мышца расслабляется, хрусталик за счет собственной упругости становится выпуклым, и глаз фокусируется на близких предметах.

За хрусталиком располагается стекловидное тело, заполняющее глазное яблоко изнутри. Это третий, последний компонент преломляющей системы глаза (роговица – хрусталик – стекловидное тело).

За стекловидным телом, на внутренней поверхности глазного яблока располагается сетчатка. Она состоит из зрительных рецепторов – палочек и колбочек. Под действием света рецепотры возбуждаются и передают информацию в мозг. Палочки находятся в основном на периферии сетчатки, они дают только черно-белое изображение, но зато им достаточно слабого освещения (могут работать в сумерках). Колбочки сосредоточены в центре сетчатки, они дают цветное изображение, требуют яркого света. В сетчатке имеются два пятна: желтое (в нем самая высокая концентрация колбочек) и слепое (в нем рецепторов нет совсем, из этого места выходит зрительный нерв).

За сетчаткой (сетчатой оболочкой глаза, самой внутренней) расположенасосудистая оболочка (средняя). Она содержит кровеносные сосуды, питающие глаз; в передней части она видоизменяется в радужную оболочку и ресничную мышцу.

За сосудистой оболочкой располагается белочная оболочка, покрывающая глаз снаружи. Она выполняет функцию защиты, в передней части глаза она видоизменена в роговицу.

Головной мозг

Продолговатый мозг

· отвечает за дыхание, кровообращение, пищеварение;

· содержит рефлексы кашля, чихания, глотания, сосания, рвоты и т.д.

Мозжечок отвечает за координацию движений.

Средний мозг отвечает за ориентировочные реакции на свет и звук.

Промежуточный мозг регулирует обмен веществ в организме, согласовывает физиологические процессы, поддерживает гомеостаз (постоянство внутренней среды) двумя способами:

· через гипофиз управляет всеми остальными железами внутренней секреции организма;

· участвует в формировании чувств голода, холода, жажды и т.п., таким образом, влияет на поведение.

Большие полушария

· в передней части лобной доли находится зона логического мышления(она развита у человека лучше, чем у других животных);

· в задней части лобной доли находится двигательная зона тела(отвечает за произвольные движения);

· в нижней части лобной доли, на границе с теменной и височной, находится зона речи (она имеется только в мозге человека, у животных ее нет);

· в передней части теменной доли находится чувствительная зона тела (зона кожно-мышечной чувствительности);

· в затылочной доле находится зона зрения; это центральная часть зрительного анализатора;

· в височной доле находится зона слуха, это центральная часть слухового анализатора.

Анализатор

Это система нейронов, воспринимающих раздражения, проводящих нервные импульсы и обеспечивающих переработку информации. Каждый анализатор состоит из трех частей:
1) периферической – это рецепторы, например, колбочки и палочки в сетчатке глаза
2) проводниковой – это нервы и проводящие пути мозга
3) центральной, расположенной в коре больших полушарий – здесь происходит окончательный анализ информации.

Дигибридное скрещивание

неполное сцепление (происходит из-за кроссинговера)

дигетерозигота имеет 4 вида гамет, по 25% каждой

дигетерозигота имеет только 2 вида гамет

дигетерозигота имеет 4 вида гамет, но нормальных больше, чем рекомбинантных

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)– полимер, состоит из нуклеотидов.

Нуклеотид ДНК состоит из

· азотистого основания (в ДНК 4 типа: аденин, тимин, цитозин, гуанин)

Нуклеотиды соединяются между собой прочной ковалентной связью через сахар одного нуклеотида и фосфорную кислоту другого. Получаетсяполинуклеотидная цепь.

Две полинуклеотидные цепи соединяются друг с другом слабыми водородными связями между азотистыми основаниями по правилукомплементарности: напротив аденина всегда стоит тимин, напротив цитозина – гуанин (они подходят друг другу по форме и числу водородных связей – между А и Г две связи, между Ц и Г – 3). Получается двойная цепь ДНК, она скручивается в двойную спираль.

Функция ДНК

ДНК хранит наследственную информацию (о признаках организма, о первичной структуре белков).

ДНК способна к самоудвоению (репликации, редупликации). Самоудвоение происходит в интерфазе перед делением. После удвоения каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые во время будущего деления превратятся в дочерние хромосомы. Благодаря самоудвоению каждая из будущих дочерних клеток получит одинаковую наследственную информацию.

Доказательства эволюции

Сравнительно-анатомические

Рудименты – органы, которые были хорошо развиты у древних эволюционных предков, а сейчас они недоразвиты, но полностью еще не исчезли, потому что эволюция идет очень медленно. Например, у человека: волосы на теле, третье веко, копчик, мышца, двигающая ушную раковину, аппендикс. У кита – кости таза.

Атавизмы – органы, которые должны находиться в рудиментарном состоянии, но из-за нарушения развития достигли крупного размера. У человека – волосатое лицо, мягкий хвост, способность двигать ушной раковиной, многососковость. Отличия атавизмов от рудиментов: атавизмы – это уродства, а рудименты есть у всех.

Гомологичные органы – внешне отличаются, потому что приспособлены к разным условиям, но имеют сходное внутреннее строение, поскольку возникли из одного исходного органа в процессе дивергенции. Пример: крылья летучей мыши, рука человека, ласта кита.

Конвергенция – процесс схождения признаков у организмов, попавших в одинаковые условия. Примеры:

· водные животные разных классов (акулы, ихтиозавры, дельфины) имеют сходную форму тела;

· быстро бегающие позвоночные имеют мало пальцев (лошадь, страус).

Эмбриологические

В эмбриональном развитии организмы имеют признаки своих эволюционных предков. Например,

· все организмы начинают развитие с одноклеточной стадии (зиготы);

· двуслойный зародыш (бластула) соответствует кишечнополостным;

· зародыш человека покрыт шерстью.

Палеонтологические

1) Ископаемые остатки и отпечатки древних организмов.

2) Переходные формы (доказывают происхождение организмов):

· кистеперая рыба латимерия – земноводных от рыб;

· стегоцефал – пресмыкающихся от земноводных;

· археоптерикс – птиц от пресмыкающихся.

Естественный отбор

Естественный отбор – главный, ведущий, направляющий фактор эволюции, лежащий в основе теории Ч.Дарвина. Все остальные факторы эволюции случайны, один лишь естественный отбор имеет направление (в сторону приспособления организмов к условиям среды).

Определение: избирательное выживание и размножение наиболее приспособленных организмов.

Творческая роль: выбирая полезные признаки, естественный отбор создает новые виды.

Причина: борьба за существование.

Материал: наследственная изменчивость (чем больше мутаций – тем больше эффективность естественного отбора, быстрее идёт эволюция)

Формы:

· Стабилизирующий – действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака, сохраняет признаки вида (кистепёрая рыба латимерия)

· Движущий – действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака (отклонения), приводит к изменению признаков (берёзовая пяденица)

· Половой – конкуренция за полового партнера.

Следствия естественного отбора (результаты эволюции):

· Эволюция (изменение, усложнение организмов)

· Возникновение новых видов (увеличение количества [многообразия] видов)

· Приспособленность организмов к условиям окружающей среды.

Приспособленность организмов к условиям жизни (устойчивость вредителей к ядохимикатам, устойчивость пустынных растений к засухе, формирование яркой окраски у ядовитых животных – короче, всё что угодно) возникает под действием естественного отбора.

Любая приспособленность относительна, т.е. приспосабливает организм только к одним определенным условиям. При изменении условий приспособленность может стать бесполезной или даже вредной (тёмная пяденица на экологически чистой берёзе).

Железы

Все железы организма делятся на 3 группы

1) Железы внутренней секреции (эндокринные) не имеют выводных протоков и выделяют свои секреты непосредственно в кровь. Секреты эндокринных желез называются гормонами, они обладают биологической активностью (действуют в микроскопической концентрации). Например: щитовидная железа, гипофиз, надпочечники.

2) Железы внешней секреции имеют выводные протоки и выделяют свои секреты НЕ в кровь, а в какую-либо полость или на поверхность организма. Например, печень, слезные, слюнные, потовые.

3) Железы смешанной секреции осуществляют и внутреннюю, и внешнюю секрецию. Например

· поджелудочная железа выделяет в кровь инсулин и глюкагон, а не в кровь (в 12-перстную кишку) – поджелудочный сок;

· половые железы выделяют в кровь половые гормоны, а не в кровь – половые клетки.

Например,

Щитовидная железа выделяет гормон тироксин, в состав которого входит йод. Тироксин повышает скорость обмена веществ. При недостатке тироксина развивается микседема (обмен веществ слишком медленный), при избытке – базедова болезнь (слишком быстрый).

Поджелудочная железа выделяет два гормона, регулирующие содержание сахара в крови

· инсулин уменьшает содержание сахара в крови – превращает глюкозу в гликоген, который откладывается в печени (при недостатке инсулина развивается сахарный диабет)

· глюкагон увеличивает содержание сахара в крови

Надпочечники выделяют гормон адреналин, который выделяется во время стресса. Он

· повышает пульс и артериальное давление

· повышает концентрацию глюкозы в крови

· сужает сосуды во всех органах, кроме скелетных мышц, сердца, мозга, печени

· активизирует работу нервной системы и органов чувств

· вызывает расширение бронхов и зрачка

· тормозит работу пищеварительной, половой и иммунной систем.

Источник