Schulbiologiekurs kurz. Höhere Samenpflanzen. Höhere Sporenpflanzen

Das Hauptproblem bei allen Versuchen, die Wissenschaft populär zu machen, ist das ständige Scheitern der Theorie des Geistes: die Unfähigkeit, sich in die Lage des Lesers oder Zuhörers zu versetzen, um zu verstehen, welche Dinge ihm selbstverständlich und langweilig erscheinen und welche unverständlich und bedürfen ausführlicher Erläuterungen.

Versuche eines direkten Dialogs zwischen akademischen Wissenschaftlern und der breiten Öffentlichkeit sind bis auf wenige Ausnahmen nicht beliebt, da Wissenschaftler in ihren logischen Konstruktionen dazu neigen, zwei oder drei Zusammenhänge zu überspringen, die für einen Fachmann völlig selbstverständlich, für einen jedoch ohne zusätzliche Erklärung unverständlich sind normaler Mensch, der zuletzt in der Schule von DNA gehört hat und dessen Kopf im Allgemeinen völlig mit anderen Dingen beschäftigt ist.

DNA, Desoxyribonukleinsäure, ist diese wunderschöne Doppelhelix, auf der alle Informationen über die Struktur der Proteine ​​unseres Körpers kodiert sind. Jede Zelle enthält 46 lange, lange DNA-Moleküle – zusammengefaltet werden sie Chromosomen genannt. Wenn wir die Chromosomen abwickeln, beträgt die Gesamtlänge der DNA in jeder unserer Zellen 2 Meter – oder 3,2 Milliarden Nukleotidpaare.

Ein DNA-Molekül ist eine Kette von Nukleotiden. Sie werden mit vier Buchstaben bezeichnet – A, G, T, C (Adenin, Guanin, Thymin und Cytosin). Es ist die Reihenfolge dieser Buchstaben (AAGGGTCAAGGAACCATC und so weiter), die darüber entscheidet, ob Enzyme einen bestimmten DNA-Abschnitt lesen und daraus etwas Nützliches aufbauen können: zuerst ein Botenmolekül, RNA, und dann, wenn man Glück hat, ein Protein – und wenn Also, welches genau. Wenn eine solche Ablesung möglich ist, wird dieser DNA-Abschnitt als Gen bezeichnet. Ein Mensch verfügt über etwa 25.000 proteinkodierende Gene, und jedes davon ist in zwei Kopien vertreten, die von Mama und Papa stammen, sodass sich auf jedem einzelnen Chromosom im Durchschnitt etwas mehr als tausend Gene befinden.

Die wertvollste Eigenschaft von Nukleotiden ist die Komplementarität oder die Verteilung in Paare. Adenin bildet leicht Wasserstoffbrückenbindungen mit Thymin und Guanin mit Cytosin. Die Doppelhelix entsteht gerade dadurch, dass sich in zwei DNA-Ketten immer vorhersehbare Nukleotide gegenüberstehen: A-T, C-G, T-A, G-C. Dank dieser Eigenschaft ist die Zelle in der Lage, DNA zu verdoppeln: In diesem Moment entwindet sich die Doppelhelix und Enzyme platzieren Thymin gegenüber jedem Adenin und Guanin gegenüber jedem Cytosin. Es entstehen zwei neue Doppelhelices, die nach dem Komplementaritätsprinzip jeweils einen alten und einen neu vervollständigten Strang enthalten. Sie können nun zu dicht gepackten Chromosomen gefaltet und auf zwei neue Tochterzellen verteilt werden. Dieselbe bemerkenswerte Eigenschaft macht unser genetisches Material relativ resistent gegen Mutationen: Wenn nur ein DNA-Strang beschädigt ist, können Enzyme ihn jederzeit reparieren und den zweiten als Referenzmaterial verwenden.

Auch beim Lesen von Informationen ist Komplementarität erforderlich. In diesem Fall kriecht das Enzym an einem Gen entlang und baut ein RNA-Molekül, die Ribonukleinsäure, auf. Es ist ähnlich aufgebaut wie DNA, ist aber (normalerweise) einzelsträngig und anstelle von Thymin gibt es ein anderes Nukleotid, Uracil. Aber es wird genau dank der Komplementarität aufgebaut: Im Gegensatz zu Cytosin aus der DNA setzen Enzyme Guanin in die neue RNA ein, im Gegensatz zu Thymin - Adenin, im Gegensatz zu Guanin - Cytosin und im Gegensatz zu Adenin, was zu tun ist, Uracil. Und es ergibt sich auch eine sinnvolle Buchstabenfolge, zum Beispiel aus dem DNA-Abschnitt in den beiden Absätzen oben: Enzyme bilden UUCCCAGUUCCUUGGUAG. Sobald die RNA aufgebaut ist, kann sie den Zellkern verlassen und beginnen, selbstständig etwas Nützliches in der Zelle zu tun. Im Allgemeinen geht man heute davon aus, dass RNAs die allerersten komplexen Moleküle in der belebten Natur waren und eine Zeit lang selbst Informationen speicherten und die Funktionen von Proteinen erfüllten, aber dann fanden sie heraus, wie man DNA als zuverlässige Datenbibliothek aufbaut und wie Proteine ​​als vielfältige, wirksame Helfer im gesamten Zellhaushalt aufzubauen. Heute ist die Schlüsselfunktion der RNA jedoch die Übertragung von Informationen, die für die Synthese von Proteinen aus der DNA in das Zytoplasma der Zelle erforderlich sind, wo sie aufgebaut werden.

Proteine ​​sind lange Ketten aus Aminosäuren. Die Reihenfolge, in der die Aminosäuren miteinander verbunden sind, bestimmt, welche Form das fertige Protein annimmt, wie die Ladungen auf seiner Oberfläche verteilt werden und was es dementsprechend tun kann: Sauerstoff transportieren, Muskeln zur Kontraktion zwingen, zerstören Bakterien, leiten Ionen durch die Membranzellen, nehmen Licht wahr oder wandeln Zellulose in Zucker um. Grundsätzlich kann jedes Problem, das in einer Zelle auftritt, mit Hilfe eines Proteinkomplexes gelöst werden. Wenn dies aus irgendeinem Grund in der Evolution nötig wäre, könnte die Zelle Proteine ​​in der Form des Eiffelturms produzieren, oder Proteine, die Sprudelwasser in Wein verwandeln können, oder, sagen wir, Proteine, die sich unter dem Einfluss von Stress in ein schreckliches Gift verwandeln würden Hormone (wenn du so nervös bist, warum musst du dann leben).

Es ist die Sequenz von Aminosäuren, die in Genen kodiert ist. Nachdem die Informationen von DNA in RNA transkribiert wurden, beginnt die Übersetzung – der Aufbau von Proteinen. Darüber hinaus gibt es in der RNA nur vier Nukleotidbuchstaben und 20 basische Aminosäuren, und daher wird jede Aminosäure durch eine Sequenz aus drei Nukleotiden kodiert. Diese Sprache wurde entschlüsselt, in jedem Schulbuch gibt es ein Wörterbuch. Wenn Sie also die Reihenfolge der Nukleotide kennen, können Sie vorhersagen, wie die Reihenfolge der Aminosäuren aussehen wird (der umgekehrte Vorgang ist viel komplizierter, da dieselbe Aminosäure sein kann kodiert durch verschiedene Sätze von Nukleotiden). Beispielsweise wird aus einem Stück RNA, das wir hier bereits betrachtet haben – UUC CCA GUU CCU UGG UAG – die Peptidkette „Phenylalanin – Prolin – Valin – Prolin – Tryptophan“ gewonnen. An diesem Punkt endet die Synthese, da die letzten drei Nukleotide – UAG – für keine Aminosäure kodieren, dies ist ein Satzzeichen, es bedeutet „das Ende des Proteins“.

Jeder Mensch erbt diese genetischen Anweisungen von seinen Eltern. Von den 46 Chromosomen, die sich in jeder Körperzelle befinden, wurden genau 23 von den Spermien mitgebracht und 23 befanden sich in der Eizelle. Mit Ausnahme der Gene auf dem Y-Chromosom (und entsprechend dem X-Chromosom, wenn Sie ein Mann sind und nur eines haben) sind alle anderen Informationen dupliziert. Die für die Synthese von Hämoglobin, Kollagen, Immunglobulinen, Proteinkinase M-zeta und anderen Proteinen notwendigen Gene erhalten wir von Vater und Mutter. Diese beiden Varianten (Allele) desselben Gens können gleich sein oder sich geringfügig unterscheiden. Das ist sehr gut: Wenn ein Gen kaputt ist, nutzt die Zelle das zweite und der Mensch bleibt mehr oder weniger gesund.

Eine der wichtigen Funktionen von Proteinen ist die Fähigkeit, den Informationsaustausch zwischen der Zelle und der äußeren Umgebung, die in einem vielzelligen Organismus der Interzellularraum ist, sicherzustellen. In der Membran jeder Zelle sind zahlreiche Rezeptorproteine ​​eingebaut. Im extrazellulären Teil des Rezeptors befindet sich eine Stelle, die eingehende Signale empfangen kann. Wenn wir über Sinnesorgane sprechen, kann das Signal Luftvibrationen, Temperatur oder Licht sein. Rezeptoren auf Neuronen können auf Änderungen des elektrischen Potenzials reagieren, aber in den allermeisten Fällen sprechen wir von einer Interaktion mit einem Signalmolekül (Liganden). . Dies geschieht einfach aufgrund der Tatsache, dass die Bindungsstelle – der empfindliche Teil eines bestimmten Rezeptors – in ihrer Form und Ladungsverteilung perfekt mit diesem bestimmten Molekül übereinstimmt, wie ein Schlüssel mit einem Schloss (das ist eine so tief verwurzelte Metapher). Das nutzt wirklich jeder, wenn ich einmal einen meiner Kollegen fragen wollte, wie ein Türschloss funktioniert, da sah er mich herablassend an und begann zu erklären: „Stellen Sie sich mal einen Membranrezeptor vor...“).

Wenn also ein Signalmolekül an einen Rezeptor bindet, ändert es als Reaktion darauf seine Konformation (d. h. die Art und Weise, wie die Aminosäurekette in einer dreidimensionalen Struktur angeordnet ist), und danach beginnt in der Zelle etwas Neues zu passieren. Wenn ein Protein sowohl ein Rezeptor als auch ein Transmembrankanal ist, dann öffnet oder schließt es sich und einige Moleküle beginnen oder stoppen, in die Zelle einzudringen oder sie zu verlassen. Wenn der Rezeptor eine katalytische Aktivität aufweist, beginnt sein intrazellulärer Teil nach der Aktivierung, etwas zu tun, beispielsweise vorbeischwebende Proteine ​​​​zu phosphorylieren (und zwar nicht irgendwelche, sondern diejenigen, die benötigt werden). Oder der Rezeptor kann ein Signal an das G-Protein übertragen und als Reaktion darauf aktiviert er seine Alpha-Untereinheit, und er wird frei schwimmen, um Gutes zu tun – zum Beispiel aktiviert er Adenylatcyclase, er wandelt das ATP-Molekül in ein Signal-cAMP um, die wiederum auf eine Art Proteinkinase einwirken... Im Allgemeinen wird es eine Kaskade von einem Dutzend Molekülen geben, die sich wie ein Dominoprinzip gegenseitig aktivieren und unterdrücken, und letztendlich wird dies zur Freisetzung einiger führen Art der Reaktion auf das Signal der Zelle als Ganzes.

Beispielsweise gelangen Informationen in den Zellkern, einige zuvor inaktive Gene werden dort abgelesen und die Zelle beginnt mit dem Aufbau von Proteinen, über die sie vorher nicht verfügte. Oder die Informationen erreichen einige Membrankanäle und sie ändern ihre Migrationspolitik – sie beginnen, etwas einzulassen oder freizugeben, was ihnen vorher nicht aufgefallen ist. Wenn es sich um eine Nervenzelle handelt, können solche Änderungen in der Migrationspolitik zu Veränderungen der Ionenkonzentration innerhalb und außerhalb der Zelle und damit zur Entstehung eines neuen Nervenimpulses führen, der wiederum Auswirkungen auf den Menschen haben kann Verhalten.

Ich stelle mir keineswegs die Aufgabe, alle möglichen Signale und alle Möglichkeiten, darauf zu reagieren, zu beschreiben. Ich möchte nur betonen, dass all diese Dinge tatsächlich sehr detailliert untersucht wurden und jedes Jahr immer mehr Details angesammelt werden. Die moderne Molekularbiologie verfügt über ein ziemlich sicheres und klares Verständnis davon, was auf molekularer Ebene in einer Zelle geschieht: Wer kommuniziert mit wem, warum ist dies möglich, wie verändern sie sich, wie lösen sie sich voneinander, wo und warum schweben sie als nächstes? . Alle Details sind in wissenschaftlichen Artikeln beschrieben, und alle Grundprinzipien sind in Universitätslehrbüchern (z. B. zur Zytologie) beschrieben. Wenn Sie sich fragen, welche molekulare Kaskade genau abläuft, wenn ein Insulinmolekül mit einem Rezeptor auf der Oberfläche von a interagiert Muskelzelle, dann wird es nicht schwer sein, diese Informationen zu finden. Ich bin in dem Buch nicht so ausführlich darauf eingegangen, weil es niemand lesen wollte.

Der Rezeptor befindet sich nicht unbedingt genau auf der Zellmembran. Einige Signalmoleküle, zum Beispiel Steroidhormone, können von selbst durch die Membran dringen, und dann können sich die Rezeptoren dafür im Inneren der Zelle befinden – im Zytoplasma oder auf der Kernmembran. Aber dann passiert das Gleiche: Der Rezeptor ändert seine Konformation und beeinflusst so ein anderes Protein, jemand spaltet eine Molekülgruppe von jemand anderem ab, einige neue Signalmoleküle erscheinen, sie beeinflussen beispielsweise Rezeptoren im Zellkern, andere Signalmoleküle erscheinen darin , binden an die DNA, lösen das Ablesen eines Gens aus oder unterdrücken es, und die Zelle verändert erneut einen Teil ihrer Aktivität.

Die Wahrnehmung chemischer Signale durch zelluläre Rezeptoren ist die Grundlage der Funktion des Nervensystems. Jede unserer Nervenzellen – ein Neuron – besteht aus einem Körper und vielen Fortsätzen: Dendriten (es gibt viele davon und sie sammeln Informationen) und einem Axon (normalerweise ist es eines, obwohl es sich normalerweise am Ende verzweigt und Informationen weiterleitet zu den nächsten Neuronen). Information ist ein elektrischer Strom, der sich aufgrund der Arbeit von Membrankanälen entlang des Prozesses bewegt, die im richtigen Moment Natriumionen in die Zelle schleusen, im richtigen Moment Kaliumionen aus der Zelle freisetzen, all dies führt zu einer Veränderung der Elektrizität Ladung außerhalb und innerhalb der Membran und zur weiteren Ausbreitung des Signals. Aber das Interessanteste beginnt in dem Moment, in dem der elektrische Impuls das Ende des Axons erreicht. Es kann nicht einfach zum Dendrit des nächsten Neurons springen. Der Kontakt zwischen Neuronen, die Synapse, ist komplexer.

Die überwiegende Mehrheit der Neuronen von Säugetieren kommuniziert untereinander über Neurotransmitter. Wenn das elektrische Signal das Ende des Axons erreicht, werden unter seiner Wirkung zuvor im präsynaptischen Raum gespeicherte Moleküle in den synaptischen Spalt freigesetzt. Dies sind Neurotransmitter – Dopamin, Noradrenalin, Serotonin, Gamma-Aminobuttersäure oder jede andere der Figuren im Buch. Sie schwimmen heldenhaft Dutzende Nanometer durch den synaptischen Spalt und binden sich an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran – und dies führt dazu, dass auch das zweite Neuron beginnt, Kalium- und Natriumionen einzulassen oder freizusetzen und seinen eigenen elektrischen Strom zu erzeugen (oder umgekehrt). , blockiert jede mögliche Entstehung, wenn es sich um einen hemmenden Neurotransmitter handelt).

Das Schöne an diesem Übertragungssystem ist, dass es auf vielfältige Weise beeinflusst werden kann. Das erste Neuron kann viele verschiedene Neurotransmitter in beliebiger Menge freisetzen. Es kann sie aus dem synaptischen Spalt zurückfangen. Im Raum zwischen den Neuronen können Enzyme vorhanden sein, die den Neurotransmitter abbauen. Rezeptoren können mehr oder weniger empfindlich auf Neurotransmitter reagieren. Alle diese Parameter können mit Hilfe zusätzlicher Moleküle, die sowohl im Körper produziert als auch in der Apotheke gekauft werden, beeinflusst werden und so die Funktion von Neuronen und damit Stimmung, Gedächtnis und Lernen stark verändern. Ein weiteres offensichtliches Beispiel für die Bindung von Liganden an Rezeptoren in einem mehrzelligen Organismus sind Hormone. Im engeren Sinne sind Hormone Substanzen, die von spezialisierten endokrinen Drüsen produziert werden – der Zirbeldrüse, den Nebennieren, der Schilddrüse usw. Eine modernere Definition umfasst alle Substanzen, die in einigen Geweben produziert werden und andere beeinflussen, beispielsweise Leptin, das wird von Fettzellen oder Cholecystokinin produziert, das im Dünndarm produziert wird. Beide Hormone können im Großen und Ganzen auf das Gehirn einwirken, um den Hunger zu unterdrücken.

Zellen können beschließen, das Hormon selbst zu produzieren. Nehmen wir an, die Bauchspeicheldrüse selbst analysiert den Zuckerspiegel im Blut und produziert, wenn er zu hoch wird, mehr Insulin, sodass die Zellen diesen Zucker aufnehmen und essen können. Aber es gibt auch eine zentrale Regulierung: Der Hypothalamus sammelt alle Informationen über die Zusammensetzung des Blutes, die Funktion der inneren Organe, den Zustand des Gehirns, die Tageszeit usw. und erzeugt molekulare Signale für die Hypophyse, die in wiederum setzt Hormone frei, die aufgrund der Wirkung auf alle anderen endokrinen Drüsen unseres Körpers die Funktion des Körpers sowohl direkt als auch extern regulieren.

Die chemische Natur von Hormonen ist vielfältig: Grundsätzlich hat fast jedes Molekül im Laufe der Evolution die Chance, sich in einen Schicksalsboten zu verwandeln. In unserem Fall sind die beiden größten Gruppen Steroid- und Peptidhormone. Die ersten werden auf der Basis von Cholesterin hergestellt (ja, das ist im Allgemeinen ein schrecklich wichtiges und notwendiges Molekül; ohne es können Zellmembranen nicht existieren; die gute Nachricht ist, dass der Körper Cholesterin selbst synthetisieren kann, Sie haben also kein Cholesterin). um dessen Anwesenheit in Lebensmitteln gezielt zu überwachen). Zu den Steroidhormonen zählen alle wichtigen Sexualhormone (Östradiol, Testosteron etc.) und alle Kortikosteroide, darunter auch das „Stresshormon“ Cortisol. Steroidhormone dringen leicht in Zellmembranen ein, sodass sich ihre Rezeptoren nicht auf der Oberfläche der Zellen, sondern im Inneren befinden. Peptidhormone sind Ketten aus Aminosäuren. Sie werden nicht Proteine ​​genannt, weil sie nicht erwachsen sind und es auch nicht verdienen: Proteine ​​sind lang und Peptide sind kurz. Oxytocin hat beispielsweise nur neun Aminosäuren. Insulin hat zwei Ketten, A und B, wobei die erste aus 21 und die zweite aus 30 Aminosäuren besteht. Allerdings werden Peptidhormone wie klassische Proteine ​​​​synthetisiert und sind zunächst recht lang. Anschließend werden sie einfach in mehrere Stücke geschnitten, von denen eines zu einem Hormon wird und die anderen auch für etwas nützlich sind. Die überwiegende Mehrheit der Peptidhormone wird jedoch im Hypothalamus und in der Hypophyse produziert, und daher ist das Schicksal der Nebenprodukte ihrer Produktion noch nicht vollständig untersucht – hier wäre es besser, die Hauptprodukte endlich zu verstehen.

Es gibt viele Hormone, die weder Steroide noch Peptide sind. Beispielsweise haben Schilddrüsenhormone, Adrenalin oder Melatonin ihre eigene spezielle Struktur. Letzteres ist ein Derivat von Tryptophan, also einer Aminosäure, aber nur einer. Tryptophan wird in Serotonin umgewandelt und Serotonin wiederum in Melatonin. In populären Artikeln über Diäten wird oft gesagt, dass Bananen reich an Tryptophan sind, was bedeutet, dass sie gegessen werden sollten, um Serotonin zu synthetisieren und die Stimmung zu verbessern. Das ist zweifelhaft: Mit der gleichen Sicherheit kann man davon ausgehen, dass Melatonin aus überschüssigem Serotonin synthetisiert wird und man im besten Fall schlafen möchte und im schlimmsten Fall eine saisonale Depression einsetzt. Es gibt wissenschaftliche Studien, dass bei einem akuten Mangel an Tryptophan in der Ernährung zwar die Stimmung sinkt, eine schlechte Ernährung aber überhaupt nicht zum persönlichen Wohlbefinden beiträgt; Aber die Idee, dass man Bananen essen muss, um glücklich zu sein, ist offenbar doch eine urbane Legende.

Es gibt eine spezielle Methode, Biologie zu Hause von Grund auf selbst zu lernen. Um es abzuschließen, müssen Sie sich nur keine Sorgen machen, geduldig sein und über gute Lehrbücher und visuelle Hilfsmittel verfügen. Selbstorganisation und viel Zeit für die Vorbereitung spielen eine wesentliche Rolle für den Erfolg.

Wenn Sie eine Prüfung in Biologie ablegen müssen, aber kein Geld für einen Nachhilfelehrer haben, können Sie diese Naturwissenschaft selbst studieren. Zunächst sollten Sie Ihren Wissensstand einschätzen. Wenn dieser Wert Null ist, müssen Sie sich genügend Zeit für das eigenständige Studium der Biologie nehmen, um alle Themen gründlich zu studieren und zu verstehen. Dazu sollten Sie sich mit dem Unified State Exam-Programm vertraut machen und einen detaillierten Arbeitsplan erstellen. Sie müssen berechnen, wie viele Themen das Programm umfasst und wie lange die Bearbeitung jedes einzelnen dauert.

Es ist notwendig, sich auf jedes Thema einzeln vorzubereiten und nicht auf alle auf einmal. Die Zweige der Biologie sind logisch miteinander verbunden. Das erworbene Wissen wird Schritt für Schritt erweitert. Daher werden zuerst grundlegende Begriffe und Konzepte studiert und dann ernstere Themen. Erst wenn ein Thema gut erlernt ist, kann man zum nächsten übergehen. Die wichtigste Voraussetzung für selbstständiges Lernen ist die strikte Einhaltung des Zeitplans. Wenn Sie sich drücken und alles bis zum allerletzten Tag aufschieben, werden Sie möglicherweise nie etwas lernen. Wenn Biologie relativ einfach ist, können Sie mindestens eine Woche damit verbringen, sie zu studieren. Wenn die Naturwissenschaft sehr schwer zu verstehen ist, muss dieser Zeitraum verlängert werden.

Sie sollten Lehrbücher für alle Biologiekurse erwerben, erläuternde Handbücher besorgen und Biologiehefte aus all Ihren Studienjahren aus Ihren eigenen Archiven abrufen. Sie müssen kurze Absätze lesen. Nach jeder Lektüre müssen Sie den Stoff gut verstehen und aus dem Gedächtnis eine kurze Zusammenfassung darüber schreiben. Auf diese Weise können Sie die wichtigsten und wichtigsten Punkte für sich hervorheben. Beim Studium eines Faches sollte das Schulbuch als grundlegende Wissensquelle betrachtet werden. Andere Informationsquellen werden am besten als klare Erklärungen oder als nützliche Ergänzungen zum Lehrbuch verwendet, jedoch nicht als Primärmaterial.

Beim Verfassen einer Zusammenfassung empfiehlt es sich, verschiedene Zeichnungen, Diagramme, Grafiken und Tabellen von Hand anzufertigen, die kurz das Wesentliche des Gelesenen vermitteln. Solche Notizen bleiben gut im Gedächtnis und werden dem gewünschten Abschnitt zugeordnet. Die Notizbuchfelder sollten leer bleiben, damit Platz für zukünftige Notizen und Erläuterungen bleibt. Sie müssen Ihr Manuskript auswendig lernen und Ihr Wissen anhand der Begriffstabelle überprüfen. Wenn in der Tabelle unbekannte Namen vorkommen, müssen diese in den Anmerkungen des Abschnitts aufgeführt werden, zu dem sie gehören.

Für jedes Thema sollten Sie die Hälfte der Aufgaben erledigen und Ihren Grad der Selbstvorbereitung überprüfen. Scheitern die Aufgaben, muss das schwierige Thema besser erlernt werden. Wenn die Aufgaben einfach und richtig gestellt werden, können Sie den zweiten Teil der Aufgaben lösen und so Fähigkeiten entwickeln. Nachdem Sie alle Aufgaben erledigt haben, müssen Sie an Ihren Fehlern arbeiten: Markieren Sie alle kniffligen Fragen und lesen Sie sie noch einmal.

Erforderliches Kursprogramm

Um zu wissen, welche Themen der Biologie Sie für die Prüfung lernen müssen, müssen Sie sich mit dem gesamten Kursprogramm vertraut machen. Der schulische Biologieunterricht umfasst folgende Abschnitte:

1. Biologie ist die Wissenschaft der lebendigen Natur. Sie müssen die Definition des Begriffs „Biologie“ und die Methoden seiner Forschung kennen. Lernen Sie die Zeichen von Lebewesen, den Zellaufbau und Stoffwechselprozesse kennen.
2. Zelle als biologisches System. Dazu gehören folgende Unterthemen: Zellvielfalt, Zellstruktur, Funktionen ihrer Organellen, Stoffwechsel, Ernährung und Zellreproduktion.
3. Organismus als biologisches System. Um diesen Abschnitt zu meistern, müssen Sie verstehen, was es ist: ein- und mehrzellige Organismen, Viren, Auto- und Heterotrophe, das Prinzip der Gewebebildung aus Zellen, die Reproduktion von Organismen und die Genetik.
4. Vielfalt der Organismen. Es ist notwendig, taxonomische Kategorien zu beherrschen, die 5 Königreiche lebender Organismen kennenzulernen und sich an die strukturellen Merkmale und lebenswichtigen Funktionen von Chorda-Organismen zu erinnern.
5. Der Mensch und seine Gesundheit. Dieser Abschnitt umfasst die Struktur und Funktion menschlicher Gewebe, Organe und Systeme sowie Kenntnisse der persönlichen Hygiene.
6. Superorganismale Systeme und die Entwicklung der organischen Welt. Sie sollten sich mit den Theorien der Evolutionsideen, der Vielfalt der existierenden Arten und der Geschichte der menschlichen Herkunft vertraut machen.
7. Ökosysteme und ihre inhärenten Muster. Wir müssen uns daran erinnern, was ein Ökosystem ist, welche Arten es gibt und wie der Stoffkreislauf in der Natur abläuft. Es ist auch notwendig, sich mit den Lehren Wernadskis vertraut zu machen und zu lernen, was die Bio- und Noosphäre ist.

Um das Studium des Stoffes zu erleichtern, müssen die Themen in einer logischen Reihenfolge angeordnet werden. Zunächst werden die Grundlagen aller Lebewesen, beispielsweise Zellen, untersucht. Dann allgemeinere Artikel, wie zum Beispiel Stoffe. Als nächstes werden die bereits untersuchten Gewebe zu Organen geformt oder der Evolutionsprozess vom Protozoen zum Vielzeller untersucht. Sie müssen nur verstehen, dass Biologie keine Sammlung verschiedener Abschnitte ist, sondern miteinander verbundene Themen, die ineinander übergehen.

Wie kann man ein Thema am einfachsten selbst verstehen?

Ohne einen Nachhilfelehrer ist es natürlich schwieriger, Biologie alleine zu verstehen. Aber in dieser Wissenschaft gibt es nichts Beängstigendes. Es muss nur leicht wahrgenommen werden, als etwas Lehrreiches und Interessantes, dann wird es einfacher, es auswendig zu lernen – durch die Kenntnis des jeweiligen Themas.

Es wird immer empfohlen, sich mit speziellen Lehrbüchern auf die Prüfung vorzubereiten. Sie enthalten alle notwendigen Informationen. Sie sind aber auch mit komplexen Begriffen übersättigt, die es schwierig machen, das Geschriebene wahrzunehmen und zu verstehen. Daher empfiehlt es sich, neben Lehrbüchern auch verschiedene Handbücher zu verwenden, die in einfacher Laiensprache verfasst sind. Sie helfen Ihnen, die Inhalte des Lehrbuchs zu interpretieren und zu verstehen. Es ist besser, im Stillen zu lesen, da beim lauten Aussprechen die Aufmerksamkeit zerstreut wird und die Informationen schlechter im Gedächtnis bleiben.

Wissenschaftliche Filme können als zusätzliches Lehrmaterial eingesetzt werden. Sie behandeln Themen, die schwer zu verstehen sind, detailliert und klar. Darüber hinaus funktioniert beim Anschauen von Lehrfilmen das visuelle und auditive Gedächtnis, was zu einem höheren Maß an Einprägsamkeit führt.

Sie können ein Thema, das Sie gelesen haben, nicht ungelernt lassen. Bleibt ein Thema nach mehrmaliger Lektüre unerforscht, muss es genauer analysiert werden. Sie können nicht mit dem nächsten Stoff fortfahren, wenn Sie den vorherigen nicht gelernt haben. Sie müssen in kleinen Portionen lernen. Nachdem Sie die Seite gelesen haben, müssen Sie sich kurz erzählen, was besprochen wurde. Wenn alles klar ist, sollten Sie weiterlesen. Wenn nicht, lesen Sie es noch einmal. Durch die ständige Selbstkontrolle des Wissens können Sie Gedächtnislücken erkennen und den gesamten Stoff gleichmäßig erlernen.

Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Region Krasnodar

staatliche Haushaltsbildungseinrichtung

weiterführende Berufsausbildung

„Landwirtschaftliche Hochschule Anapa“

Region Krasnodar

(GBOU SPO AST KK)

LERNPROGRAMM

für Erstsemesterstudierende

KURZE VORTRÄGE

in der Disziplin „Biologie“

(zur Vorbereitung auf die Prüfung)

Zusammengestellt von:

Matveeva T.V.

2012

Allgemeine Biologie

1. Chemische Zusammensetzung der Zelle. Die Rolle organischer Substanzen in ihrer Struktur und Lebensaktivität.
2. Photosynthese und Chemosynthese.
3. Zelltheorie.
4. Zellstruktur und Funktionen.
5. Der Aufbau und die Funktionsweise pflanzlicher und tierischer Zellen.
6. Gene und Chromosomen als materielle Grundlage der Vererbung. Ihre Struktur und Funktionsweise.
7. Biosynthese von Proteinen. Transkription und Ausstrahlung.
8. Prokaryoten und Viren, ihre Struktur und Funktionsweise. Viren sind Erreger gefährlicher Krankheiten.
9. Individuelle Entwicklung von Organismen. Embryonale und postembryonale Entwicklung.

Genetik

1. Grundlagen der Genetik. Hybridologische Methode.
2. Mendels Gesetze.
3. Genotyp und Phänotyp.
4. Geschlechtschromosomen und Autosomen. Geschlechtsgebundene Vererbung.
5. Humangenetik. Methoden zur Untersuchung der menschlichen Vererbung. Erbkrankheiten, ihre Vorbeugung.
6. Erbliche Variabilität, ihre Arten. Arten von Mutationen, ihre Ursachen. Die Rolle von Mutationen bei der Evolution der organischen Welt und der Selektion.
7. Die Vielfalt an Pflanzensorten und Tierrassen ist das Ergebnis der Züchtungsarbeit von Wissenschaftlern. N. I. Vavilovs Gesetz zur homologischen Reihe in der erblichen Variabilität.
8. Hybridologische Methode zur Untersuchung der Vererbung. Mendels erstes und zweites Gesetz.
9. Zytologische Grundlagen von Vererbungsmustern.
10. Dihybridkreuzung. Mendels zweites Gesetz.
11. Verknüpfung der Vererbung von Genen. Genetik des Geschlechts.
12. Erbliche Erkrankungen des Menschen, ihre Behandlung und Vorbeugung.

Evolution

1. Entwicklung evolutionärer Konzepte. Beweis der Evolution.
2. Evolutionslehre von Charles Darwin. Seine wichtigsten Bestimmungen und Bedeutung.
3. Typ, Typkriterien. Populationen.
4. Artbildung.
5. Der Kampf ums Dasein und die natürliche Auslese.
6. Die Anpassungsfähigkeit von Organismen ist das Ergebnis der Wirkung evolutionärer Faktoren. Die relative Natur der Fitness.
7. Künstliche Auswahl und Auswahl.
8. Bildung neuer Arten. Makroevolution.
9. Die Entstehung des Lebens auf der Erde.
10. Menschliche Evolution. Beweis für die Abstammung des Menschen von Säugetieren.
11. Triebkräfte der menschlichen Evolution. Biologische und soziale Faktoren der Evolution. Die Hauptstadien der menschlichen Evolution.

Ökologie

1. Grundlagen der Ökologie. Umweltfaktoren.
2. Biogeozänose als Ökosystem, seine Verbindungen, Verbindungen zwischen ihnen. Selbstregulierung in der Biogeozänose. Artenvielfalt, ihre Anpassungsfähigkeit an das Zusammenleben.
3. Biomasse. Energiefluss und Stromkreisläufe. Ökologische Pyramide.
4. Veränderungen in Biogeozänosen. Gründe für die Veränderung von Biogeozänosen. Agrozönose.
5. Biosphäre, ihre Grenzen. Die Lehre von V.I. Wernadski über die Biosphäre. Die führende Rolle lebender Materie bei der Transformation der Biosphäre.
6. Stoffkreislauf in einem Ökosystem. Die Hauptenergiequelle, die den Kreislauf sicherstellt.
7. Lebende Materie, ihre Rolle im Stoffkreislauf und die Energieumwandlung in der Biosphäre.
8. Veränderungen in der Biosphäre unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten, die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts in der Biosphäre als Grundlage ihrer Integrität.

ALLGEMEINE BIOLOGIE.

1. Chemische Zusammensetzung der Zelle. Die Rolle organischer Substanzen in ihrer Struktur und Lebensaktivität.

Die Zellen lebender Organismen enthalten mehrere tausend Stoffe, die an verschiedenen chemischen Reaktionen beteiligt sind. Zu den lebenden Zellen gehören:

Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff. Zusammen machen diese Elemente fast 98 % des gesamten Zellinhalts aus.

Anorganische Verbindungen (Wasser, Salze). Etwa 2/3 der Masse eines Menschen besteht aus Wasser. Salze schaffen ein Milieu, beschleunigen Reaktionen und fördern die Ausscheidung von Stoffen.

Organische Stoffe sind komplexe kohlenstoffhaltige Stoffe (Kohlenhydrate, Proteine, Fette, Nukleinsäuren und ATP).

Kohlenhydrate und Fette können im Körper ineinander umgewandelt werden. Proteine ​​können auch in Fette und Kohlenhydrate umgewandelt werden.

Funktionen von Kohlenhydraten:

Energie (Sauerstoffabbau von Glukose);

strukturell (Teil der Haut, Knorpel);

an der Synthese anderer organischer Substanzen (z. B. Fette) teilnehmen;

sind eine Quelle für Stoffwechselwasser im Körper (während des Abbaus von Glukose in Endprodukte).

Funktionen von Fetten:

sind Teil intrazellulärer Strukturen;

Energie als Ergebnis von Dissimilationsprozessen freisetzen;

schützt Zelle und Körper vor plötzlichen Temperaturschwankungen und mechanischen Schäden

speichern die für die Zelle notwendige Substanz und Energie

sind eine Quelle für Stoffwechselwasser

Funktionen von Proteinen in einer Zelle:

Aufbau, Synthese eigener spezifischer Proteine;

katalytisch, chemische Reaktionen beschleunigen;

regulierend, durchgeführt mit Hilfe von Hormonen;

motorische Muskelproteine, mit deren Hilfe Muskeln arbeiten;

Transport, Übertragung von Sauerstoff und Kohlendioxid mithilfe von Proteinglobin;

schützend, Produktion von Proteinen - Antikörpern.

2. Photosynthese und Chemosynthese.

Photosynthese ist der Prozess der Synthese organischer Substanzen aus anorganischen unter Verwendung von Lichtenergie. Die Photosynthese in Pflanzenzellen findet in Chloroplasten statt. Gesamtformel der Photosynthese:

6CO2 + 6H2O + LICHT = C6H2O6 + 6O2

Lichtphase Photosynthese findet nur mit Licht statt: Ein Lichtquant schlägt ein Elektron aus einem Chlorophyllmolekül heraus, das in der inneren Membran des Thylakoids liegt; Das herausgeschlagene Elektron kehrt entweder zurück oder landet in einer Kette von Enzymen, die sich gegenseitig oxidieren. Eine Kette von Enzymen überträgt ein Elektron an die Außenseite der Thylakoidmembran zu einem Elektronentransporter. Die Membran wird von außen negativ aufgeladen.

Das positiv geladene Chlorophyllmolekül, das in der Mitte der Membran liegt, oxidiert Enzyme, die Manganionen enthalten, die auf der Innenseite der Membran liegen. Diese Enzyme sind an den Reaktionen der Photosynthese von Wasser beteiligt, die zur Bildung von H+ führen; Wasserstoffprotonen werden an die Innenfläche der Thylakoidmembran abgegeben und auf dieser Oberfläche entsteht eine positive Ladung. Wenn die Potentialdifferenz an der Thylakoidmembran 200 mV erreicht, beginnen Protonen, durch ATP-Synthetasen zu springen und nutzen die Energie ihrer Bewegung, um ATP zu synthetisieren.

Während der Dunkelphase Glukose wird aus CO2 und an Träger gebundenem atomarem Wasserstoff synthetisiert. Zusammenfassende Gleichung der Dunkelstufe.

6СО2 + 24Н = С6Н2О6 + 6Н2О

Thylakoid – Wachstum der inneren Membran des Chloroplasten. Bei Dunkelreaktionen werden dem Chloroplasten kontinuierlich Ausgangsstoffe und Energie zugeführt. Kohlenmonoxid gelangt aus der umgebenden Atmosphäre in das Blatt, Wasserstoff entsteht in der Lichtphase der Photosynthese durch die Spaltung von Wasser. Die Energiequelle ist ATP, das während der Lichtphase der Photosynthese synthetisiert wird. Alle diese Stoffe werden zum Chloroplasten transportiert, wo die Kohlenhydratsynthese stattfindet.

Chemosynthese – Synthese organischer Verbindungen unter Nutzung der Energie von Oxidationsreaktionen anorganischer Verbindungen. Die Chemosynthese ist charakteristisch für Eisenbakterien und Schwefelbakterien. Die ersten nutzen die Energie, die bei der Oxidation von zweiwertigem Eisen zu Eisen(III)-Eisen freigesetzt wird; Letztere oxidieren Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure.

3. Zelltheorie.

Zelle – eine elementare Einheit eines lebenden Systems.

Die Zelle verstoffwechselt Stoffe und Energie, wächst, vermehrt sich und erbt ihre Eigenschaften, reagiert auf äußere Reize und ist bewegungsfähig.

Es ist der wichtigste Bestandteil aller lebenden Organismen.

Zelle:

Die Grundeinheit der Struktur und Funktionsweise eines lebenden Organismus.

Selbstregulierendes offenes System.

Die Zellen aller Organismen sind in ihrer chemischen Zusammensetzung, Struktur und Funktion grundsätzlich ähnlich.

Das Leben eines Organismus als Ganzes wird durch das Zusammenspiel seiner einzelnen Zellen bestimmt.

Alle neuen Zellen entstehen durch Teilung der ursprünglichen Zellen.

In mehrzelligen Organismen sind Zellen auf die Funktionen spezialisiert, die sie ausführen und Gewebe bilden.

Die weitere Verbesserung der mikroskopischen Technologie, die Schaffung eines Elektronenmikroskops und die Entstehung molekularbiologischer Methoden eröffnen vielfältige Möglichkeiten, in die Geheimnisse der Zelle einzudringen, ihre komplexe Struktur und die Vielfalt der in ihr ablaufenden biochemischen Prozesse zu verstehen.

4. Zellstruktur und -funktionen.

Organoide - verschiedene Strukturen einer lebenden Zelle, die für die Ausführung einer bestimmten Funktion verantwortlich sind.

Zellstrukturen:

Zytoplasma. Ein wesentlicher Teil der Zelle, eingeschlossen zwischen der Plasmamembran und dem Zellkern. Die meisten chemischen und physiologischen Prozesse der Zelle finden im Zytoplasma statt.

Plasma Membran.Jede Zelle von Tieren, Pflanzen und Pilzen ist durch eine Plasmamembran von der Umwelt oder anderen Zellen abgegrenzt. Lipide in der Membran bilden eine Doppelschicht und Proteine ​​durchdringen die gesamte Dicke. Funktionen: Erhaltung der Zellform, Schutz vor Schäden, Regulierung der Aufnahme und Abfuhr von Stoffen.

Lysosomen - Das sind Membranorganellen. Durch die Verdauung verschiedener organischer Partikel stellen Lysosomen zusätzliche „Rohstoffe“ für chemische und energetische Prozesse in der Zelle bereit.

Golgi-Komplex.Die Biosyntheseprodukte, die in die Lumen der Hohlräume und Tubuli des endoplasmatischen Retikulums gelangen, werden im Golgi-Apparat konzentriert und transportiert. Hier findet die Anreicherung, Verpackung, Ausscheidung organischer Substanzen und die Bildung von Lysosomen statt.

Endoplasmatisches Retikulum– ein System zur Synthese und zum Transport organischer Substanzen.

Ribosomen. An den Membranen des endoplasmatischen Retikulums befestigt oder frei im Zytoplasma gelegen, werden auf ihnen Proteine ​​​​synthetisiert.

Mitochondrien – Energieorganellen. Hier wird die Energie der Nahrungsstoffe in ATP-Energie umgewandelt, die für das Leben der Zelle und des gesamten Organismus notwendig ist.

Plastiden (Leukoplasten, Chloroplasten, Chromoplasten).Funktion: Ansammlung organischer Reservesubstanzen, Anziehung bestäubender Insekten, Synthese von ATP und Kohlenhydraten.

Zellzentrum (zwei Zylinder und Zentriolen, die senkrecht zueinander stehen). Es dient als Träger für die Filamente der Spindel.

Zelluläre Einschlüsse sind instabile Gebilde. Dichte, körnige Einschlüsse enthalten Reservenährstoffe (Stärke, Proteine, Zucker, Fette) oder Zellabfallprodukte, die noch nicht entfernt werden können.

Kern (zwei Membranen, Kernsaft, Nukleolus). Speicherung erblicher Informationen in der Zelle und deren Reproduktion, Synthese von RNA – Information, Transport, Ribosomal.

5. Der Aufbau und die Lebensfunktionen pflanzlicher und tierischer Zellen.

Der Aufbau und die Funktionsweise pflanzlicher und tierischer Zellen haben viele Gemeinsamkeiten.

Gemeinsame Merkmale pflanzlicher und tierischer Zellen:

Grundlegende Einheit der Struktur.

Ähnlichkeiten im Ablauf vieler chemischer Prozesse im Zytoplasma und Zellkern.

Die Einheit des Prinzips der Übertragung erblicher Informationen bei der Zellteilung.

Ähnliche Membranstruktur.

Einheit der chemischen Zusammensetzung.

Eine Pflanzenzelle hat eine autotrophe Ernährungsweise; es sind Plastiden vorhanden – Organe, die Pigmente enthalten.

Tierische Zellen haben keine dichte Zellwand und keine Plastiden. In einer tierischen Zelle gibt es keine zentrale Vakuole. Das Zentriol ist charakteristisch für das Zellzentrum tierischer Zellen.

Ähnlichkeiten weisen auf die Nähe ihres Ursprungs hin. Unterschiede weisen darauf hin, dass die Zellen zusammen mit ihren Besitzern einen langen Weg der historischen Entwicklung durchlaufen haben.

6. Gene und Chromosomen als materielle Grundlage der Vererbung. Ihre Struktur und Funktionsweise.

Gen – ein Abschnitt eines DNA-Moleküls, der die Vererbung eines bestimmten Merkmals bestimmt. Dies ist ein Abschnitt eines Chromosoms.

Chromosomen – Träger erblicher Informationen. Sie enthalten DNA im Komplex mit dem Hauptprotein, RNA, sauren Proteinen, Lipiden, Mineralien und dem für die Replikation notwendigen DNA-Polymerase-Enzym.

Chromosomenfunktion– Kontrolle über alle Lebensprozesse der Zelle.

Die Anzahl, Form und Größe der Chromosomen sind das Hauptmerkmal, das genetische Kriterium der Art. Eine Veränderung der Anzahl, Form oder Größe der Chromosomen ist die Ursache einer Mutation.

Gen ist eine Matrix für die Synthese von mRNA, und mRNA ist eine Matrix für die Proteinsynthese. Die Matrixnatur der Reaktionen der Selbstverdopplung von DNA-Molekülen, der Synthese von mRNA und Protein ist die Grundlage für die Übertragung erblicher Informationen von einem Gen auf ein Merkmal, das durch Proteinmoleküle bestimmt wird. Die Vielfalt der Proteine, ihre Spezifität und Vielseitigkeit sind die Grundlage für die Ausbildung verschiedener Eigenschaften im Körper und die Umsetzung der in den Genen enthaltenen Erbinformationen.

Erbinformationen werden durch die Replikation eines DNA-Moleküls übertragen.

7. Biosynthese von Proteinen. Transkription und Ausstrahlung.

Der Prozess der Proteinbiosynthese umfasst eine Reihe aufeinanderfolgender Ereignisse:

Im Zellkern: DNA-Replikation (Transkription) Messenger-RNA

Im Zytoplasma mit Hilfe von Ribosomen:Messenger-RNA-(Translations-)Protein

Die Synthese der Boten-RNA (mRNA) erfolgt im Zellkern.

Transkription – der Prozess des Umschreibens der in DNA-Genen enthaltenen Informationen in ein synthetisiertes mRNA-Molekül.

Übertragen - der Prozess des Zusammenbaus eines Proteinmoleküls, der in Ribosomen stattfindet.

mRNA-Moleküle verlassen den Zellkern durch die Poren der Kernmembran und werden in das Zytoplasma zu den Ribosomen geleitet. Hier werden auch Aminosäuren geliefert. Das Ribosom entlang der mRNA-Kette macht einen Schritt, der drei Nukleotiden entspricht. Die Aminosäure wird von der tRNA getrennt und wird zu einer Kette aus Proteinmonomeren. Die freigesetzte t-RNA wandert weg und kann sich nach einiger Zeit wieder mit einer bestimmten Säure verbinden, die zum Ort der Proteinsynthese transportiert wird. Somit entspricht die Nukleotidsequenz im DNA-Triplett der Nukleotidsequenz im mRNA-Triplett

1. Prokaryoten und Viren, ihre Struktur und Funktionsweise.

Viren sind Erreger gefährlicher Krankheiten.

Sie werden in zwei Gruppen eingeteilt: pränukleäre (Prokaryoten) und nukleare (Eukaryoten).

Prokaryoten (einschließlich Bakterien):

kein organisierter Kern;

Die Zelle enthält nur ein Chromosom, das nicht durch eine Membran vom Rest der Zelle getrennt ist, sondern direkt im Zytoplasma liegt. Es enthält alle Erbinformationen;

Im Zytoplasma gibt es zahlreiche kleine Ribosomen.

Die funktionelle Rolle von Mitochondrien und Chloroplasten wird durch spezielle, eher einfache Membranfalten übernommen

Zellen sind mit einer Plasmamembran bedeckt, auf der sich eine Zellmembran oder Schleimkapsel befindet.

Prokaryoten sind typische unabhängige Zellen.

Viren (nichtzelluläre Lebensformen):

es gibt kein Zytoplasma und andere Zellorganellen, keinen eigenen Stoffwechsel;

Sie zeigen ihre grundlegenden Eigenschaften von Lebewesen (Stoffwechsel und Fortpflanzung) nur innerhalb anderer Zellen. Außerhalb von Zellen können sie in Form von Kristallen vorliegen.

bestehen aus zahlreichen Proteinmolekülen und genetischem Material, bei dem es sich um DNA oder RNA handeln kann. Die Proteinhülle erkennt Zielzellen und schützt den genetischen Apparat;

Die biologische Bedeutung von Viren wird durch ihre Fähigkeit bestimmt, verschiedene Krankheiten auszulösen. Zu den menschlichen Virusinfektionen zählen beispielsweise Grippe, Masern, Pocken, AIDS und Virushepatitis.

9. Individuelle Entwicklung von Organismen. Embryonale und postembryonale Entwicklung.

Ontogenese – individuelle Entwicklung eines Organismus vom Moment der Bildung der Zygote bis zum Ende des Lebens des Organismus.

Nach der Befruchtung finden folgende Stadien statt:

Sich trennen (Die Zygote teilt sich durch Mitose in zwei Zellen). Die beiden resultierenden Zellen werden getrennt, dann wird jede Zelle erneut in zwei Teile geteilt und ein Embryo wird erhalten;

Gastrula - Der Embryo ist zweischichtig, er hat eine Darmhöhle, eine primäre Mundöffnung, zwei Zellschichten - Ektoderm und Endoderm;

Späte Gastrula(bei allen Tieren außer Schwämmen und Hohltieren). In diesem Stadium erscheint die dritte Zellschicht – das Mesoderm;

Neutruls (im Chordate-Embryo) - es bildet sich ein axialer Komplex, bestehend aus einer Chorda und einer Neuralplatte. Anschließend erfolgt die Zelldifferenzierung: Aus dem Ektoderm werden Hautepithel, Zahnschmelz, Nervensystem und Sinnesorgane gebildet, aus dem Endoderm werden Darmepithel, Verdauungsdrüsen und Lunge gebildet. Aus dem Mesoderm - Skelett, Muskeln, Kreislaufsystem, Ausscheidungsorgane, Fortpflanzungssystem.

Postembryonale Entwicklung:

Direkte . Der Körper unmittelbar nach der Geburt ähnelt dem eines Erwachsenen, ist jedoch kleiner.

Indirekt. Nach der Geburt durchläuft der Körper Zwischenstadien (Larve, Puppe etc.).

Es gibt indirekte Entwicklung:

mit unvollständiger Metamorphose;

mit vollständiger Metamorphose.

GENETIK

1. Grundlagen der Genetik. Hybridologische Methode.

Genetik – eine Wissenschaft, die die Muster der Vererbung und Variabilität untersucht und Methoden für die praktische Anwendung dieser Muster entwickelt.

Die Hauptziele dieser Wissenschaft sind:

Untersuchung materieller Strukturen, die für die Speicherung erblicher Informationen verantwortlich sind;

Untersuchung des Mechanismus der Übertragung erblicher Informationen von Generation zu Generation;

die Untersuchung, wie genetische Informationen in spezifische Merkmale und Eigenschaften eines Organismus umgewandelt werden;

Untersuchung der Ursachen und Muster von Veränderungen der Erbinformation in verschiedenen Stadien der Organismusentwicklung.

Zur Lösung genetischer Probleme auf Organismen- und Populationsebene wird die hybridologische Methode eingesetzt.

Es wurde von G. Mendel entwickelt. Das Wesentliche ist die Kreuzung (Hybridisierung) von Organismen, die sich in einem oder mehreren Merkmalen voneinander unterscheiden. Da die Nachkommen solcher Kreuzungen Hybriden genannt werden, nennt man die Methode hybridologisch.

Die hybridologische Methode liegt der modernen Genetik zugrunde.

2. Mendels Gesetze.

Mendels erstes Gesetz(Gesetz der Einheitlichkeit von Hybriden der ersten Generation oder Gesetz der Dominanz):

Bei der Kreuzung zweier Organismen, die zu verschiedenen reinen Linien gehören (zwei homozygote Organismen), die sich in einem Paar alternativer Merkmale voneinander unterscheiden, ist die gesamte erste Generation von Hybriden (F1) einheitlich und trägt das Merkmal eines der Elternteile.

Mendels zweites Gesetz

Wenn zwei Nachkommen der ersten Generation miteinander gekreuzt werden (zwei heterozygote Individuen), kommt es in der zweiten Generation zu einer Aufspaltung in einem bestimmten Zahlenverhältnis: nach Phänotyp 3:1, nach Genotyp - 1:2:1.

Mendels drittes Gesetz:

Die Segregation für jedes Genpaar erfolgt unabhängig von anderen Genpaaren.

3. Genotyp und Phänotyp.

Genotyp - eine Reihe erblicher Merkmale und Eigenschaften, die ein Individuum von seinen Eltern erhalten hat, sowie neue Eigenschaften, die als Folge von Genmutationen entstanden sind, die die Eltern nicht hatten. Der Genotyp entsteht durch das Zusammenspiel zweier Genome (Eizelle und Sperma) und stellt ein erbliches Entwicklungsprogramm dar.

Die Möglichkeit und Form der Genmanifestation hängt von den Umweltbedingungen ab. Die Umgebung ist hier: die Bedingungen rund um die Zelle und das Vorhandensein anderer Gene. Gene interagieren miteinander und können, sobald sie sich im selben Genotyp befinden, die Ausprägung der Wirkung benachbarter Gene stark beeinflussen.

Phänotyp - die Gesamtheit aller Zeichen und Eigenschaften eines Organismus, die sich im Prozess der individuellen Entwicklung des Genotyps entwickelt haben.

Zeichen:

äußerlich (Hautfarbe, Haarfarbe, Ohr- oder Nasenform, Blütenfarbe);

intern:

anatomisch (Körperstruktur und relative Lage der Organe),

physiologisch (Form und Größe der Zellen, Struktur von Geweben und Organen),

biochemisch (Proteinstruktur, Enzymaktivität, Hormonkonzentration im Blut).

Jedes Individuum hat seine eigenen Merkmale in Bezug auf Aussehen, innere Struktur, Art des Stoffwechsels, Funktion der Organe, d. h. Ihr Phänotyp, der unter bestimmten Umweltbedingungen entstanden ist.

Der Phänotyp wird unter dem Einfluss des Genotyps und der Umweltbedingungen gebildet.

Der Genotyp spiegelt sich im Phänotyp wider und der Phänotyp kommt unter bestimmten Umweltbedingungen am vollständigsten zum Ausdruck.

4. Geschlechtschromosomen und Autosomen. Geschlechtsgebundene Vererbung.

Die Zellen von Organismen enthalten einen doppelten Satz homologer Chromosomen, sogenannte Autosomen, und zwei Geschlechtschromosomen.

Frauen haben 44 Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen XX in jeder Körperzelle (außer Geschlechtszellen), während Männer dieselben 44 Autosomen und zwei Geschlechtschromosomen X und Y haben. Während der Bildung von Geschlechtszellen kommt es zur Meiose und zur Anzahl der Chromosomen in Spermien und Eiern nimmt um das Doppelte ab. Bei Frauen haben alle Eizellen den gleichen Chromosomensatz: 22 Autosomen und X. Bei Männern werden zwei Arten von Spermien im Verhältnis eins zu eins gebildet – 22 Autosomen und X oder 22 Autosomen und Y. Wenn, während Bei der Befruchtung trifft die Eizelle auf ein Spermium mit dem X-Chromosom, dann entsteht ein weiblicher Embryo, bei einem Spermium mit dem Y-Chromosom entsteht ein männlicher Embryo. Die Bestimmung des Geschlechts einer Person hängt von der Abwesenheit oder Anwesenheit des Y-Chromosoms im Sperma ab, das die Eizelle befruchtet.

Die Geschlechtschromosomen X und Y enthalten eine Vielzahl von Genen, die die Vererbung verschiedener Merkmale bestimmen. Die Vererbung dieser Merkmale wird als geschlechtsgebundene Vererbung bezeichnet, und die Lokalisierung von Genen auf Geschlechtschromosomen wird als geschlechtsgebundene Gene bezeichnet.

5. Humangenetik. Methoden zur Untersuchung der menschlichen Vererbung. Erbkrankheiten, ihre Vorbeugung.

Es wurde festgestellt, dass es Krankheiten gibt, die durch erbliche Faktoren verursacht werden. Diese Krankheiten können verhindert und behandelt werden, wofür Methoden zur Untersuchung des menschlichen Genotyps entwickelt wurden.

Die wichtigsten Methoden bei der Untersuchung erblicher Erkrankungen beim Menschen:

Genealogisch- Studium des Stammbaums von Menschen über möglichst viele Generationen hinweg.

Mit dieser Methode wurde festgestellt, dass die Entwicklung bestimmter menschlicher Fähigkeiten (Musikalität, Hang zum mathematischen Denken) durch erbliche Faktoren bestimmt wird und die Vererbung vieler Krankheiten nachgewiesen wurde (angeborene rezessive Taubheit, Schizophrenie). Es sind Erbkrankheiten bekannt, die nicht durch rezessive, sondern durch dominante Gene bestimmt werden, beispielsweise die erbliche Degeneration der Hornhaut, die zur Erblindung führt.

Zwilling – besteht darin, die Entwicklung von Merkmalen bei eineiigen Zwillingen zu untersuchen. Es ermöglicht herauszufinden, welche Eigenschaften durch die äußere Umgebung und welche durch Vererbung bestimmt werden.

Zytogenetisch– besteht aus der Untersuchung der Struktur und Anzahl der Chromosomen. Mit dieser Methode können Sie chromosomale Mutationen identifizieren.

Biochemisch – Erkennung von Veränderungen biologischer Parameter (z. B. Diabetes mellitus).

Die Genetik wird für die Medizin immer wichtiger. Kenntnisse der Humangenetik ermöglichen es in manchen Fällen, die Geburt eines absolut gesunden Kindes von erbkranken Eltern vorherzusagen.

6. Erbliche Variabilität, ihre Typen. Arten von Mutationen, ihre Ursachen. Die Rolle von Mutationen bei der Evolution der organischen Welt und der Selektion.

Zur erblichen Variabilität zählen Veränderungen in den Merkmalen von Lebewesen, die mit Veränderungen im Genotyp (also Mutationen) einhergehen und von Generation zu Generation weitergegeben werden. Quantitative oder qualitative Veränderungen in der DNA und Tochterzellen erhalten im Vergleich zu den Elterngenen verzerrte Gene. Solche Fehler im Erbgut werden an die nächste Generation weitergegeben und als Mutationen bezeichnet. Ein Organismus, der dadurch neue Eigenschaften erlangt hat, wird Mutant genannt.

Mutationen haben eine Reihe von Eigenschaften:

Sie entstehen plötzlich und jeder Teil des Genotyps kann mutieren.

Sie sind häufiger rezessiv und seltener dominant.

Sie können schädlich, neutral und wohltuend für den Körper sein.

Von Generation zu Generation weitergegeben.

Mutationen werden in verschiedene Typen unterteilt:

Punkt (Gen) – Veränderungen in einzelnen Genen.

chromosomal – Veränderungen in Teilen eines Chromosoms oder ganzen Chromosomen.

genomisch – Veränderung der Anzahl der Chromosomen im haploiden Satz.

Viele auftretende Mutationen sind für den Körper ungünstig und können sogar zu dessen Tod führen. Die meisten dieser Mutationen sind rezessiv.

Die meisten Mutanten haben eine verminderte Lebensfähigkeit und werden durch den Prozess der natürlichen Selektion eliminiert.

7. Die Vielfalt an Pflanzensorten und Tierrassen ist das Ergebnis der Züchtungsarbeit von Wissenschaftlern. N. I. Vavilovs Gesetz zur homologischen Reihe in der erblichen Variabilität.

Auswahl - ein Zweig der Landwirtschaft, der sich mit der Entwicklung neuer Sorten und Hybriden, Nutzpflanzen und Tierrassen beschäftigt.

Genetik - die Grundlage der Auswahl. Die wichtigsten Methoden der Pflanzenzüchtung sind Hybridisierung und Selektion. Domestizierung von Tieren, Kreuzung, Heterosis, Prüfung von Vatertieren – all diese Methoden werden bei der Zuchtselektionsarbeit mit Tieren eingesetzt.

Der Akademiker N.I. Vavilov untersuchte viele Jahre lang die Muster der erblichen Variabilität bei Wild- und Kulturpflanzen verschiedener systematischer Gruppen.

Diese Studien ermöglichten die Formulierung des Gesetzes der homologischen Reihen oder des Gesetzes von Vavilov. Gesetz: Genetisch nahestehende Gattungen und Arten zeichnen sich durch ähnliche Reihen erblicher Variabilität aus. Wenn man weiß, welche Mutationsveränderungen bei Individuen einer bestimmten Art auftreten, kann man vorhersagen, dass dieselben Mutationen unter ähnlichen Bedingungen bei verwandten Arten und Gattungen auftreten werden.

Mit diesem Wissen können Züchter im Voraus vorhersagen, welche Merkmale sich bei einer bestimmten Art durch die Einwirkung mutagener Faktoren verändern.

8. Hybridologische Methode zur Untersuchung der Vererbung.

Mendels erstes und zweites Gesetz.

Genetik – die Wissenschaft der Vererbung und Variabilität von Organismen.

Vererbung –Darunter versteht man die Fähigkeit eines Organismus, seine Eigenschaften und Entwicklungsmerkmale an nachfolgende Generationen weiterzugeben.

Die Vererbung von Merkmalen erfolgt durch Fortpflanzung. Die materiellen Grundlagen der Vererbung liegen in den Keimzellen.

Variabilität – die Eigenschaft von Organismen, im Prozess der individuellen Entwicklung neue Eigenschaften zu erwerben. Aufgrund der Variabilität unterscheiden sich Individuen innerhalb einer Art voneinander.

Der Satz an Genen, die ein Organismus von seinen Eltern erhält, bildet seinen Genotyp. Die Menge äußerer und innerer Merkmale ist ein Phänotyp (entwickelt sich als Ergebnis der Wechselwirkung des Genotyps und der Umweltbedingungen).

Die hybridologische Methode zur Untersuchung der Vererbung (G. Mendel, 1865) ist die Grundlage der Genetik. Die Kreuzung von Elternformen, die sich in bestimmten Merkmalen unterscheiden, ist die Manifestation der untersuchten Merkmale über mehrere Generationen hinweg. Genaue quantitative Erfassung der Manifestation der untersuchten Merkmale bei allen Individuen.

Monohybridkreuz– Kreuzung von Elternformen, die sich erblich nur in einem Merkmalspaar unterscheiden.

Mendels erstes Gesetz– Einheitlichkeit der ersten Generation von Hybriden. Das Phänomen der Dominanz eines Merkmals (gelbe Farbe der Samen) wird als Dominanz bezeichnet, und das vorherrschende Merkmal wird als dominant bezeichnet. Das entgegengesetzte, äußerlich verschwindende Merkmal (grüne Farbe) wird als rezessiv bezeichnet.

Mendels zweites Gesetz:Hybriden der ersten F1-Generation spalteten sich bei der weiteren Fortpflanzung; In ihren F2-Nachkommen treten erneut Individuen mit rezessiven Merkmalen auf, die etwa ein Viertel der Gesamtzahl der Nachkommen ausmachen.

Die Untersuchung nachfolgender Generationen führt zu einem ähnlichen Ergebnis. Nachkommen von Pflanzen mit einem rezessiven Merkmal spalten sich nicht.

9. Zytologische Grundlagen von Vererbungsmustern.

Die Kommunikation zwischen den Generationen während der sexuellen Fortpflanzung erfolgt über Keimzellen (Gameten). Materielle Erbfaktoren sind Gene, die die Entwicklung eines bestimmten Merkmals bestimmen.

Gametenreinheitshypothese– Bei einem hybriden (heterozygoten) Individuum sind die Keimzellen rein, das heißt, sie haben ein Gen aus einem bestimmten Paar.

A*a= Aa

Der Aa-Hybrid produziert die gleiche Anzahl an Gameten mit dem A-Gen (dominantes Gen) und dem a-Gen (rezessives Gen). Als Ergebnis von vier Kombinationen erhält man die Kombinationen AA, Aa, aA und aa (dominantes Merkmal), ansonsten AA, 2Aa und aa (rezessiv).

Individuen mit dominanten Merkmalen sind in ihrer Erbanlage heterogen.

Homozygoten Nach diesem Merkmalspaar werden Individuen genannt, die nur eine Art von Gameten bilden und daher bei Selbstbestäubung oder Kreuzung mit ihrer eigenen Art keine Spaltung bei den Nachkommen hervorrufen.

Heterozygoten produzieren unterschiedliche Gameten (die unterschiedliche Gene eines bestimmten Paares tragen), und daher wird bei ihren Nachkommen eine Spaltung beobachtet.

Die Gametenreinheitshypothese besagt, dass das Gesetz der Segregation das Ergebnis einer zufälligen Kombination von Gameten ist, die unterschiedliche Gene tragen.

Angesichts der zufälligen Natur der Gametenverbindung erweist sich das Gesamtergebnis als natürlich – ein statistisches Muster, das durch eine große Anzahl gleichwahrscheinlicher Gametentreffen bestimmt wird.

10. Dihybridkreuzung. Mendels zweites Gesetz.

Dihybrid-Kreuzung– Kreuzung von Elternformen, die sich in zwei Merkmalspaaren unterscheiden.

Ausgangsformen: Erbsen mit gelben und glatten Samen, Erbsen mit grünen und faltigen Samen – verschiedene Paare allelischer Gene. Ein solches Paar umfasst Samenfarbgene; Das zweite sind Samenformgene.

Heterozygoten für beide Allelpaare (AaBb). Der Phänotyp umfasst vier verschiedene Genotypen. Die Zahl der verschiedenen Genotypen in der zweiten Generation der F2-Hybriden beträgt neun.

Bei einem mittleren Vererbungsmuster wird die Anzahl phänotypisch unterschiedlicher Formen größer sein. Wenn die Dominanz beider Merkmale unvollständig ist, dann ist die Anzahl der phänotypisch unterschiedlichen Gruppen gleich der Anzahl der genotypisch unterschiedlichen Gruppen.

Das für Monohybridkreuzungen charakteristische Verhältnis bleibt erhalten.

Bei der Dihybridspaltung handelt es sich im Wesentlichen um zwei unabhängig voneinander laufende Monohybride, die einander zu überlappen scheinen (das Quadrat des Binomials (3+1)2=32+2*3+12 oder 9+3+3+1).

Mendels zweites Gesetz:Gesetz der unabhängigen Verteilung von Genen. Die Aufteilung erfolgt für jedes Merkmalspaar unabhängig von anderen Merkmalspaaren.

11. Verknüpfung der Vererbung von Genen. Genetik des Geschlechts.

Es stellt sich heraus, dass Gene, die auf demselben Chromosom lokalisiert sind, miteinander verbunden sind, das heißt, sie werden überwiegend gemeinsam vererbt, ohne eine unabhängige Verteilung zu zeigen (Morgans Gesetz).

Ich kreuze: eine Drosophila mit grauem Körper und normalen Flügeln mit einer Fliege mit dunkler Körperfarbe und rudimentären Flügeln, in der ersten Generation von Hybriden - eine Heterozygote für zwei Allelpaare (grauer Körper - dunkler Körper und normale Flügel - rudimentäre Flügel). ).

II Kreuzung: weibliche diheterozygote Fliegen (grauer Körper und normale Flügel) mit Männchen mit rezessiven Merkmalen – dunkler Körper und rudimentäre Flügel.

Die Gene, die die Eigenschaften eines grauen Körpers bestimmen – normale Flügel und eines dunklen Körpers – rudimentäre Flügel, werden gemeinsam vererbt oder sind miteinander verbunden – eine Folge der Lokalisierung von Genen auf demselben Chromosom.

Die Rekombination von Genen beruht auf der Tatsache, dass sie während des Meioseprozesses, während der Konjugation homologer Chromosomen, manchmal ihre Abschnitte austauschen.

Die biologische Bedeutung der Chromosomenkreuzung: Es entstehen neue erbliche Kombinationen von Genen, die erbliche Variabilität nimmt zu, was Material für die natürliche Selektion liefert.

Chromosomen, bei denen es keinen Unterschied zwischen Männern und Frauen gibt, werden Autosomen genannt.

Die Chromosomen, auf denen sich Männchen und Weibchen unterscheiden, werden Geschlechtschromosomen genannt.

Wenn die Fortpflanzungszellen einer Frau reifen, erhält jede Eizelle drei Autosomen und ein X-Chromosom. Männer haben drei Autosomen und ein X-Chromosom oder drei Autosomen und ein Y-Chromosom. Die Befruchtung der Eizelle erfolgt durch ein Spermium mit einem X-Chromosom (weiblich) oder Y-Chromosom (männlich). Das Geschlecht eines Organismus wird zum Zeitpunkt der Befruchtung bestimmt und hängt vom Chromosomensatz der Zygote ab.

Es gibt 46 menschliche Chromosomen (22 Autosomenpaare und 2 Geschlechtschromosomen). Frauen haben zwei X-Chromosomen, Männer ein X- und ein Y-Chromosom.

Männliche Heterogametie (diverse Gametie). Das weibliche Geschlecht ist homogametisch (gleich gametisch).

Bei einigen Insekten, beispielsweise bei Schmetterlingen, kommt es zu weiblicher Heterogametie. Unter Wirbeltieren ist es charakteristisch für Vögel und Reptilien.

12. Erbliche Erkrankungen des Menschen, ihre Behandlung und Vorbeugung.

Bis heute sind mehr als 2.000 erbliche Erkrankungen des Menschen bekannt, von denen die meisten mit psychischen Störungen einhergehen. Es gibt praktisch keine Krankheiten, die absolut nichts mit der Vererbung zu tun haben. Der Verlauf verschiedener Krankheiten (virale, bakterielle und sogar Verletzungen) und die Genesung davon hängen in gewissem Maße von den erblichen immunologischen, physiologischen, verhaltensbezogenen und mentalen Merkmalen des Einzelnen ab.

Herkömmlicherweise lassen sich Erbkrankheiten in drei große Gruppen einteilen: Stoffwechselerkrankungen (K– Diabetes), molekulare Erkrankungen, die meist durch Genmutationen verursacht werden, und Chromosomenerkrankungen (Veränderungen in der Anzahl oder Struktur der Chromosomen, zum Beispiel Down-Syndrom). Krankheit). Eine Reihe pathologischer Symptome (Bluthochdruck, Arteriosklerose, Gicht usw.) werden nicht durch ein, sondern durch mehrere Gene bestimmt (das Phänomen der Polymerisation). Hierbei handelt es sich um Krankheiten mit erblicher Veranlagung, die weitgehend von den Umweltbedingungen abhängen: Unter günstigen Bedingungen können sich solche Krankheiten möglicherweise nicht manifestieren.

Der wichtigste Weg zur Vorbeugung von Erbkrankheiten ist deren Vorbeugung. Zu diesem Zweck gibt es in vielen Ländern der Welt ein Netzwerk von Institutionen, die die Bevölkerung medizinisch und genetisch beraten. In erster Linie sollen seine Dienste von Personen in Anspruch genommen werden, die eine Ehe eingehen und genetisch benachteiligte Verwandte haben. Ärzte und Genetiker werden in der Lage sein, das Risiko der Geburt genetisch minderwertiger Nachkommen zu bestimmen und die Überwachung des Kindes während seiner intrauterinen Entwicklung sicherzustellen. Zu beachten ist, dass Rauchen, Alkohol- und Drogenkonsum der Mutter oder des Vaters des ungeborenen Kindes die Wahrscheinlichkeit, ein Kind mit schweren Erbkrankheiten zu bekommen, stark erhöht.

EVOLUTION

1. Entwicklung evolutionärer Konzepte.

Beweis der Evolution.

Evolution ist der Prozess der historischen Entwicklung der organischen Welt. Im Laufe der Evolution kommt es zur Umwandlung einiger Arten in andere.

Die Hauptsache in der Evolutionstheorie istdie Idee der historischen Entwicklung von relativ einfachen Lebensformen zu höher organisierten. Die Grundlagen der wissenschaftlich-materialistischen Evolutionstheorie wurden von Darwin gelegt. Die moderne Wissenschaft verfügt über viele Fakten, die die Existenz des Evolutionsprozesses beweisen. Dabei handelt es sich um Daten aus der Biochemie, Genetik, Embryologie, Anatomie, Systematik, Biographie, Paläontologie und vielen anderen Disziplinen.Beweis für die Existenz eines evolutionären Prozesses:

Embryologisch– Ähnlichkeit der Anfangsstadien der Embryonalentwicklung von Tieren.

Morphologisch– Viele Formen vereinen die Merkmale mehrerer großer systematischer Einheiten. Bei der Untersuchung verschiedener Organismengruppen wird deutlich, dass sie sich in einer Reihe von Merkmalen grundsätzlich ähneln.

Paläontologisch– Die fossilen Überreste vieler Tiere können miteinander verglichen und Ähnlichkeiten festgestellt werden.

Biogeografisch– Verbreitung von Tieren und Pflanzen auf der Oberfläche unseres Planeten. Vergleich der Flora und Fauna verschiedener Kontinente zeigt, dass die Unterschiede zwischen ihrer Flora und Fauna umso größer sind, je älter und stärker ihre Isolation voneinander ist.

1. Evolutionslehre von Charles Darwin.

Seine wichtigsten Bestimmungen und Bedeutung.

Die Konstruktion des grundlegendsten Evolutionskonzepts ist mit dem Namen des englischen Wissenschaftlers Charles Darwin verbunden. Die wichtigsten Bestimmungen von Darwins Evolutionslehren lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Vielfalt an Tier- und Pflanzenarten- Dies ist das Ergebnis der historischen Entwicklung der organischen Welt.

Die wichtigsten treibenden Kräfte der Evolution– der Kampf ums Dasein und die natürliche Auslese. Das Material für die natürliche Selektion ist die erbliche Variabilität. Die Stabilität der Art wird durch Vererbung gewährleistet.

Die Entwicklung der organischen Welt verlief überwiegend auf dem Weg zunehmender Komplexität in der Organisation von Lebewesen.

Die Anpassung von Organismen an Umweltbedingungen ist das Ergebnis der natürlichen Selektion.

Sowohl günstige als auch ungünstige Veränderungen können vererbt werden.

Die Vielfalt moderner Haustierrassen und Nutzpflanzensorten ist das Ergebnis künstlicher Selektion.

Die menschliche Evolution hängt mit der historischen Entwicklung der alten Affen zusammen.

Die Evolutionslehre von Charles Darwin kann als Revolution auf dem Gebiet der Naturwissenschaften angesehen werden. Die Bedeutung der Evolutionstheorie ist wie folgt:

Die Muster der Umwandlung einer organischen Form in eine andere wurden enthüllt.

Die Gründe für die Zweckmäßigkeit organischer Formen werden erläutert.

Das Gesetz der natürlichen Auslese wurde entdeckt.

Das Wesen der künstlichen Selektion wurde geklärt.

Die treibenden Kräfte der Evolution wurden identifiziert.

3. Typ, Typkriterien. Populationen.

Sicht - eine Gruppe von Individuen mit erblicher Ähnlichkeit der morphologischen, physiologischen und biologischen Merkmale, die sich frei kreuzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen, an bestimmte Lebensbedingungen angepasst sind und ein bestimmtes Gebiet in der Natur besetzen.

Kriterien zur Bestimmung der Zugehörigkeit zu einer bestimmten Art:

Morphologisch- Das Hauptkriterium basiert auf äußeren Unterschieden zwischen Tier- oder Pflanzenarten.

Geografisch – Eine Art lebt in einem bestimmten Raum (Gebiet). Der Lebensraum sind die geografischen Grenzen der Verbreitung einer Art, deren Größe, Form und Lage in der Biosphäre sich von den Lebensräumen anderer Arten unterscheidet.

Ökologisch – gekennzeichnet durch eine bestimmte Art der Ernährung, einen bestimmten Lebensraum, einen bestimmten Zeitpunkt der Fortpflanzung, d. h. besetzt eine gewisse ökologische Nische.

Ethologisch –ist, dass sich das Verhalten von Tieren einiger Arten vom Verhalten anderer unterscheidet.

Genetisch – genetische Isolation von anderen Arten. Tiere und Pflanzen verschiedener Arten kreuzen sich fast nie.

Physiologisch-biochemisch– kann nicht als zuverlässige Methode zur Unterscheidung von Arten dienen, da die wichtigsten biochemischen Prozesse in ähnlichen Organismengruppen auf die gleiche Weise ablaufen.

Bevölkerung – eine Ansammlung von Individuen derselben Art, die ein bestimmtes Territorium besetzen und genetisches Material austauschen. Eine Population ist keine völlig isolierte Gruppe. Umweltfaktoren und Interaktionen mit anderen Populationen können die Populationsgröße verändern.

4. Artbildung.

Speziationist der komplexeste evolutionäre Prozess der Entstehung einer neuen Art.

Es gibt zwei Arten:

1. Geografisch(geschieht sehr langsam, Hunderttausende von Generationen) Intensivierung des Existenzkampfes zwischen Individuen einer Art Umsiedlung in neue Gebiete (Verbreitungserweiterung) geografische Isolation zwischen Populationen

2. Ökologisch (tritt schnell auf) Intensivierung des Existenzkampfes zwischen Individuen der Art Entwicklung neuer Lebensbedingungen im alten Verbreitungsgebiet ökologische Isolation zwischen Populationen

3. Phyletisch - Die gesamte Art verändert sich über mehrere Generationen hinweg zu einer neuen Art.

5. Der Kampf ums Dasein und die natürliche Auslese.

Kampf um die Existenz– komplexe und vielfältige Beziehungen von Individuen innerhalb einer Art, zwischen Arten und mit ungünstigen Bedingungen der unbelebten Natur.

Es gibt drei Arten:

Intraspezifisch – führt zum Erhalt der Population und der Art aufgrund des Todes oder der Nichtteilnahme an der Fortpflanzung der am wenigsten angepassten Individuen einer bestimmten Art.

Interspezifisch – führt zum Sieg lebensfähigerer Individuen oder Populationen einer Art über weniger lebensfähige Individuen oder Populationen einer anderen Art.

Der Kampf gegen ungünstige Bedingungen der unbelebten Natur führt zum Überleben der am besten angepassten Individuen, Populationen und Arten unter den veränderten Bedingungen der unbelebten Natur.

Die natürliche Selektion besteht darin, dass im Kampf ums Dasein die fittesten Individuen erhalten bleiben und Nachkommen hinterlassen, während die am wenigsten fitten sterben.

Auswahlformulare:

Ziehen um – gewährleistet die Anpassungsfähigkeit der Population und der Arten an unidirektionale Veränderungen in der Umwelt.

Stabilisierend– gewährleistet die Erhaltung der Anpassungsfähigkeit der Bevölkerung an relativ stabile Lebensbedingungen.

Störend – sorgt für die Anpassung verschiedener Gruppen von Individuen in einer Population an unterschiedliche Umweltbedingungen.

Durch die natürliche Selektion wird nicht nur irgendein Merkmal selektiert, sondern der gesamte Genotyp als Ganzes.

6. Die Anpassungsfähigkeit von Organismen ist das Ergebnis der Wirkung evolutionärer Faktoren. Die relative Natur der Fitness.

Anpassung – Anpassungsfähigkeit an die Umgebung. Anpassungsformen bei Tieren:

Schützende Färbung und Körperform (Tarnung).

Warnfärbung.

Einschüchterndes Verhalten.

Mimikry (äußerliche Ähnlichkeit ungeschützter Tiere mit geschützten Tieren).

Anpassungsformen bei Pflanzen:

Anpassungen an erhöhte Trockenheit. Zum Beispiel: Blattbehaarung, Ansammlung von Feuchtigkeit im Stängel (Kaktus, Affenbrotbaum), Umwandlung von Blättern in Nadeln

Anpassungen an hohe Luftfeuchtigkeit.

Anpassung an die Bestäubung durch Insekten (helle, attraktive Blütenfarbe, Vorhandensein von Nektar, Geruch).

Anpassungen für die Windbestäubung.

Die Fitness von Organismen ist die relative Zweckmäßigkeit der Struktur und Funktionen des Organismus, die das Ergebnis natürlicher Selektion ist und Individuen eliminiert, die nicht an die gegebenen Existenzbedingungen angepasst sind. Auch die Übereinstimmung der physiologischen Funktionen eines Organismus mit seinen Lebensbedingungen, deren Komplexität und Vielfalt werden in den Fitnessbegriff einbezogen.

Für das Überleben von Organismen im Kampf ums Dasein ist adaptives Verhalten von großer Bedeutung.

7. Künstliche Auswahl und Auswahl.

Künstliche Selektion –eine vom Menschen durchgeführte Selektionsmethode zur Schaffung von Tierrassen und Pflanzensorten. Züchtung ist eine Wissenschaft, die Theorien und Methoden zur Züchtung und Verbesserung von Tierrassen, Pflanzensorten und Mikroorganismenstämmen entwickelt. Auswahlmethoden, ihr Wesen:

Massenauswahl – Auswahl einer Gruppe von Individuen, die die gewünschten Eigenschaften besitzen (wiederholt über mehrere Generationen hinweg verwendet).

Individuelle Auswahl– Auswahl einzelner Personen mit den gewünschten Eigenschaften. Am besten geeignet für Tiere und selbstbestäubende Pflanzen.

Interline-Hybridisierung– Kreuzung zweier reiner Linien, um Heterosis zu erhalten (Heterosis ist ein Phänomen mit sehr hoher Fruchtbarkeit und Vitalität in der ersten Hybridgeneration).

Fernhybridisierung– Kreuzung nicht eng verwandter Formen und sogar verschiedener Arten. Wird verwendet, um ungewöhnliche Genkombinationen für die anschließende Selektion zu erhalten.

Polyploidie – Erhöhung der Anzahl der Chromosomensätze. Wird in der Pflanzenzüchtung verwendet, um die Produktivität zu steigern und Unfruchtbarkeit bei interspezifischen Kreuzungen zu überwinden.

Zelltechnik– wachsende Zellen außerhalb des Körpers (in Gewebekultur). Ermöglicht die Hybridisierung somatischer (nicht reproduktiver) Zellen.

Gentechnik (künstliche Genomumordnung). Ermöglicht das Einfügen von Genen einer anderen Art in das Genom eines Organismus einer Art.

8. Bildung neuer Arten. Makroevolution.

Makroevolution – der Prozess der Bildung neuer Familien, Ordnungen, Klassen und Typen sowie anderer supraspezifischer systematischer Einheiten (taxonomische Gruppen von Lebewesen). Beweise für Makroevolution:

Embryologisch– Die Embryonen von Organismen vieler systematischer Gruppen sind einander ähnlich, und je näher die Organismen sind, desto ähnlicher bleiben die Embryonen bis zu einem späteren Entwicklungsstadium.

Paläontologisch– Es wurden Fossilien von Übergangsformen zwischen vielen systematischen Gruppen gefunden. Für einige Arten wurden phylogenetische Reihen – Abfolgen von Vorfahren – erstellt.

Richtung der Makroevolution:

Aromorphose – eine adaptive Veränderung von allgemeiner Bedeutung, die den Organisationsgrad und die Lebensfähigkeit von Individuen und Artenpopulationen erhöht. Die zunehmende Komplexität der Organisation führt zur Entstehung neuer großer systematischer Gruppen.

Idiomatische Anpassung – private adaptive Veränderungen, die in einer bestimmten Umgebung nützlich sind und entstehen, ohne die allgemeine Organisationsebene zu verändern. Normalerweise entstehen im Laufe der Evolution durch Idioadaptation (verschiedene Körperformen von Fischen, Gefieder von Vögeln) kleine systematische Gruppen – Arten, Gattungen, Familien.

Degeneration – adaptive Veränderungen in Organismen, die durch eine Senkung des allgemeinen Organisationsgrads – Vereinfachung der Struktur und Funktionen – erreicht werden. Eine allgemeine Degeneration schließt das Gedeihen der Art nicht aus.

9. Die Entstehung des Lebens auf der Erde.

Stufe I (A.I. Oparin) – die Bildung organischer Substanzen aus anorganischen in den Gewässern des Primärozeans (vor >3,5 Milliarden Jahren).

Stufe II – die Bildung von Proteinen, Fetten, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren aus einfachen organischen Verbindungen im Wasser des Primärozeans.

Stufe III – die ersten Lebewesen wurden gebildet – Probionten, die zur Selbstreproduktion fähig sind. Die Periode der organischen Evolution, die auf Variabilität, Vererbung und natürlicher Selektion basiert.

Es erschienen autotrophe Pflanzenorganismen, freier Sauerstoff und organische Stoffe. Substanzen, Pilze und Tiere.

Epochen:

Känozoikum: Anthropogen (Menschen), Neogen (Säugetiere und Vögel), Paläogen (Insekten, Angiospermen).

Mesozoikum: Kreidezeit (höhere Säugetiere, Vögel), Jura (Reptilien, Archaeopteryx), Trias (erste Säugetiere, Knochenfische).

Paläozoikum: Perm (Reptilien, Gymnospermen), Karbon (Amphibien, Insekten, Farne), Devon (Scutellaten, höhere Sporen), Silur (Trilobiten, Psilophyten), Ordovizium, Kambrium (wirbellose Meerestiere), Proterozoikum (primäre Akkordaten).

Archäisch: Lebensspuren sind unbedeutend.

10. Menschliche Evolution. Beweis für die Abstammung des Menschen von Säugetieren.

Anthropogenese – menschliche Evolution. Die evolutionäre Trennung des Zweigs, die zur Entstehung des modernen Menschen führte, erfolgte verschiedenen Quellen zufolge vor 15 bis 6 Millionen Jahren. Homo sapiens ist eine Gruppe von Primaten (Carl Linnaeus).

Menschlich – Als biosoziales Wesen wird die Anthropogenese des Menschen durch zwei Gruppen von Faktoren bestimmt: biologische und soziale.

Systematische Stellung des Menschen:

Geben Sie Chordaten ein: In der Embryonalentwicklung werden Chorda, Neural- und Darmrohr sowie Kiemenschlitze gebildet.

Subphylum-Wirbeltiere:zwei Gliedmaßenpaare, eine Wirbelsäule, ein Gehirn aus 5 Abschnitten, zwei Ohren, Augen, Auswüchse des Gehirns usw.

Klasse Säugetiere:Vierkammerherz, linker Aortenbogen, Warmblüter, Zwerchfell, Drüsen in der Haut, intrauterine Entwicklung des Embryos, entwickelte Großhirnrinde, drei Gehörknöchelchen und drei Ohrabschnitte.

Unterklasse Plazenta:Plazentation.

Beziehungen zwischen Mensch und Tier -Rudimente und Atavismen.

Grundlagen – Organe oder Körperteile, die im Laufe der Evolution ihre ursprünglichen Funktionen verloren haben und bei allen Individuen einer bestimmten biologischen Spezies vorhanden sind (das Steißbein und die dazugehörigen Muskeln, die Ohrspeicheldrüse, die Weisheitszähne usw Rest der Nickhaut im inneren Augenwinkel, dem Blinddarm).

Atavismen - Dies sind die Merkmale der Ahnenformen, die bei einzelnen Individuen auftraten (dickes Fell im Gesicht, Vorhandensein eines Schwanzes, mehrere Brustwarzen, hochentwickelte Reißzähne).

Ergebnisse der menschlichen Evolution: aufrechte Haltung, Veränderungen im Becken, Entlastung des Kieferapparates, Befreiung der Hände, Gegenüberstellung des Daumens zum Rest, Herstellung von Werkzeugen, Vereinigung von Gesellschaftsmitgliedern, Tonsignalisierung, Sprache, Gehirnentwicklung, abstraktes Denken, künstlich Umfeld der Existenz.

11. Triebkräfte der menschlichen Evolution. Biologische und soziale Faktoren der Evolution. Die Hauptstadien der menschlichen Evolution.

Menschliche Entwicklung: aufrechte Haltung, Vergrößerung des Gehirnvolumens und Komplikation seiner Organisation, Entwicklung der Hand, Verlängerung der Wachstums- und Entwicklungsphase.

Eine entwickelte Hand und ein Werkzeug haben Vorteile gegenüber Tieren.

Das Hervorrufen des individuellen Verhaltens eines Sprachfaktors beschleunigte die Entwicklung und erhöhte das Gehirnvolumen.

Sprache ist eine Gesellschaft, die Aufteilung der Verantwortlichkeiten zwischen ihren Mitgliedern.

Faktoren der menschlichen Anthropogenese:biologisch und sozial.

Biologische Faktoren– erbliche Variabilität, der Kampf ums Dasein, natürliche Selektion sowie der Mutationsprozess. Morphologische Veränderungen des affenähnlichen Vorfahren – Anthropomorphosen.

Soziale Faktoren (führende Rolle)- Arbeitstätigkeit, sozialer Lebensstil, Sprach- und Denkentwicklung.

Parapithecus Dryopithecus Australopithecus Pithecanthropus Sinanthropus Neandertaler Cro-Magnon moderner Mensch.

Menschen und moderne Affen hatten einen gemeinsamen Vorfahren, eine Entwicklung auf dem Weg der Divergenz (Divergenz von Merkmalen, Anhäufung von Unterschieden) im Zusammenhang mit der Anpassung an spezifische und unterschiedliche Existenzbedingungen.

Dryopithecus (vor 25 Millionen Jahren)

deutlich kleiner als ein Mensch (Größe ca. 110 cm);

führte einen überwiegend baumbewohnenden Lebensstil;

wahrscheinlich manipulierte Gegenstände;

es gibt keine Werkzeuge.

MODERNER MANN

Lebt derzeit auf allen Kontinenten

Biologische Zeichen:

Höhe 160–190 cm;

Gehirnvolumen ca. 1600 cm3;

Anwesenheit verschiedener Rassen

Soziale Merkmale: komplexe Werkzeuge; hohe Leistungen in Wissenschaft, Technik, Kunst, Bildung.

ÖKOLOGIE

1. Grundlagen der Ökologie. Umweltfaktoren.

Ökologie – die Wissenschaft von den Beziehungsmustern zwischen Organismen (Populationen, Arten, Gemeinschaften) untereinander und mit ihrer Umwelt (E. Haeckel, 1869).

Bevölkerung - eine Gruppe von Individuen derselben Art, die ein bestimmtes Territorium besetzen und normalerweise bis zu einem gewissen Grad von anderen ähnlichen Gruppen isoliert sind.

Gemeinschaft - jede Gruppe von Organismen verschiedener Arten, die im selben Gebiet leben und durch trophische oder räumliche Beziehungen miteinander interagieren.

Ökosystem ist eine Gemeinschaft von Organismen mit ihrer Umwelt, die miteinander interagieren und eine ökologische Einheit bilden.

Ansätze zur Untersuchung von Ökosystemen:

Ökosystemansatz: Energiefluss und Stoffkreislauf im Ökosystem.

Gemeinschaften studieren.

Bevölkerungsansatz.

Untersuchung von Lebensräumen.

Forschungsmethoden:Beobachtung, Experiment, Bevölkerungszählung, Modellierungsmethode.

Aufgaben: künstliche Regulierung der Artenzahl; Untersuchung der Beziehungen zwischen Organismen, Populationen und Arten; Untersuchung der Wirkungsmuster unbelebter Faktoren auf den Körper; Lösung des Problems des Naturschutzes; Schaffung effektiver Agrartechnologie für den Anbau landwirtschaftlicher Nutzpflanzen; Untersuchung der Erscheinungsformen des Existenzkampfes in Bevölkerungsgruppen.

Gruppen von Faktoren:

abiotisch

Edaphische Faktoren (Bodenstruktur und ihre chemische Zusammensetzung)

Klimatische Faktoren (Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wind)

Prozesse, die in Ökosystemen unter Beteiligung von Sonnenstrahlung (Licht) ablaufen: Photosynthese, Transpiration, Photoperiodismus, Bewegung, Sehvermögen bei Tieren, Vitamin-D-Synthese beim Menschen, zerstörerische Wirkungen (Strahlung).

Anpassungen an unzureichende Luftfeuchtigkeit bei Pflanzen und Tieren: Wasserverlust reduzieren, Wasseraufnahme erhöhen, Wasser speichern, dem Problem „ausweichen“.

biotisch – Dies sind Faktoren, die mit der gegenseitigen Beeinflussung von Organismen aufeinander verbunden sind.

anthropogen – Diese Gruppe von Faktoren bezieht sich auf alle Arten von Auswirkungen auf menschliche Ökosysteme.

Auswirkungen – direkt und indirekt.

Wirkungsintensität auf den Körper: optimal (günstig), maximal und minimal (ungünstig).

2. Biogeozänose als Ökosystem, seine Verbindungen, Verbindungen zwischen ihnen. Selbstregulierung in der Biogeozänose. Artenvielfalt, ihre Anpassungsfähigkeit an das Zusammenleben.

Biogeozänose - ein homogener Bereich der Erdoberfläche mit einer bestimmten Zusammensetzung lebender Organismen und Elemente der unbelebten Natur, die durch Stoffwechsel und Energie miteinander verbunden sind.

Homogene Gebiete, in denen lebende Organismen leben – Biotope.

Gemeinschaften von Organismen, die ein Biotop bewohnen – Biozönose.

Phytozönose – eine Kombination verschiedener Pflanzenarten, die historisch in einem bestimmten Gebiet entwickelt und durch Umweltbedingungen bestimmt wurden – der Hauptbestandteil der Biogeozänose.

Links zur Biogeozänose:

Abiotische Umwelt – unbelebte Natur.

Produzenten: grüne Pflanzen und Chemosynthese.

Verbraucher sind Verbraucher (sie leben von Substanzen, die von Produzenten – Fleischfressern und Pflanzenfressern – erzeugt werden).

Zersetzer sind Organismen, die organische Verbindungen in Mineralien (Bakterien, Pilze) zerlegen.

Produzenten (Autotrophen) sind Organismen, die mithilfe der Energie der Sonne aus anorganischen Substanzen primäre organische Substanz erzeugen.

Konsumenten (Heterotrophe) sind Organismen, die keine organischen Stoffe produzieren können, diese aber durch die Nutzung anderer Organismen 2. und 3. Ordnung als Nahrung gewinnen.

Zersetzer (Heterotrophe), die organische Substanzen toter Organismen verbrauchen, zerlegen sie in anorganische.

Nahrungskette: Sonnenlicht, Photosynthese (Produzenten), Pflanzenfresser, Pilze und andere Pflanzen (Primärverbraucher), Verbraucher zweiter Ordnung, Verbraucher dritter Ordnung.

Die Glieder der Kette bilden die trophische Ebene.

Zersetzer zersetzen organische Verbindungen – tote Überreste von Tieren und Pflanzen – und stellen diese Stoffe grünen Pflanzen – Produzenten und Verbrauchern – zur Verfügung.

3. Biomasse. Energiefluss und Stromkreisläufe.

Ökologische Pyramide.

Biomasse - Dies ist die Masse der Organismen einer bestimmten Gruppe oder Gemeinschaft als Ganzes.

Pflanzen- und Tierabfälle (Leichen, Exkremente) sind die Nahrung von Zersetzern.

Energie wird auf der Ebene der Erzeuger angesammelt, durchläuft Verbraucher und Zersetzer, ist Teil der organischen Substanz und des Bodens und wird bei der Zerstörung ihrer verschiedenen Verbindungen verloren.

Biomasse ist die Konzentration lebender Materie.

Produktivität, die sich in der Wachstumsrate der Biomasse ausdrückt.

Bruttoprimärproduktion (alle organischen Stoffe des Ökosystems mit Atmungskosten)

Nettoprimärproduktion (die Menge an organischer Substanz, die nach Abzug der Atmungskosten in einem Ökosystem verbleibt)

NPP = WPP – Atemkosten.

NPP variiert in verschiedenen Ökosystemen.

Eine Nahrungskette ist die Übertragung von Energie von ihrer Quelle durch eine Reihe von Organismen.

Produzenten, Konsumenten, Zersetzer, anorganische Stoffe

Ernährungsniveau – trophisches Niveau.

Ökologische Pyramide– ist ein Diagramm des Zustands jeder trophischen Ebene. Indikatoren: Anzahl pro Flächeneinheit; Biomasse pro Flächeneinheit, Energie. Pyramiden, die auf der Grundlage von Bevölkerungs- und Biomasseveränderungen gebaut wurden, können ein umgekehrtes Aussehen haben, jedoch niemals auf der Grundlage von Energieveränderungen.

In der klassischen Pyramide befinden sich die Produzenten am unteren Ende der Pyramide und die Verbraucher an der Spitze.

Lindemann: Nur ein Teil der Energie erreicht die nächste trophische Ebene (das Gesetz der Energieübertragung durch Nahrungsketten). Es gibt nicht mehr als 3–5 trophische Glieder in einer Kette.

Arten von Nahrungsketten:

Esskette – beginnt bei Pflanzen, geht zu Pflanzenfressern und dann zu Raubtieren.

Zersetzungskette – beginnt mit pflanzlichen und tierischen Überresten, tierischen Exkrementen, dann kleinen Tieren und Mikroorganismen.

Die Verbindungen der Ketten bilden das Nahrungsnetz des Ökosystems.

4. Veränderungen in Biogeozänosen. Gründe für die Veränderung von Biogeozänosen. Agrozönose.

Biogeozänose - ein selbstregulierendes System, dessen stabiler Zustand jedoch nie vollständig erreicht wird.

Variabilität der Biogeozänose– in Veränderungen der Anzahl einzelner Arten und in Veränderungen von Biogeozänosen. Die Populationsgröße hängt vom Verhältnis der geborenen und sterbenden Individuen ab.

Veränderung der Biogeozänosen– ein langer Prozess – der Hauptunterschied zu saisonalen Schwankungen der Bevölkerungsindikatoren.

Ökologische Nachfolgen– In einem bestimmten Lebensraum kommt es zu einer natürlichen Veränderung der Populationen verschiedener Arten in einer genau definierten Reihenfolge.

Agrarzönosen - vom Menschen für eigene Zwecke geschaffene künstliche Biogeozänosen durch Aussaat oder Anpflanzung und weitere Kultivierung von Kulturpflanzen sowie Nutzung von Flächen zur intensiven Beweidung von Haustieren.

Das Hauptmerkmal ist, dass eine oder eine sehr kleine Anzahl von Pflanzenarten deutlich vorherrscht.

Die Wirkung der künstlichen Selektion.

Instabil, wenn es nicht unterstützt wird, bricht es schnell zusammen.

Merkmale der Existenz:

geringe Artenvielfalt

Normalerweise gibt es 1–2 Jahreszeiten

Organismen, die innerhalb der Agrozönose leben und nicht mit Objekten menschlicher Wirtschaftstätigkeit in Zusammenhang stehen, sind ständig anthropogenen Faktoren ausgesetzt und müssen sich an diese anpassen.

Die Industrietechnik zeichnet sich durch eine hohe Spezialisierung der Wirtschaft, die Nutzung von Errungenschaften in der Selektion, der Agrochemie, dem Pflanzenanbau und den Einsatz von Hochleistungsgeräten aus, die unter Berücksichtigung der biologischen Eigenschaften landwirtschaftlicher Pflanzen arbeiten.

Voraussetzung für die Anwendung ist die Platzierung der landwirtschaftlichen Nutzpflanzen nach den besten Vorgängern. Voraussetzung für die Erzielung hoher Erträge ist die rechtzeitige Fertigstellung aller landwirtschaftlichen Arbeiten.

Trägt zu einer deutlichen Steigerung der Produktivität von Agrozönosen bei.

5. Biosphäre, ihre Grenzen. Die Lehre von V.I. Wernadski über die Biosphäre. Die führende Rolle lebender Materie bei der Transformation der Biosphäre.

Biosphäre – die Erdhülle, deren Zusammensetzung, Struktur und Energieaustausch die Aktivität lebender Organismen bestimmt. Eine ganzheitliche Lehre der Biosphäre wurde von V.I. entwickelt. Die Biosphäre befindet sich im Weltraum von den oberen Schichten der Atmosphäre (20–25 km) bis 2–3 km. unter der Landoberfläche und 1–2 km. unterhalb des Meeresbodens. Wernadskij identifizierte verschiedene Arten von Substanzen in der Biosphäre:

leben, d.h. die Gesamtsubstanz aller lebenden Organismen;

biogen, von lebenden Organismen erzeugt und verarbeitet (Öl, Kohle, Kalkstein);

Knochen, der in Prozessen entsteht, an denen lebende Organismen nicht beteiligt sind;

bioossär – gleichzeitig durch lebende Organismen und anorganische Prozesse (Boden) geschaffen.

Die Hauptrolle in Wernadskijs Theorie der Biosphäre spielt die Idee der lebenden Materie. Die Grenzen der Biosphäre werden durch die Möglichkeiten des Lebens bestimmt. Die obere Grenze wird durch die zerstörerische Wirkung der ultravioletten Strahlung bestimmt, die untere Grenze durch die Temperatur im Erdinneren. Der Großteil der Organismen konzentriert sich in der Mitte, hauptsächlich an der Grenze von drei Umgebungen – der Atmosphäre, der Lithosphäre und der Hydrosphäre. Dank der Aktivität lebender Materie hat sich die Zusammensetzung der Atmosphäre verändert.

Dank lebender Materie zirkuliert die Biosphäre ständig Energie und viele chemische Elemente.

6. Stoffkreislauf im Ökosystem. Die Hauptenergiequelle, die den Kreislauf sicherstellt.

Die in der Biosphäre funktionierende lebende Materie führt ständig den Stoffkreislauf und die Energieumwandlung durch.

In jeder Biogeozänose:

Die Akkumulation überwiegt dort, wo lebende Materie entsteht (Meeres- und Landoberfläche).

Die Mineralisierung überwiegt an Orten, an denen organisches Material zerstört wird (Boden, Meeresboden).

Funktionen lebender Materie in der Biosphäre (Wernadski):

Die Gasfunktion besteht darin, dass grüne Pflanzen bei der Photosynthese Sauerstoff und bei der Atmung Kohlendioxid freisetzen.

Die Konzentrationsfunktion wird dadurch erfüllt, dass lebende Organismen die notwendigen chemischen Elemente einfangen und in ihren Lebensräumen anreichern.

Die Redoxfunktion äußert sich in der Oxidation und Reduktion von Chemikalien in Wasser und Boden, was zur Bildung von Ablagerungen verschiedener Erze, Bauxit und Kalkstein führt.

Die Grundlage des biologischen Kreislaufs ist Sonnenenergie und das Chlorophyll grüner Pflanzen, das sie einfängt. Biogeozänosen führen Zyklen durch, durch die sich Atome verschiedener chemischer Elemente bewegen (biogene Migration von Atomen).

Atome wandern durch viele lebende Organismen und Skelettumgebungen.

Hauptmerkmale der Biosphäre:

Biomasse stellt die Menge an lebender Materie auf der Erde dar.

In der Biosphäre herrscht ein ständiger Stoff- und Energiekreislauf.

Einer der Hauptkreisläufe ist der hydrologische, also der Wasserkreislauf. Während des Kreislaufs kann Wasser in allen seinen Aggregatzuständen vorliegen: flüssig, fest und gasförmig.

Neben dem Wasserkreislauf in der Biosphäre sind die Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor, Sauerstoff und Kalium die wichtigsten.

7. Lebende Materie, ihre Rolle im Stoffkreislauf und der Energieumwandlung in der Biosphäre.

Lebende Materie – das ist die Hauptsubstanz der Biosphäre (Wernadski).

Die Erde - eine Biogeozänose mit einer Vielzahl winziger lebender Organismen, eine lockere Oberflächenschicht der Erdkruste, die durch die Atmosphäre und Organismen verändert und ständig mit organischen Überresten ergänzt wird.

Bildung lebender organischer Materie – auf der Erdoberfläche; Zersetzung organischer Stoffe, deren Mineralisierung - im Boden.

Prozesse im Boden: Besiedlung durch lebende Organismen, Bewegung von Lösungen und Niederschlägen, Gasaustausch. Menschliche Aktivitäten führen zum Absterben von Bodenorganismen, die in der Biosphäre eine wichtige Rolle spielen.

Die physikalischen Eigenschaften und die chemische Zusammensetzung des Meerwassers sind sehr konstant und schaffen eine lebensfreundliche Umgebung. Die Photosynthese (1/3 von allem auf dem Planeten) von Algen (Mikroplankton) in der oberen Schicht ist die Umwandlung der Sonnenstrahlungsenergie.

Die Population des Bodens besteht aus Benthos.

Konzentrationen von Organismen im Ozean: Plankton, Küste, Meeresboden. Lebende Kondensationen sind Korallenkolonien.

Bakterien sind weit verbreitet und wandeln organische Rückstände in anorganische Stoffe um.

Lebende Materie - Hauptrolle im Stoffkreislauf der Natur.

Funktionen in der Biosphäre:

Gas – Freisetzung und Aufnahme von O2 und CO2

Redox– Umwandlung von Stoffen und Energie.

Konzentration– die Fähigkeit lebender Organismen, chemische Elemente in Form organischer und anorganischer Verbindungen in ihrem Körper anzusammeln.

Der Kreislauf chemischer Elemente in der Biosphäre sind die Prozesse der Umwandlung und Bewegung von Materie in der Natur: sich wiederholende miteinander verbundene physikalisch-chemische und biologische Prozesse. Die Grundlage des biologischen Kreislaufs ist Sonnenenergie und das Chlorophyll grüner Pflanzen, das sie einfängt.

Biogeozänosen führen Zyklen durch, durch die sich Atome verschiedener chemischer Elemente bewegen. Ohne die Wanderung der Atome könnte das Leben auf der Erde nicht existieren.

8. Veränderungen in der Biosphäre unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten, Aufrechterhaltung des Gleichgewichts in der Biosphäre als Grundlage ihrer Integrität.

Verschmutzung der Atmosphäre, des Wassers und des Bodens durch menschliche Aktivitäten, Zerstörung von Ökosystemen, Aussterben von Pflanzen- und Tierarten, Anstieg der Kohlendioxidkonzentration, Treibhauseffekt.

Treibhausgase: Kohlenmonoxid, Methan, Stickoxide und Freone.

Die größten Wetterveränderungen: eine Zunahme extrem heißer Tage, lange Dürren, gefolgt von heftigen Regenfällen, schreckliche Hurrikane, Stürme und Tornados, bizarre, unvorhersehbare Wetterveränderungen.

Durch die Erwärmung verändert sich das Muster der Taifunbildung, es kommt zu einem Rückgang der Niederschläge, zur Wüstenbildung, zum Absterben tropischer Wälder, zum teilweisen Abschmelzen des Eises und zum Anstieg des Meeresspiegels.

Klimawandel, zunehmender Hunger in Ländern der Dritten Welt, verschärfte Konflikte um das Wasser von Flüssen, die von mehreren Ländern genutzt werden, eine Zunahme von Flüchtlingen, zunehmende Spannungen zwischen Nachbarländern.

Die Rolle der Ozonschicht: Sie absorbiert ultraviolette Strahlung, die für lebende Organismen tödlich ist, ohne sie auf die Erdoberfläche zu übertragen.

Entwaldung: Massenkrankheit und Waldsterben in Europa und Nordamerika aufgrund globaler Verschmutzung der Atmosphäre, des Wassers und des Bodens sowie intensiver Abholzung.

Bodenbeschaffenheit: ständige Zerstörung der Bodenbedeckung, Erosion – Verlust der obersten fruchtbaren Schicht, unsachgemäße Bewässerung und Ableitung von Drainagewasser, Versalzung.

Verlust der Artenvielfalt. Die Gesamtheit aller Arten ist die Artenvielfalt der Erde. Wo Ökosysteme zerstört oder ihre Fläche stark verkleinert werden, verschwinden Arten.

Noosphäre - Dies ist der Zustand der Biosphäre, in dem intelligente menschliche Aktivität zum bestimmenden Faktor ihrer Entwicklung wird (E. Leroy und P. Thayer de Chardin, 1927).

Die Lehre von der Noosphäre - V.I. Wernadski in den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts.

GESUNDHEITSMINISTERIUM DER REPUBLIK WEISSRUSSLAND

BELARUSISCHE STAATLICHE MEDIZINISCHE UNIVERSITÄT

ABTEILUNG FÜR BIOLOGIE

V. E. BUTVILOVSKY, R. G. ZAYATS, V. V. DAVYDOV

MEDIZINISCHE BIOLOGIE

Vom Bildungsministerium der Republik Belarus als Lehrmittel für ausländische Studierende anerkannt

Hochschulausbildung in medizinischen Fachgebieten

Minsk BSMU 2014

UDC 57-054.6 (075.8)

BBK 28,0 ya73 B93

REZENSIONEN: Dr. med. Naturwissenschaften, Prof., Leiter. Abteilung für Medizinische Biologie und Allgemeine Genetik der Staatlichen Medizinischen Universität Witebsk V. Ya. Ph.D. Honig. Naturwissenschaften, außerordentlicher Professor, Leiter. Abteilung Medizinische Biologie und allgemeine Genetik der Staatlichen Medizinischen Universität Grodno L. S. Kizyukevich

Butvilovsky, V. E.

B93 Medizinische Biologie: Lehrbuch. Zulage / V. E. Butvilovsky, R. G. Zayats, V. V. Davydov. – Minsk: BSMU, 2014. – 240 S.

ISBN 978-985-528-996-9.

Die Veröffentlichung enthält theoretisches Material zum 31. Thema des praktischen Unterrichts in medizinischer Biologie und allgemeiner Genetik, Begriffe, offene und geschlossene Tests.

Gedacht für ausländische Studierende im ersten Studienjahr, kann von Studierenden aller Fakultäten genutzt werden.

EINFÜHRUNG DER MENSCH IN DAS SYSTEM DER NATUR

1. Ursprung des Lebens. Beweise für die Entwicklung der organischen Welt.

Leben ist eine Existenzweise von Proteinkörpern, die ständig Energie, Materie und Informationen mit der Umwelt austauschen. Das biochemische Substrat des Lebens (seine materielle Basis) ist ein Komplex aus Proteinen und Nukleinsäuren.

Hypothesen zum Ursprung des Lebens:

– Kreationismus – das Leben wurde von Gott geschaffen;

– spontane Zeugung – Leben entstand wiederholt aus unbelebter Materie;

– Gleichgewichtszustand- Das Leben hat schon immer existiert;

– Panspermie – Leben wurde von anderen Planeten auf die Erde gebracht;

– biochemisch – Leben entstand auf der Erde als Ergebnis der biochemischen Evolution.

Beweise für die Entwicklung der organischen Welt sind: paläontologische (Übergangsformen, phylogenetische Reihe); vergleichende Anatomie (gleicher Strukturplan der Akkordaten; homologe Organe, Rudimente und Atavismen); embryologisch (Gesetz der Keimähnlichkeit, biogenetisches Gesetz); molekulargenetische Daten.

2. Eigenschaften und Zeichen von Lebewesen. Organisationsebenen von Lebewesen.

Grundlegende Eigenschaften von Lebewesen:

Selbstregulierung – die Fähigkeit, die eigenen Lebensaktivitäten zu ändern

V in Übereinstimmung mit sich ändernden Umgebungsbedingungen;

Selbsterneuerung – die Fähigkeit, seine strukturellen und funktionellen Komponenten zu synthetisieren, wiederherzustellen oder zu ersetzen;

Selbstreproduktion- die Fähigkeit, andere wie sie selbst zu erschaffen, die Zahl der Arten zu erhöhen und die Kontinuität über Generationen hinweg sicherzustellen.

Diese Eigenschaften bestimmen die Eigenschaften eines Lebewesens:

Stoffwechsel und Energie;

Vererbung- gewährleistet die Weitergabe von Merkmalen von Generation zu Generation während der Reproduktion;

Variabilität – führt zum Auftreten neuer Merkmale, wenn sich die Umgebungsbedingungen ändern;

Reproduktion (Reproduktion);

Ontogenese (individuelle Entwicklung) und Phylogenese (historische Entwicklung der Arten);

Wachstum – eine Zunahme der Größe, des Volumens und der Masse von Organismen;

Reizbarkeit – die Reaktion von Organismen auf die Einwirkung von Umweltfaktoren;

Homöostase – die Fähigkeit, die Konstanz der inneren Umgebung und der strukturellen Organisation aufrechtzuerhalten;

Integrität und Diskretion(Teilbarkeit in Komponenten).

Organisationsebenen lebender Materie:

Molekulare – genetische – elementare Einheiten davon

Ebene sind Makromoleküle (DNA, RNA, Proteine, Kohlenhydrate usw.) Zellulär – alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen

ist die kleinste strukturelle, funktionelle und genetische Einheit von Lebewesen. Es enthält genetische Informationen über die Entwicklung des gesamten Organismus und alle ablaufenden Lebensprozesse.

Gewebe – eine Gruppe von Zellen derselben Struktur, die dieselben Funktionen erfüllen, bildet Gewebe.

Bio. Ein Organismus ist eine elementare Einheit des Lebens. Die organisatorische Ebene ist durch die Prozesse der Ontogenese (individuelle Entwicklung), ihrer nervösen und humoralen Regulation gekennzeichnet.

Populationsarten. Eine Population bildet eine Gruppe von Individuen derselben Art, die über einen langen Zeitraum ein bestimmtes Gebiet bewohnen, sich frei kreuzen und relativ isoliert von anderen Gruppen von Individuen derselben Art sind. Die Bevölkerung ist die elementare Einheit der Evolution. Mehrere Populationen, deren Individuen sich untereinander kreuzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen können, bilden eine Art.

Biosphäre-biogeozänotisch. Biogeozänose - Dies ist eine beliebte Gruppe

tionen von Organismen verschiedener Arten, die historisch miteinander und mit einem bestimmten Wohngebiet verbunden sind. Zwischen Bevölkerung und Umwelt findet ein ständiger Austausch von Stoffen, Energie und Informationen statt. Insgesamt bilden Biogeozänosen die Biosphäre – die Region des Planeten, die von lebenden Organismen bewohnt wird.

3. Methoden zur Untersuchung von Lebewesen (Methoden der Biowissenschaften).

Ein ganzheitliches Verständnis der lebenden Materie kann nur durch eine umfassende Untersuchung der Erscheinungsformen des Lebens auf allen Organisationsebenen erreicht werden. Dies geschieht durch die Biologie, die eine Reihe von Spezialdisziplinen umfasst ( Biologische Wissenschaften).

Biochemie, Biophysik und Molekularbiologie Studieren Sie die Manifestationen des Lebens auf molekulargenetischer Ebene – auf subzellulärer und zellulärer Ebene – auf Gewebeebene.

Die Muster der individuellen Entwicklung und die Struktur von Organismen werden von der Embryologie, Anatomie und Physiologie untersucht; historische Entwicklung lebender Systeme – Evolutionstheorie, Paläobiologie. Populationsarten, biogeozänotische und biosphärische Ebenen werden durch Genetik, Biogeographie, Taxonomie, Ökologie usw. untersucht. Alle biologischen Disziplinen

sind eng miteinander verbunden und dienen als Grundlage für die Entwicklung verschiedener Sektoren der Volkswirtschaft, der Zucht, der Veterinärmedizin und der Medizin. Darüber hinaus nutzt jede Wissenschaft ein großes Arsenal an Methoden zur Lösung der Probleme, mit denen sie konfrontiert ist: Beobachtung, Beschreibung, Modellierung, Experimente.

4. Die Bedeutung der Biologie für die Medizin.

5. Die Stellung des Menschen in der Tierwelt.

Als biologische Spezies gehört der Mensch zum Stamm Chordata, Unterstamm

Wirbeltiere, Klasse Säugetiere, Unterklasse Plazenta, Ordnung

Primaten, Unterordnung Affen(Schmalnasenaffen), Familie Hominiden (Menschen), Gattung Homo (Menschen), Art Homo sapiens (vernünftige Menschen).

6. Der Mensch als biologisches und soziales Wesen.

Ein Mensch vereint die Eigenschaften eines biologischen und eines sozialen Wesens.

Nur die Art Homo sapiens zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: aufrechte Haltung, ein hoher Widerstandsgrad des Daumens an der Hand, eine S-förmige Wirbelsäule, ein Gehirnvolumen von 1100–1700 cm3, ein Kinnvorsprung, abstraktes Denken, Sprache , Herstellung von Werkzeugen usw. Der Fortschritt der Menschheit unterliegt sozialen Gesetzen – den Gesetzen der Gesellschaft. Menschliches Leben außerhalb der Gesellschaft ist unmöglich. Soziale Faktoren spielten eine große Rolle in der menschlichen Entwicklung. Durch die Ausbildung und Bildung der jungen Generation werden Wissen, Fähigkeiten und spirituelle Werte in der Gesellschaft weitergegeben.

Grundbegriffe und Konzepte:

Unter Selbstregulierung versteht man die Fähigkeit des Körpers, lebenswichtige Parameter entsprechend veränderten Umweltbedingungen zu verändern.

Unter Selbsterneuerung versteht man die Fähigkeit des Körpers, seine strukturellen und funktionellen Bestandteile wiederherzustellen oder zu ersetzen.

Selbstreproduktion- die Fähigkeit eines Organismus, seine eigene Art zu erschaffen.

Systematische Stellung des Homo sapiens - die Stellung des Menschen in der Tierwelt.

Stammbaum- ein baumförmiges Diagramm, das familiäre und historische Verbindungen zwischen systematischen Gruppen widerspiegelt.

THEMA Nr. 1 VERGRÖSSERUNGSGERÄTE. METHODEN ZUR UNTERSUCHUNG VON ZELLEN

1. Gegenstand, Aufgaben und Methoden der Zytologie.

Zytologie (lateinisch Cytos – Zelle, Logos – Wissenschaft) ist eine Wissenschaft, die den Aufbau, die chemische Zusammensetzung und die Funktionen von Zellen, ihre Fortpflanzung, Entwicklung und Interaktion in einem vielzelligen Organismus untersucht.

Zytologische Aufgaben:

Untersuchung der Struktur und Funktion von Zellen und ihren Bestandteilen (Zellmembranen, Strukturbestandteile des Zytoplasmas und des Zellkerns);

Untersuchung der Zellteilung und der Möglichkeiten ihrer Anpassung an veränderte Umweltbedingungen;

das Studium der Beziehungen zwischen Zellen in einem vielzelligen Organismus.

Methoden der Zytologie:

1. Mikroskopisch- Mit ihrer Hilfe wird die Morphologie von Zellen und ihren Bestandteilen untersucht (Methoden der Licht- und Elektronenmikroskopie).

2. Zytochemisch (histochemisch) - ermöglichen es Ihnen, Chi- zu bestimmen

chemische Zusammensetzung oder Lokalisierung von Stoffen in der Zelle (in Gewebeschnitten). Sie basieren auf der Verwendung spezieller Farbstoffe.

3. Biochemisch – wird zur Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Zellen und zur Bestimmung der Konzentration von Substanzen in Geweben verwendet. Basierend auf der Eigenschaft verschiedener biochemischer Verbindungen, Lichtwellen einer bestimmten Länge zu absorbieren.

4. Differenzielle Zentrifugationsmethodeermöglicht die Untersuchung der Zusammensetzung und Eigenschaften von Zellorganellen: Eine Gewebeprobe wird zerkleinert, bis die Zellmembranen zerstört sind, in eine Zentrifuge gegeben und dort entsprechend ihrer Masse in separate Fraktionen aufgeteilt.

Einführung radioaktiver Isotope in die Zelle. Mit radioaktiven Isotopen (3 H, 32 P, 14 C) markierte Moleküle nehmen an Austauschreaktionen teil. Anhand der Strahlung, die mit einer Fotoplatte aufgezeichnet wird, werden deren Lokalisierung, Bewegung, Ansammlung und Ableitung bestimmt.

6. Röntgenbeugungsanalyse durchgeführt, um die räumliche Struktur und Anordnung von Molekülen in einer Substanz zu untersuchen. Diese Methode basiert auf der Beugung von R-Strahlen beim Durchgang durch einen Kristall einer Substanz.

2. Vergrößerungsgeräte und ihr Zweck. Das Gerät eines Lichtmikroskops.

Biologisches Mikroskop Entwickelt für die Untersuchung von Mikroobjekten in einem Durchlichtstrahl. Ein Lichtmikroskop (Abb. 1) besteht aus 3 Teilen: mechanisch, Beleuchtung und optisch.

Reis. 1 . Design von Lichtmikroskopen: A - MIKMED-1; B – BIOLAM:

1 - Okular, 2 - Tubus, 3 - Tubushalter, 4 - Makrometerschraube, 5 - Mikrometerschraube, 6 - Stativ, 7 - Spiegel, 8 - Kondensor, Irisblende und Lichtfilter, 9 - Tisch, 10 - Drehvorrichtung, 11 - Linse, 12 - Kollektorlinsenkörper, 13 - Fassung mit Lampe, 14 - Netzteil

Mechanisches Teil Inklusive Ständer, Tisch, Makrometerschraube, Mikrometerschraube, Rohr und Revolver.

Das Stativ besteht aus einer Rohrhalterung (Säule) und einer Basis. Die Spalte enthält:

Revolver – ein Drehmechanismus zum Wechseln der Objektive;

Röhre – eine hohle Röhre, in die das Okular eingesetzt wird;

Schraubensystem zur groben (makrometrischen) und feinen (mikrometrischen) Einstellung des Mikroskops;

Objekttisch zum Platzieren des Forschungsobjekts. Beleuchtungsteil inklusive Spiegel (oder elektrischer Beleuchtung)

Tel) und Kondensator.

Der Mikroskopspiegel ist doppelseitig – mit flachen und konkaven Flächen. Eine konkave Oberfläche wird verwendet, wenn die Beleuchtung nicht hell genug ist, und eine flache Oberfläche wird verwendet, wenn die Beleuchtung intensiv ist.

Ein Kondensor ist ein Linsensystem, das Lichtstrahlen zu einem Strahl sammelt. Der Durchmesser des Lichtstrahls kann durch Veränderung des Lumens der Blende mit einem speziellen Hebel eingestellt werden.

Optisches System besteht aus einem Okular und Objektiven.

Okular (von griech. oculus – Auge) ist ein auf das Auge gerichtetes Linsensystem. Die Vergrößerung ist auf dem Okularrahmen angegeben. Das Lehrmikroskop verwendet austauschbare Okulare mit 7-facher, 10-facher und 15-facher Vergrößerung.

Das Objektiv befindet sich am unteren Ende des Tubus auf der Bodenplatte des Revolvers – es handelt sich dabei um ein auf das Untersuchungsobjekt gerichtetes Linsensystem. Es werden zwei Arten von Linsen verwendet: niedrige Vergrößerung (8×) und hohe Vergrößerung (40×).

Die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops wird durch Multiplikation der Vergrößerungskräfte von Objektiv und Okular ermittelt. Beispielsweise würde die Gesamtvergrößerung eines Mikroskops mit einem 40-fachen Objektiv und einem 7-fachen Okular 280 betragen.

3. Regeln für die Arbeit mit einem Mikroskop.

Regeln für das Arbeiten mit einem Mikroskop bei geringer Vergrößerung (7 × 8).

1. Das Mikroskop wird so installiert, dass die Säule sich selbst und der Spiegel der Lichtquelle zugewandt ist. etwa eine Handtellerbreite von der Tischkante entfernt.

2. Rotieren makrometrisch Drehen Sie die Schraube in Ihre Richtung und installieren Sie das Objektiv 2–3 cm von der Bühnenoberfläche entfernt.

3. Überprüfung der Objektivinstallationgeringe Vergrößerung(8×) „Klick“: Es muss am Loch in der Bühne befestigt werden.

4. Bewegen Sie den Kondensator in die mittlere Position und öffnen Sie die Membran vollständig.

5. Schauen Sie durch das Okular und richten Sie die Oberfläche des Spiegels auf die Lichtquelle, um das Sichtfeld gleichmäßig auszuleuchten.

6. Legen Sie die Mikroprobe so auf den Tisch, dass das Deckglas zur Linse zeigt (!).

7. Von außen betrachtet(!), makrometrisch Die Schraube senkt das Objekt

tiv bis zu einem Abstand von 0,5 cm von der Oberfläche des Deckglases (die Brennweite eines 8x-Objektivs beträgt ca. 1 cm).

8. Schauen Sie durch das Okular und drehen Sie es langsamMakrometrische Schraube „in Richtung“(!) und machen Sie sich ein Bild des Objekts. Um ein klares Bild des Objekts zu erhalten Makrometrische Schraube man kann es leicht drehen

und die andere Seite.

9. Studieren Sie das Objekt. Das Medikament wird manuell bewegt. Hinweis: Wenn das Objekt sehr klein und in geringer Höhe schwer zu finden ist,

In diesem Fall können Sie das Mikroskop anpassen bis zum Rand des Deckglases. Nachdem sie ein klares Bild der Glaskante erhalten haben, bewegen sie die Probe unter die Linse und suchen weiter nach dem Objekt.

Regeln für das Arbeiten mit einem Mikroskop bei hoher Vergrößerung (7 × 40).

1. Bei geringer Vergrößerung erhält man ein klares Bild des Objekts (siehe oben).

2. Der interessierende Bereich der Mikroprobe wird zentriert – in die Mitte des Sichtfeldes verschoben.

3. Durch Drehen des Revolvers wird das stark vergrößernde Objektiv (40x) verstellt, bis es einrastet.

4. Bewegen Sie den Kondensator in die oberste Position.

5. Schauen Sie durch das Okular und drehen Sie es leichtMakrometrische Schraube„zu dir selbst“ (!) bis die Konturen des Objekts sichtbar werden.

6. Um ein klareres Bild zu erhalten, verwenden Sie eine Mikrometerschraube und drehen Sie diese maximal 0,5 Umdrehungen zu sich hin oder von sich weg.

7. Der interessierende Bereich der Mikroprobe wird untersucht.

Notiz: Wenn es beim ersten Mal nicht möglich ist, ein Bild des Objekts bei hoher Vergrößerung zu erhalten, ist es notwendig, die stark vergrößernde Linse von der Seite aus mit einer Makrometerschraube vorsichtig abzusenken, fast bis die Linse die Oberfläche der Abdeckung berührt Glas (die Brennweite des 40×-Objektivs beträgt ca. 1 mm) und wiederholen Sie die Schritte, beginnend mit dem 5. Punkt.

Abschlussarbeiten mit dem Mikroskop:

1. Nachdem Sie das Objekt untersucht haben, heben Sie das Rohr mit einer makrometrischen Schraube an 2–3 cm entfernen und das Präparat vom Objekttisch entfernen.

2. Drehen Sie den Revolver, um das Objektiv zu installierengeringe Vergrößerung Klicken Sie und befestigen Sie es am Loch auf der Bühne.

3. Senken Sie mit einer makrometrischen Schraube die Unterkante der Linse mit geringer Vergrößerung auf die Höhe der Bühne ab.

Grundbegriffe und Konzepte:

Ein Kondensor ist ein Linsensystem, das Lichtstrahlen in einem Strahl sammelt. Ein Cremalier ist eine makrometrische Schraube.

Linse – ein System von Linsen, die in den Revolver eingeschraubt und auf das Untersuchungsobjekt gerichtet sind.

Ein Okular ist ein System von Linsen, die in das obere Loch des Tubus eingesetzt werden und in die sie mit dem Auge hineinschauen.

Auflösung- die Fähigkeit eines optischen Geräts, kleine Details zu unterscheiden; der minimale Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten (Linien), der noch unterschieden werden kann.

Drehvorrichtung- ein Drehmechanismus zum Objektivwechsel, der unten an der Stativsäule montiert ist.

Der Tubus ist ein hohler Schlauch, der das Okular und das Objektiv verbindet.

THEMA Nr. 2 ZELLBIOLOGIE. STOFF- UND ENERGIEFLUSS

IN EINEM KÄFIG

1. Aktueller Stand der Zelltheorie.

1. Zelle - elementar eine strukturelle, funktionelle und genetische Einheit aller Lebewesen, ein offenes, selbstregulierendes System aus Biopolymeren, durch das ständig Stoff-, Energie- und Informationsströme fließen.

2. Die Zellen aller Organismen haben eine ähnliche Struktur, chemische Zusammensetzung und lebenswichtigen Prozesse.

3. Bei der Teilung der Mutterzelle entstehen neue Zellen.

4. Die Zellen eines vielzelligen Organismus differenzieren und bilden Gewebe, die verschiedene Funktionen erfüllen.

2. Besonderheiten über- und eukaryontische Zellen.

Zellen lebender Organismen werden in prokaryotische und eukaryotische Zellen unterteilt. Ihre Besonderheiten sind in der Tabelle dargestellt. 2.

Eukaryontische Zellen enthalten eine Membran, ein Zytoplasma und einen Zellkern. Die Membran (Plasmalemma) wird durch eine oder mehrere Membranen dargestellt. Das Zytoplasma wird durch eine homogene kolloidale Lösung dargestellt, in der sich Organellen und Einschlüsse befinden (Abb. 2, 3).