Biología Naturalista Aristóteles: -Dividió el reino animal en dos grupos: los que tenían sangre y los que no tenían sangre. - El hombre está por encima de los animales de sangre (antropocentrismo). K. Linneo: -desarrolló una jerarquía armoniosa de todos los animales y plantas (especie - género - orden - clase), -introdujo una terminología precisa para describir plantas y animales.

Biología evolutiva La cuestión del origen y esencia de la vida. J. B. Lamarck propuso la primera teoría de la evolución en 1809. J. Cuvier propuso la teoría de las catástrofes. Charles Darwin Teoría de la evolución en 1859 Teoría de la evolución en 1859 Teoría moderna (sintética) de la evolución (representa una síntesis de la genética y el darwinismo).

Nivel genético molecular El nivel de funcionamiento de los biopolímeros (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos), etc., que subyacen a los procesos vitales de los organismos. Una unidad estructural elemental es un gen. El portador de información hereditaria es una molécula de ADN.

Ácidos nucleicos Compuestos orgánicos complejos que son biopolímeros que contienen fósforo (polinucleótidos). Tipos: Ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN). La información genética de un organismo se almacena en moléculas de ADN. Tienen la propiedad de disimetría molecular (asimetría) o quiralidad molecular: son ópticamente activos.

El ADN consta de dos hebras retorcidas en una doble hélice. El ARN contiene entre 4 y 6 mil nucleótidos individuales, el ADN, miles. Un gen es una sección de una molécula de ADN o ARN.

Nivel celular En este nivel, la demarcación espacial y el ordenamiento de los procesos vitales se produce debido a la división de funciones entre estructuras específicas. La unidad estructural y funcional básica de todos los organismos vivos es la célula. La historia de la vida en nuestro planeta comenzó a partir de este nivel de organización.

Todos los organismos vivos están formados por células y sus productos metabólicos. Las nuevas células se forman dividiendo células preexistentes. Todas las células son similares en composición química y metabolismo. La actividad del organismo en su conjunto consiste en la actividad e interacción de células individuales.

En la década de 1830. El núcleo celular fue descubierto y descrito. Todas las células constan de: 1) una membrana plasmática que controla la transición de sustancias de ambiente dentro de la jaula y de regreso; 2) citoplasmas con estructura diversa; 3) el núcleo celular, que contiene información genética.

Nivel ontogenético (organismo) Un organismo es un sistema vivo unicelular o multicelular integral capaz de existir de forma independiente. La ontogénesis es el proceso de desarrollo individual de un organismo desde el nacimiento hasta la muerte, el proceso de realización de información hereditaria.

Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un territorio determinado, se reproducen durante un largo período de tiempo y tienen un acervo genético común. Una especie es un conjunto de individuos que son similares en estructura y propiedades fisiológicas, tienen un origen común y pueden cruzarse libremente y producir descendencia fértil.

Nivel biogeocenótico La biogeocenosis, o sistema ecológico (ecosistema), es un conjunto de elementos bióticos y abióticos interconectados por el intercambio de materia, energía e información, dentro de los cuales puede tener lugar la circulación de sustancias en la naturaleza.

La biogeocenosis es un sistema integral de autorregulación que consta de: 1) productores (productores) que procesan directamente materia inanimada (algas, plantas, microorganismos); 2) consumidores de primer orden: la materia y la energía se obtienen mediante el uso de productores (herbívoros); 3) consumidores de segundo orden (depredadores, etc.); 4) carroñeros (saprófitos y saprófagos), que se alimentan de animales muertos; 5) los descomponedores son un grupo de bacterias y hongos que descomponen los restos de materia orgánica.

“Biosfera y Civilización” - Factores abióticos. Conceptos básicos de ecología. Factor medioambiental. Herbívoros. Científico americano. Libro de V.I. Vernadsky "Biosfera". Actividad humana. Efecto invernadero. Nicho ecológico. Factores limitantes. El límite inferior de la biosfera. Exceso de agua. Eduardo Suess. Autótrofos. Factor antropogénico. Consumo de agua. Crecimiento de la población. Posición de la vista en el espacio. Propiedades compensatorias.

“El concepto de biosfera” - Reacciones humanas ante los cambios en la biosfera. Malaria. Evolución de la biosfera. Materia viva en la biosfera. Películas de la vida en el océano. Retrato de Jean-Baptiste Lamarck. Algas sargazo. Cómo los filósofos representan la noosfera. Descomposición de orgánicos e inorgánicos. Un ejemplo de intervención humana fallida. Noosfera. Organismos vivos. Composición química especial. Ciclo del nitrógeno. Composición de la biosfera. Riftii. Bacteria anaerobica.

“La biosfera como ecosistema global” - La biosfera como biosistema y ecosistema global. Naturaleza inanimada. Entornos de vida de los organismos en la Tierra. El hombre como habitante de la biosfera. Concha de la Tierra. Ciclo biológico. Factores ambientales. Organismos vivos. Humano. La biosfera como biosistema global. Características del nivel de materia viva de la biosfera.

“La biosfera es la capa viviente de la Tierra” - Naturaleza inanimada. La aparición de los antiguos habitantes de nuestro planeta. Organismos vivos. rocas. Cubierta vegetal. Cálido. Biosfera. Tierra. Plantas verdes. Criaturas.

“Composición y estructura de la biosfera” - Límites de la biosfera. Estado evolutivo. Vernadsky. Factor limitante. Hidrosfera. Concha de tierra. La materia viva. Litosfera. Capa de ozono. Noosfera. Estructura de la biosfera. Biosfera. Atmósfera.

“Estudio de la biosfera” - Bacterias, esporas y polen. Interacción. El origen de la vida en la Tierra. ¿Cuál es aproximadamente la edad del planeta Tierra? Viabilidad. Todos los organismos están unidos en 4 reinos de la naturaleza viva. Diversidad de organismos. 40 mil Hace años apareció el hombre moderno. ¿Cuántos tipos de hongos existen? Límites de la biosfera. Compruébalo tú mismo. ¿Qué aporta la biosfera a la hidrosfera? Juego "Biosfera". Diversidad de organismos en la Tierra.

Agencia Federal de Salud y Asuntos Sociales

Prueba en biología

Características cualitativas de la materia viva. Niveles de organización de los seres vivos.

Composición química de la célula (proteínas, su estructura y funciones)

Completado por un estudiante

1er año grupo 195

Departamento de correspondencia

Facultad de Medicina

Cheliábinsk 2009

Características cualitativas de la materia viva. Niveles de organización de los seres vivos.

Cualquier sistema vivo, por complejo que esté organizado, está formado por macromoléculas biológicas: ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos y otras sustancias orgánicas importantes. A partir de este nivel se inician diversos procesos vitales del organismo: metabolismo y conversión de energía, transmisión de información hereditaria, etc.

Las células de los organismos multicelulares forman tejidos: sistemas de células similares en estructura y función y sustancias intercelulares asociadas con ellas. Los tejidos se integran en unidades funcionales más grandes llamadas órganos. Los órganos internos son característicos de los animales; aquí forman parte de sistemas de órganos (respiratorio, nervioso, etc.). Por ejemplo, el sistema digestivo: cavidad bucal, faringe, esófago, estómago, duodeno, intestino delgado, colon, ano. Esta especialización, por un lado, mejora el funcionamiento del cuerpo en su conjunto y, por otro, requiere un mayor grado de coordinación e integración de diversos tejidos y órganos.

La célula es una unidad estructural y funcional, así como una unidad de desarrollo de todos los organismos vivos que viven en la Tierra. A nivel celular se acopla la transferencia de información y la transformación de sustancias y energía.

La unidad elemental del nivel del organismo es el individuo, que se considera en desarrollo, desde el momento del origen hasta el final de la existencia, como un sistema vivo. Surgen sistemas de órganos que están especializados para realizar diversas funciones.

Un conjunto de organismos de una especie, unidos por un hábitat común, en el que se crea una población: un sistema supraorganismático. En este sistema se llevan a cabo transformaciones evolutivas elementales.

Biogeocenosis: una colección de organismos. diferentes tipos y complejidad variable de la organización con factores ambientales. En el proceso de desarrollo histórico conjunto de organismos de diferentes grupos sistemáticos, se forman comunidades dinámicas y estables.

La biosfera es la totalidad de todas las biogeocenosis, un sistema que abarca todos los fenómenos de la vida en nuestro planeta. En este nivel se produce la circulación de sustancias y la transformación de energía asociada a la actividad vital de todos los organismos vivos.

Tabla 1. Niveles de organización de la materia viva.

Molecular

El nivel inicial de organización de los seres vivos. El tema de la investigación son las moléculas de ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos, lípidos y otras moléculas biológicas, es decir. Moléculas que se encuentran en la célula. Cualquier sistema vivo, por complejo que esté organizado, está formado por macromoléculas biológicas: ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos y otras sustancias orgánicas importantes. A partir de este nivel se inician diversos procesos vitales del organismo: metabolismo y conversión de energía, transmisión de información hereditaria, etc.

Celular

El estudio de las células que actúan como organismos independientes (bacterias, protozoos y algunos otros organismos) y de las células que forman organismos multicelulares.

Tela

Las células que tienen un origen común y realizan funciones similares forman tejidos. Existen varios tipos de tejidos animales y vegetales con diferentes propiedades.

Organo

En los organismos, empezando por los celentéreos, se forman órganos (sistemas de órganos), a menudo a partir de tejidos de diversos tipos.

organismo

Este nivel está representado por organismos unicelulares y multicelulares.

Especies de población

Los organismos de la misma especie que viven juntos en determinadas áreas constituyen una población. Ahora en la Tierra hay alrededor de 500 mil especies de plantas y alrededor de 1,5 millones de especies de animales.

biogeocenótico

Está representado por un conjunto de organismos de diferentes especies, que dependen unos de otros en un grado u otro.

Biosfera

La forma más elevada de organización de los seres vivos. Incluye todas las biogeocenosis asociadas con el metabolismo general y la conversión de energía.

Cada uno de estos niveles es bastante específico, tiene sus propios patrones, sus propios métodos de investigación. Incluso es posible distinguir ciencias que realizan sus investigaciones en un cierto nivel de organización de los seres vivos. Por ejemplo, a nivel molecular los seres vivos son estudiados por ciencias como la biología molecular, la química bioorgánica, la termodinámica biológica, la genética molecular, etc. Aunque los niveles de organización de los seres vivos son diferentes, están estrechamente interconectados y fluyen unos de otros, lo que habla de la integridad de la naturaleza viva.

Membrana celular. Aparato de superficie de la célula, sus partes principales, su finalidad.

Una célula viva es partícula fundamental estructuras de la materia viva. Es el sistema más simple que tiene toda la gama de propiedades de los seres vivos, incluida la capacidad de transferir información genética. La teoría celular fue creada por los científicos alemanes Theodor Schwann y Matthias Schleiden. Su posición principal es la afirmación de que todos los organismos vegetales y animales están formados por células que tienen una estructura similar. Las investigaciones en el campo de la citología han demostrado que todas las células realizan metabolismo, son capaces de autorregularse y pueden transmitir información hereditaria. El ciclo de vida de cualquier célula termina con la división y continuación de la vida en una forma renovada o con la muerte. Al mismo tiempo, resultó que las células son muy diversas; pueden existir como organismos unicelulares o como parte de organismos multicelulares. La vida útil de las células no puede exceder de varios días o puede coincidir con la vida útil del organismo. Los tamaños de las células varían mucho: de 0,001 a 10 cm. Las células forman tejidos, varios tipos de tejidos, órganos, grupos de órganos asociados con la resolución de algunos problemas comunes se denominan sistemas corporales. Las células tienen una estructura compleja. Está separada del entorno externo por una capa que, al estar suelta y suelta, asegura la interacción de la célula con el mundo exterior, el intercambio de materia, energía e información con él. El metabolismo celular sirve como base para otra de sus propiedades más importantes: mantener la estabilidad y la estabilidad de las condiciones del entorno interno de la célula. Esta propiedad de las células, inherente a todo el sistema vivo, se llama homeostasis. La homeostasis, es decir, la constancia de la composición de la célula, se mantiene mediante el metabolismo, es decir, el metabolismo. El metabolismo es un proceso complejo de múltiples etapas, que incluye la entrega de materias primas a la célula, la producción de energía y proteínas a partir de ellas y la eliminación de los productos útiles, la energía y los desechos producidos de la célula al medio ambiente.

La membrana celular es la membrana celular que realiza las siguientes funciones:

separación del contenido celular y el ambiente externo;

regulación del metabolismo entre la célula y el medio ambiente;

el lugar donde ocurren algunas reacciones bioquímicas (incluida la fotosíntesis, la fosforilación oxidativa);

Asociación de células en tejidos.

Las membranas se dividen en plasmáticas (membranas celulares) y externas. La propiedad más importante de la membrana plasmática es la semipermeabilidad, es decir, la capacidad de dejar pasar sólo determinadas sustancias. La glucosa, los aminoácidos, los ácidos grasos y los iones se difunden lentamente a través de él y las propias membranas pueden regular activamente el proceso de difusión.

Según datos modernos, las membranas plasmáticas son estructuras de lipoproteínas. Los lípidos forman espontáneamente una bicapa y las proteínas de membrana "flotan" en ella. Las membranas contienen varios miles de proteínas diferentes: estructurales, transportadoras, enzimas y otras. Se supone que entre las moléculas de proteínas existen poros a través de los cuales pueden pasar sustancias hidrófilas (la bicapa lipídica impide su penetración directa en la célula). Algunas moléculas en la superficie de la membrana tienen grupos glicosilo adheridos, que participan en el proceso de reconocimiento celular durante la formación de tejido.

Diferentes tipos Las membranas difieren en su grosor (normalmente oscila entre 5 y 10 nm). La consistencia de la bicapa lipídica se asemeja al aceite de oliva. Dependiendo de las condiciones externas (el colesterol es el regulador), la estructura de la bicapa puede cambiar para volverse más líquida (de esto depende la actividad de la membrana).

Un asunto importante Es el transporte de sustancias a través de las membranas plasmáticas. Es necesario para la entrega de nutrientes a la célula, la eliminación de desechos tóxicos y la creación de gradientes para mantener la actividad nerviosa y muscular. Existen los siguientes mecanismos para el transporte de sustancias a través de la membrana:

difusión (gases, moléculas liposolubles pasan directamente a través de la membrana plasmática); con difusión facilitada, una sustancia soluble en agua atraviesa la membrana a través de un canal especial creado por una molécula específica;

ósmosis (difusión de agua a través de membranas semipermeables);

transporte activo (la transferencia de moléculas desde un área de menor concentración a un área de mayor concentración, por ejemplo, a través de proteínas de transporte especiales, requiere energía ATP);

Durante la endocitosis, la membrana forma invaginaciones, que luego se transforman en vesículas o vacuolas. Existen fagocitosis (absorción de partículas sólidas (por ejemplo, por leucocitos sanguíneos)) y pinocitosis (absorción de líquidos);

la exocitosis es el proceso inverso de la endocitosis; De las células se eliminan los restos no digeridos de partículas sólidas y secreciones líquidas.

Las estructuras supramembrana pueden estar ubicadas por encima de la membrana plasmática de la célula. Su estructura es una característica de clasificación húmeda. En los animales es el glicocálix (complejo proteína-carbohidrato), en las plantas, hongos y bacterias es la pared celular. La pared celular de las plantas incluye celulosa, hongos - quitina, bacterias - el complejo proteína-polisacárido mureína.

La base del aparato de superficie celular (SAC) es la membrana celular externa o plasmalema. Además de la membrana plasmática, el PAA tiene un complejo supramembrana y en los eucariotas también hay un complejo submembrana.

Los principales componentes bioquímicos del plasmalema (del griego plasma - formación y lema - cáscara, corteza) son los lípidos y las proteínas. Su proporción cuantitativa en la mayoría de los eucariotas es 1: 1, y en los procariotas predominan las proteínas en el plasmalema. En la membrana celular externa se encuentra una pequeña cantidad de carbohidratos y se pueden encontrar compuestos similares a las grasas (en los mamíferos: colesterol, vitaminas liposolubles).

El complejo supramembrana del aparato de la superficie celular se caracteriza por una variedad de estructuras. En los procariotas, el complejo supramembrana en la mayoría de los casos está representado por una pared celular de espesor variable, cuya base es el complejo glicoproteína mureína (en arqueobacterias, pseudomureína). En varias eubacterias, la parte exterior del complejo supramembrana consta de otra membrana con un alto contenido de lipopolisacáridos. En los eucariotas, el componente universal del complejo supramembrana son los carbohidratos, componentes de los glicolípidos y las glicoproteínas del plasmalema. Debido a esto, originalmente se llamó glicocalix (del griego glicos - dulce, carbohidrato y del latín callum - piel gruesa, cáscara). Además de los carbohidratos, el glicocálix incluye proteínas periféricas por encima de la capa bilípida. Se encuentran variantes más complejas del complejo supramembrana en plantas (pared celular hecha de celulosa), hongos y artrópodos (cubierta externa hecha de quitina).

El complejo submembrana (del latín sub - under) es característico únicamente de las células eucariotas. Consiste en una variedad de estructuras proteicas en forma de hilos: fibrillas delgadas (del latín fibrilla - fibra, hilo), microfibrillas (del griego micros - pequeño), fibrillas esqueléticas (del griego esqueleto - seco) y microtúbulos. Están conectados entre sí por proteínas y forman el aparato musculoesquelético de la célula. El complejo submembrana interactúa con las proteínas del plasmalema, que, a su vez, están asociadas con el complejo supramembrana. Como resultado, el PAK es un sistema estructuralmente integral. Esto le permite realizar funciones importantes para la célula: aislante, de transporte, catalítica, de señalización del receptor y de contacto.

Composición química de la célula (proteínas, su estructura y funciones)

Los procesos químicos que ocurren en una célula son una de las principales condiciones para su vida, desarrollo y funcionamiento.

SALTO DE PÁGINA--

Todas las células de organismos vegetales y animales, así como los microorganismos, son similares en composición química, lo que indica la unidad. mundo organico.

De los 109 elementos de la tabla periódica de Mendeleev, una mayoría significativa se encontraban en células. Algunos elementos están contenidos en las células en cantidades relativamente grandes, otros en pequeñas cantidades (Tabla 2).

Tabla 2. Contenido elementos químicos en una jaula

Elementos

Cantidad (en%)

Elementos

Cantidad (en%)

Oxígeno

En primer lugar entre las sustancias de la célula se encuentra el agua. Constituye casi el 80% de la masa celular. El agua es el componente más importante de la célula, no sólo en cantidad. Desempeña un papel importante y diverso en la vida de la célula.

El agua determina propiedades físicas células: su volumen, elasticidad. El agua es de gran importancia en la formación de la estructura de las moléculas de sustancias orgánicas, en particular la estructura de las proteínas, que es necesaria para realizar sus funciones. La importancia del agua como disolvente es grande: muchas sustancias ingresan a la célula desde el ambiente externo en una solución acuosa, y en una solución acuosa, los productos de desecho se eliminan de la célula. Finalmente, el agua participa directamente en muchas reacciones químicas (descomposición de proteínas, carbohidratos, grasas, etc.).

El papel biológico del agua está determinado por las peculiaridades de su estructura molecular y la polaridad de sus moléculas.

Además del agua, las sustancias inorgánicas de la célula también incluyen sales. Para los procesos vitales, los cationes más importantes incluidos en las sales son K+, Na+, Ca2+, Mg2+, y los aniones más importantes son HPO4-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.

La concentración de cationes y aniones en la célula y en su hábitat suele ser muy diferente. Mientras la célula está viva, la proporción de iones dentro y fuera de la célula se mantiene firmemente. Después de la muerte celular, el contenido de iones en la célula y en el medio ambiente se iguala rápidamente. Los iones contenidos en la célula son de gran importancia para el funcionamiento normal de la célula, así como para mantener una reacción constante dentro de la célula. A pesar de que en el proceso de la vida se forman continuamente ácidos y álcalis, la reacción normal de la célula es ligeramente alcalina, casi neutra.

Las sustancias inorgánicas están contenidas en la célula no solo en estado disuelto, sino también en estado sólido. En particular, la resistencia y dureza del tejido óseo la proporciona el fosfato cálcico y las conchas de los moluscos, el carbonato cálcico.

Las sustancias orgánicas constituyen entre el 20 y el 30% de la composición celular.

Los biopolímeros incluyen carbohidratos y proteínas. Los carbohidratos contienen átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Hay carbohidratos simples y complejos. Simples: monosacáridos. Complejo: polímeros cuyos monómeros son monosacáridos (oligosacáridos y polisacáridos). A medida que aumenta el número de unidades monoméricas, la solubilidad de los polisacáridos disminuye y el sabor dulce desaparece.

Los monosacáridos son sustancias cristalinas sólidas e incoloras que son muy solubles en agua y muy poco (o nada) solubles en disolventes orgánicos. Los monosacáridos incluyen triosas, tetrosas, pentosas y hexosas. Entre los oligosacáridos, los más comunes son los disacáridos (maltosa, lactosa, sacarosa). Los polisacáridos se encuentran con mayor frecuencia en la naturaleza (celulosa, almidón, quitina, glucógeno). Sus monómeros son moléculas de glucosa. Se disuelven parcialmente en agua y se hinchan para formar soluciones coloidales.

Los lípidos son grasas insolubles en agua y sustancias similares a las grasas que consisten en glicerol y alto peso molecular. ácidos grasos. Las grasas son ésteres de alcohol trihídrico, glicerol y ácidos grasos superiores. Las grasas animales se encuentran en la leche, la carne y el tejido subcutáneo. En plantas - en semillas y frutos. Además de las grasas, las células también contienen sus derivados: esteroides (colesterol, hormonas y vitaminas liposolubles A, D, K, E, F).

Los lípidos son:

elementos estructurales de membranas celulares y orgánulos celulares;

material energético (1 g de grasa, cuando se oxida, libera 39 kJ de energía);

sustancias de repuesto;

realizar una función protectora (en animales marinos y polares);

afectar el funcionamiento del sistema nervioso;

una fuente de agua para el cuerpo (1 kg, cuando se oxida, da 1,1 kg de agua).

Ácidos nucleicos. El nombre “ácidos nucleicos” proviene de la palabra latina “núcleo”, es decir, Núcleo: Fueron descubiertos por primera vez en los núcleos celulares. La importancia biológica de los ácidos nucleicos es muy grande. Desempeñan un papel central en el almacenamiento y transmisión de las propiedades hereditarias de la célula, por lo que a menudo se les llama sustancias hereditarias. Los ácidos nucleicos aseguran la síntesis de proteínas en la célula, exactamente igual que en la célula madre y la transmisión de información hereditaria. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).

La molécula de ADN consta de dos hebras retorcidas en forma de hélice. El ADN es un polímero cuyos monómeros son nucleótidos. Los nucleótidos son compuestos que consisten en una molécula de ácido fosfórico, un carbohidrato de desoxirribosa y una base nitrogenada. El ADN tiene cuatro tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T). Cada cadena de ADN es un polinucleótido que consta de varias decenas de miles de nucleótidos. La duplicación del ADN (reduplicación) asegura la transferencia de información hereditaria de la célula madre a las células hijas.

El ARN es un polímero similar en estructura a una hebra de ADN, pero de menor tamaño. Los monómeros de ARN son nucleótidos que consisten en ácido fosfórico, el carbohidrato ribosa y una base nitrogenada. En lugar de timina, el ARN contiene uracilo. Se conocen tres tipos de ARN: ARN mensajero (i-ARN): transmite información sobre la estructura de una proteína a partir de una molécula de ADN; transporte (t-RNA): transporta aminoácidos al sitio de síntesis de proteínas; ribosomal (r-RNA): se encuentra en los ribosomas y participa en el mantenimiento de la estructura del ribosoma.

Muy papel importante En la bioenergética de la célula, juega un papel el nucleótido adenilo, al que están unidos dos residuos de ácido fosfórico. Esta sustancia se llama ácido adenosín trifosfórico (ATP). El ATP es un acumulador de energía biológica universal: la energía luminosa del sol y la energía contenida en los alimentos consumidos se almacena en moléculas de ATP. El ATP es una estructura inestable; cuando el ATP se transforma en ADP (difosfato de adenosina), se liberan 40 kJ de energía. El ATP se produce en las mitocondrias de las células animales y durante la fotosíntesis en los cloroplastos de las plantas. La energía ATP se utiliza para realizar trabajos químicos (síntesis de proteínas, grasas, carbohidratos, ácidos nucleicos), mecánicos (movimiento, trabajo muscular), transformación en energía eléctrica o luminosa (descargas de mantarrayas, anguilas, resplandor de insectos).

Las proteínas son polímeros no periódicos cuyos monómeros son aminoácidos. Todas las proteínas contienen átomos de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Muchas proteínas también contienen átomos de azufre. Hay proteínas que también contienen átomos metálicos: hierro, zinc, cobre. La presencia de grupos ácidos y básicos determina la alta reactividad de los aminoácidos. Del grupo amino de un aminoácido y del carboxilo de otro se libera una molécula de agua y los electrones liberados forman un enlace peptídico: CO-NN (fue descubierto en 1888 por el profesor A.Ya. Danilevsky), razón por la cual Las proteínas se llaman polipéptidos. Las moléculas de proteínas son macromoléculas. Hay muchos aminoácidos conocidos. Pero sólo 20 aminoácidos se conocen como monómeros de cualquier proteína natural: animal, vegetal, microbiana o viral. Fueron llamados "magia". El hecho de que las proteínas de todos los organismos estén formadas por los mismos aminoácidos es otra prueba de la unidad del mundo viviente en la Tierra.

Hay 4 niveles de organización en la estructura de las moléculas de proteínas:

1. Estructura primaria: una cadena polipeptídica de aminoácidos unidos en una secuencia determinada mediante enlaces peptídicos covalentes.

2. Estructura secundaria: una cadena polipeptídica en forma de hélice. Se producen numerosos enlaces de hidrógeno entre los enlaces peptídicos de espiras adyacentes y otros átomos, proporcionando una estructura fuerte.

3. Estructura terciaria: una configuración específica de cada proteína: un glóbulo. Se mantiene mediante enlaces hidrófobos de baja resistencia o fuerzas de adhesión entre radicales no polares, que se encuentran en muchos aminoácidos. También hay enlaces covalentes S-S que se producen entre radicales distantes del aminoácido cisteína que contiene azufre.

4. La estructura cuaternaria ocurre cuando varias macromoléculas se combinan para formar agregados. Por tanto, la hemoglobina en la sangre humana es un agregado de cuatro macromoléculas.

La violación de la estructura natural de una proteína se llama desnaturalización. Ocurre bajo la influencia de altas temperaturas, productos químicos, energía radiante y otros factores.

El papel de las proteínas en la vida de las células y organismos:

construcción (estructural) - proteínas - el material de construcción del cuerpo (capas, membranas, orgánulos, tejidos, órganos);

función catalítica: enzimas que aceleran las reacciones cientos de millones de veces;

función musculoesquelética: proteínas que forman los huesos y tendones del esqueleto; movimiento de flagelados, ciliados, contracción muscular;

función de transporte: hemoglobina sanguínea;

protector: los anticuerpos sanguíneos neutralizan sustancias extrañas;

función energética: cuando se descomponen las proteínas, 1 g libera 17,6 kJ de energía;

reguladoras y hormonales: las proteínas forman parte de muchas hormonas y participan en la regulación de los procesos vitales del cuerpo;

receptor: las proteínas llevan a cabo el proceso de reconocimiento selectivo de sustancias individuales y su unión a moléculas.

Metabolismo en la célula. Fotosíntesis. Quimiosíntesis

Un requisito previo para la existencia de cualquier organismo es un flujo constante de nutrientes y la liberación constante de los productos finales de las reacciones químicas que ocurren en las células. Los organismos utilizan los nutrientes como fuente de átomos de elementos químicos (principalmente átomos de carbono), a partir de los cuales se construyen o renuevan todas las estructuras. Además de los nutrientes, el cuerpo también recibe agua, oxígeno y sales minerales.

Las sustancias orgánicas que ingresan a las células (o se sintetizan durante la fotosíntesis) se descomponen en componentes básicos: monómeros y se envían a todas las células del cuerpo. Algunas de las moléculas de estas sustancias se gastan en la síntesis de sustancias orgánicas específicas inherentes a un organismo determinado. Las células sintetizan proteínas, lípidos, carbohidratos, ácidos nucleicos y otras sustancias que realizan diversas funciones (constructoras, catalíticas, reguladoras, protectoras, etc.).

Otra parte de los compuestos orgánicos de bajo peso molecular que ingresan a las células se destina a la formación de ATP, cuyas moléculas contienen energía destinada directamente a realizar el trabajo. La energía es necesaria para la síntesis de todas las sustancias específicas del cuerpo, para mantener su organización altamente ordenada, para el transporte activo de sustancias dentro de las células, de una célula a otra, de una parte del cuerpo a otra, para la transmisión de los impulsos nerviosos, la movimiento de organismos, mantenimiento de una temperatura corporal constante (en aves y mamíferos) y para otros fines.

Durante la transformación de sustancias en las células, se forman productos finales del metabolismo que pueden ser tóxicos para el cuerpo y se eliminan de él (por ejemplo, amoníaco). Así, todos los organismos vivos consumen constantemente determinadas sustancias del medio ambiente, las transforman y liberan productos finales al medio ambiente.

Continuación
--SALTO DE PÁGINA--

El conjunto de reacciones químicas que ocurren en el organismo se denomina metabolismo o metabolismo. Dependiendo de la dirección general de los procesos, se distinguen catabolismo y anabolismo.

El catabolismo (disimilación) es un conjunto de reacciones que conducen a la formación de compuestos simples a partir de otros más complejos. Las reacciones catabólicas incluyen, por ejemplo, reacciones de hidrólisis de polímeros a monómeros y la degradación de estos últimos a dióxido de carbono, agua, amoníaco, es decir. reacciones del metabolismo energético, durante las cuales se produce la oxidación de sustancias orgánicas y la síntesis de ATP.

El anabolismo (asimilación) es un conjunto de reacciones para la síntesis de sustancias orgánicas complejas a partir de otras más simples. Esto incluye, por ejemplo, la fijación de nitrógeno y la biosíntesis de proteínas, la síntesis de carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua durante la fotosíntesis, la síntesis de polisacáridos, lípidos, nucleótidos, ADN, ARN y otras sustancias.

La síntesis de sustancias en las células de los organismos vivos a menudo se denomina metabolismo plástico, y la descomposición de sustancias y su oxidación, acompañada de la síntesis de ATP, se denomina metabolismo energético. Ambos tipos de metabolismo forman la base de la actividad vital de cualquier célula y, por tanto, de cualquier organismo, y están estrechamente relacionados entre sí. Por un lado, todas las reacciones de intercambio plástico requieren un gasto de energía. Por otro lado, para llevar a cabo reacciones del metabolismo energético es necesaria la síntesis constante de enzimas, ya que su esperanza de vida es corta. Además, las sustancias utilizadas para la respiración se forman durante el metabolismo plástico (por ejemplo, durante la fotosíntesis).

La fotosíntesis es el proceso de formación de materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua en la luz con la participación de pigmentos fotosintéticos (clorofila en las plantas, bacterioclorofila y bacteriorrodopsina en las bacterias). En la fisiología vegetal moderna, la fotosíntesis se entiende más a menudo como una función fotoautótrofa: un conjunto de procesos de absorción, transformación y uso de la energía de los cuantos de luz en diversas reacciones endergónicas, incluida la conversión de dióxido de carbono en sustancias orgánicas.

La fotosíntesis es la principal fuente de energía biológica; los autótrofos fotosintéticos la utilizan para sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas; los heterótrofos existen a expensas de la energía almacenada por los autótrofos en forma de enlaces químicos, liberándola en los procesos de respiración y fermentación. La energía que obtiene la humanidad mediante la quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas natural, turba) también se almacena en el proceso de fotosíntesis.

La fotosíntesis es el principal aporte de carbono inorgánico al ciclo biológico. Todo el oxígeno libre en la atmósfera es de origen biogénico y es un subproducto de la fotosíntesis. La formación de una atmósfera oxidante (catástrofe del oxígeno) cambió por completo el estado de la superficie terrestre, hizo posible la aparición de la respiración y posteriormente, tras la formación de la capa de ozono, permitió que la vida llegara a la tierra.

La quimiosíntesis es un método de nutrición autótrofa en el que la fuente de energía para la síntesis de sustancias orgánicas a partir de CO2 son las reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos. Este tipo de producción de energía es utilizada únicamente por bacterias. El fenómeno de la quimiosíntesis fue descubierto en 1887 por el científico ruso S.N. Vinogradsky.

Cabe señalar que la energía liberada en las reacciones de oxidación de compuestos inorgánicos no puede utilizarse directamente en procesos de asimilación. Primero, esta energía se convierte en energía de enlaces macroenergéticos de ATP y solo entonces se gasta en la síntesis de compuestos orgánicos.

Organismos quimiolitoautótrofos:

Las bacterias del hierro (Geobacter, Gallionella) oxidan el hierro divalente a hierro férrico.

Las bacterias del azufre (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) oxidan el sulfuro de hidrógeno a azufre molecular o a sales de ácido sulfúrico.

Las bacterias nitrificantes (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) oxidan el amoníaco formado durante la descomposición de la materia orgánica en ácidos nitroso y nítrico que, al interactuar con los minerales del suelo, forman nitritos y nitratos.

Las bacterias tiónicas (Thiobacillus, Acidithiobacillus) son capaces de oxidar tiosulfatos, sulfitos, sulfuros y azufre molecular a ácido sulfúrico (a menudo con una disminución significativa en el pH de la solución), el proceso de oxidación difiere del de las bacterias del azufre (en particular, en que las bacterias tiónicas no depositan azufre intracelular). Algunos representantes de las bacterias tiónicas son acidófilos extremos (capaces de sobrevivir y reproducirse cuando el pH de la solución desciende a 2), capaces de soportar altas concentraciones de metales pesados ​​y oxidar hierro metálico y ferroso (Acidithiobacillus ferrooxidans) y lixiviar metales pesados ​​de los minerales. .

Las bacterias del hidrógeno (Hydrogenophilus) son capaces de oxidar el hidrógeno molecular y son termófilas moderadas (crecen a una temperatura de 50 °C).

Los organismos quimiosintéticos (por ejemplo, las bacterias del azufre) pueden vivir en los océanos a grandes profundidades, en lugares donde el sulfuro de hidrógeno sale de las fracturas de la corteza terrestre al agua. Por supuesto, los cuantos de luz no pueden penetrar el agua a una profundidad de unos 3-4 kilómetros (a esta profundidad se encuentran la mayoría de las zonas de ruptura oceánica). Por tanto, los quimiosintéticos son los únicos organismos de la Tierra que no dependen de la energía de la luz solar.

Por otro lado, el amoníaco, que es utilizado por las bacterias nitrificantes, se libera al suelo cuando la materia vegetal o animal se pudre. En este caso, la actividad vital de los quimiosintéticos depende indirectamente de la luz solar, ya que el amoníaco se forma durante la descomposición de compuestos orgánicos obtenidos de la energía solar.

El papel de los quimiosintéticos para todos los seres vivos es muy importante, ya que son un eslabón indispensable en el ciclo natural de los elementos más importantes: azufre, nitrógeno, hierro, etc. Los quimiosintéticos también son importantes como consumidores naturales de sustancias tóxicas como el amoníaco y sulfuro de hidrógeno. Las bacterias nitrificantes son de gran importancia, enriquecen el suelo con nitritos y nitratos; es principalmente en forma de nitratos que las plantas absorben nitrógeno. Algunos quimiosintéticos (en particular, las bacterias del azufre) se utilizan para el tratamiento de aguas residuales.

Según estimaciones modernas, la biomasa de la “biosfera subterránea”, que se encuentra, en particular, bajo el lecho marino e incluye arqueobacterias quimiosintéticas anaeróbicas que oxidan metano, puede exceder la biomasa del resto de la biosfera.

Mitosis. Características de la primera y segunda división de la meiosis. Importancia biológica. Diferencia entre meiosis y mitosis

Se comprendió que las células germinales son haploides y, por tanto, deben formarse mediante un mecanismo especial de división celular, gracias a las observaciones, que también sugirieron casi por primera vez que los cromosomas contienen información genética. En 1883 se descubrió que los núcleos del óvulo y del espermatozoide de cierto tipo de gusano contienen sólo dos cromosomas, mientras que el óvulo fecundado ya tiene cuatro. Teoría cromosómica La herencia podría explicar así la antigua paradoja de que los papeles del padre y de la madre a la hora de determinar las características de la descendencia a menudo parecen ser los mismos, a pesar de la enorme diferencia en el tamaño del óvulo y del espermatozoide.

Otra implicación importante de este descubrimiento fue que las células sexuales deben formarse como resultado de un tipo especial de división nuclear, en la que todo el conjunto de cromosomas se divide exactamente por la mitad. Este tipo de división se llama meiosis (la palabra origen griego, que significa "disminución". El nombre de otro tipo de división celular, la mitosis, proviene de la palabra griega que significa "hilo". Esta elección del nombre se basa en la apariencia filiforme de los cromosomas durante su condensación durante la división nuclear; este proceso ocurre tanto durante la mitosis como durante la meiosis; ) El comportamiento de los cromosomas durante la meiosis, cuando se reduce su número, resultó ser más complejo de lo que se pensaba. Por lo tanto, las características más importantes de la división meiótica no se establecieron hasta principios de los años 30 como resultado de una gran cantidad de estudios exhaustivos que combinaron citología y genética.

En la primera división meiótica, cada célula hija hereda dos copias de uno de los dos homólogos y, por tanto, contiene una cantidad diploide de ADN.

La formación de núcleos de gametos haploides se produce como resultado de la segunda división de la meiosis, en la que los cromosomas se alinean en el ecuador del nuevo huso y sin mayor replicación del ADN, las cromátidas hermanas se separan entre sí, como en la mitosis normal, formando Células con un conjunto de ADN haploide.

Así, la meiosis consta de dos divisiones celulares que siguen una única fase de duplicación cromosómica, de modo que cada célula que entra en meiosis da como resultado cuatro células haploides.

A veces, el proceso de meiosis se desarrolla de forma anormal y los homólogos no pueden separarse entre sí; este fenómeno se denomina no disyunción cromosómica. Algunas de las células haploides formadas en este caso reciben una cantidad insuficiente de cromosomas, mientras que otras adquieren copias adicionales. A partir de estos gametos se forman embriones defectuosos, la mayoría de los cuales mueren.

En la profase de la primera división de la meiosis, durante la conjugación (sinapsis) y separación de los cromosomas, se producen en ellos cambios morfológicos complejos. De acuerdo con estos cambios, la profase se divide en cinco etapas sucesivas:

leptoteno;

cigoteno;

paquiteno;

diploteno;

diacinesis.

El fenómeno más sorprendente es el inicio de una estrecha aproximación de los cromosomas en el cigoteno, cuando una estructura especializada llamada complejo sinaptonémico comienza a formarse entre pares de cromátidas hermanas en cada bivalente. El momento de conjugación completa de los cromosomas se considera el comienzo del paquiteno, que suele durar varios días después de la separación de los cromosomas, comienza la etapa de diploteno, cuando los quiasmas se hacen visibles por primera vez;

Una vez finalizada la larga profase I, dos divisiones nucleares sin un período de separación de síntesis de ADN ponen fin al proceso de meiosis. Estas etapas no suelen ocupar más del 10% del tiempo total necesario para la meiosis y tienen los mismos nombres que las etapas correspondientes de la mitosis. El resto de la primera división de la meiosis se divide en metafase I, anafase I y telofase I. Al final de la primera división, el conjunto de cromosomas se reduce, pasando de tetraploide a diploide, al igual que en la mitosis, y se forman dos células. de una celda. La diferencia decisiva es que durante la primera división de la meiosis, cada célula recibe dos cromátidas hermanas conectadas en el centrómero, y durante la mitosis entran dos cromátidas separadas.

Además, después de una breve interfase II, en la que los cromosomas no se duplican, se produce rápidamente la segunda división: profase II, anafase II y telofase II. Como resultado, de cada célula diploide que ha entrado en meiosis, se forman cuatro núcleos haploides.

La meiosis consta de dos divisiones celulares sucesivas, la primera de las cuales dura casi tanto como toda la meiosis y es mucho más compleja que la segunda.

Una vez finalizada la primera división meiótica, se vuelven a formar membranas en las dos células hijas y comienza una breve interfase. En este momento, los cromosomas están algo despiralizados, pero pronto se vuelven a condensar y comienza la profase II. Dado que durante este período no se produce síntesis de ADN, parece que en algunos organismos los cromosomas pasan directamente de una división a la siguiente. La profase II en todos los organismos es corta: la envoltura nuclear se destruye cuando se forma un nuevo huso, tras lo cual, en rápida sucesión, siguen la metafase II, la anafase II y la telofase II. Al igual que en la mitosis, los filamentos cinetocoros se forman en las cromátidas hermanas y se extienden desde el centrómero en direcciones opuestas. En la placa metafásica, las dos cromátidas hermanas se mantienen juntas hasta la anafase, cuando se separan debido a la separación repentina de sus cinetocoros. Así, la segunda división de la meiosis es similar a la mitosis normal, la única diferencia significativa es que hay una copia de cada cromosoma, y ​​no dos, como en la mitosis.

La meiosis finaliza con la formación de envolturas nucleares alrededor de los cuatro núcleos haploides formados en la telofase II.

En general, la meiosis produce cuatro células haploides a partir de una célula diploide. Durante la meiosis gamética, los gametos se forman a partir de las células haploides resultantes. Este tipo de meiosis es característico de los animales. La meiosis gamética está estrechamente relacionada con la gametogénesis y la fertilización. Durante la meiosis cigótica y de esporas, las células haploides resultantes dan lugar a esporas o zoosporas. Estos tipos de meiosis son característicos de eucariotas inferiores, hongos y plantas. La meiosis de esporas está estrechamente relacionada con la esporogénesis. Por tanto, la meiosis es la base citológica de la reproducción sexual y asexual (esporas).

La importancia biológica de la meiosis es mantener un número constante de cromosomas en presencia del proceso sexual. Además, como resultado del cruce, se produce la recombinación: la aparición de nuevas combinaciones de inclinaciones hereditarias en los cromosomas. La meiosis también proporciona variabilidad combinativa: la aparición de nuevas combinaciones de inclinaciones hereditarias durante una fertilización adicional.

El curso de la meiosis está controlado por el genotipo del organismo, bajo el control de hormonas sexuales (en animales), fitohormonas (en plantas) y muchos otros factores (por ejemplo, la temperatura).

Son posibles los siguientes tipos de influencia de unos organismos sobre otros:

positivo: un organismo se beneficia a expensas de otro;

negativo: el cuerpo resulta dañado debido a otra cosa;

neutral: el otro no afecta al cuerpo de ninguna manera.

Así, son posibles las siguientes opciones de relaciones entre dos organismos según el tipo de influencia que tienen entre sí:

Mutualismo: en condiciones naturales, las poblaciones no pueden existir unas sin otras (ejemplo: simbiosis de un hongo y algas en un liquen).

Protocooperación: la relación es opcional (ejemplo: la relación entre un cangrejo y una anémona, la anémona protege al cangrejo y lo utiliza como medio de transporte).

Comensalismo: una población se beneficia de la relación, mientras que la otra no recibe ni beneficio ni daño.

Cohabitación: un organismo utiliza a otro (o su hogar) como lugar de residencia sin causar daño a este último.

Aprovechamiento: un organismo se alimenta de los restos de comida de otro.

Neutralidad: ambas poblaciones no se influyen entre sí de ninguna manera.

Amensalismo, antibiosis: una población afecta negativamente a otra, pero ella misma no experimenta una influencia negativa.

La depredación es un fenómeno en el que un organismo se alimenta de los órganos y tejidos de otro, sin una relación simbiótica.

Competencia: ambas poblaciones se influyen negativamente entre sí.

La naturaleza conoce numerosos ejemplos de relaciones simbióticas de las que ambos socios se benefician. Por ejemplo, la simbiosis entre las leguminosas y la bacteria del suelo Rhizobium es extremadamente importante para el ciclo del nitrógeno en la naturaleza. Estas bacterias -también llamadas bacterias fijadoras de nitrógeno- se depositan en las raíces de las plantas y tienen la capacidad de “fijar” nitrógeno, es decir, de romper los fuertes enlaces entre los átomos de nitrógeno libre atmosférico, permitiendo incorporar nitrógeno a compuestos accesibles a la planta, como el amoníaco. En este caso, el beneficio mutuo es obvio: las raíces son un hábitat para las bacterias, y las bacterias suministran a la planta los nutrientes necesarios.

También existen numerosos ejemplos de simbiosis que son beneficiosas para una especie y no aportan ningún beneficio ni daño a otra especie. Por ejemplo, el intestino humano está habitado por muchos tipos de bacterias, cuya presencia es inofensiva para los humanos. De manera similar, las plantas llamadas bromelias (que incluyen la piña) viven en las ramas de los árboles pero obtienen sus nutrientes del aire. Estas plantas utilizan el árbol como apoyo sin privarlo de nutrientes.

Gusanos planos. Morfología, sistemática, principales representantes. Ciclos de desarrollo. Rutas de infección. Prevención

Los platelmintos son un grupo de organismos, que en la mayoría de las clasificaciones modernas tienen el rango de filo, que unen una gran cantidad de invertebrados primitivos parecidos a gusanos que no tienen cavidad corporal. En su forma moderna, el grupo es claramente parafilético, pero el estado actual de la investigación no permite desarrollar un sistema estrictamente filogenético satisfactorio y, por lo tanto, los zoólogos tradicionalmente continúan usando este nombre.

Los representantes más famosos de los platelmintos son la planaria (Turbellaria: Tricladida), la duela del hígado y la duela del gato (trematodos), la tenia bovina, la tenia del cerdo, la tenia ancha y el equinococo (tenias).

Actualmente se debate la cuestión de la posición sistemática de los llamados turbelarios intestinales (Acoela), ya que en 2003 se propuso distinguirlos en un filo independiente.

El cuerpo es bilateralmente simétrico, con cabeza y extremos caudales claramente definidos, algo aplanado en dirección dorsoventral, en representantes grandes está fuertemente aplanado. La cavidad corporal no está desarrollada (excepto en algunas fases del ciclo de vida de las tenias y las duelas). El intercambio de gases se realiza en toda la superficie del cuerpo; Los órganos respiratorios y los vasos sanguíneos están ausentes.

El exterior del cuerpo está cubierto por un epitelio monocapa. En los gusanos ciliados o turbelarios, el epitelio está formado por células que contienen cilios. Los trematodos, los monogeneos, los cestodos y las tenias carecen de epitelio ciliado durante la mayor parte de su vida (aunque se pueden encontrar células ciliadas en formas larvarias); su tegumento está representado por el llamado tegumento, que en algunos grupos porta microvellosidades o ganchos quitinosos. Los gusanos planos que tienen tegumento se clasifican como Neodermata.

Debajo del epitelio hay un saco muscular que consta de varias capas de células musculares que no se diferencian en músculos individuales (se observa cierta diferenciación solo en el área de la faringe y los órganos genitales). Las células de la capa muscular externa están orientadas transversalmente, mientras que las células de la capa interna están orientadas a lo largo del eje anteroposterior del cuerpo. La capa externa se llama capa muscular circular y la capa interna se llama capa muscular longitudinal.

En todos los grupos, excepto en los cestodos y las tenias, hay una faringe que conduce al intestino o, como en los llamados turbelarios intestinales, al parénquima digestivo. El intestino está cerrado ciegamente y se comunica con el medio ambiente sólo a través de la abertura de la boca. Se ha observado que varios turbelarios grandes tienen poros anales (a veces varios), pero esta es la excepción y no la regla. En las formas pequeñas, el intestino es recto, en las grandes (planarias, trematodos) puede estar muy ramificado. La faringe está ubicada en la superficie abdominal, a menudo en el medio o más cerca del extremo posterior del cuerpo, en algunos grupos está desplazada hacia adelante. Las tenias y las cestodos no tienen intestino.

Sistema nervioso el llamado tipo ortogonal. La mayoría tiene seis troncos longitudinales (dos en los lados dorsal y ventral del cuerpo y dos en los lados), conectados por comisuras transversales. Junto al ortogón, existe un plexo nervioso más o menos denso ubicado en las capas periféricas del parénquima. Algunos de los representantes más arcaicos de los gusanos ciliados tienen sólo un plexo neural.

Varias formas han desarrollado ocelos simples sensibles a la luz, incapaces de ver objetos, así como órganos del equilibrio (estagocistos), células táctiles (sensilla) y órganos de los sentidos químicos.

La osmorregulación se lleva a cabo con la ayuda de protonefridia, canales ramificados que se conectan en uno o dos canales excretores. La liberación de productos metabólicos tóxicos se produce con líquido excretado a través de protonefridia o mediante acumulación en células parenquimatosas especializadas (atrocitos), que desempeñan el papel de "brotes de almacenamiento".

La gran mayoría de los representantes son hermafroditas, a excepción de los trematodos sanguíneos (esquistosomas), que son dioicos. Los huevos de duela son de color amarillo claro a marrón oscuro y tienen una tapa en uno de los polos. Durante el examen, se encuentran huevos en el contenido duodenal, las heces, la orina y el esputo.

El primer huésped intermedio de trematodos son varios moluscos, el segundo huésped son peces y anfibios. Los huéspedes definitivos son varios vertebrados.

El ciclo de vida (usando el ejemplo de Polymouth) es extremadamente simple: una larva emerge del huevo, abandona el pez, que después de un corto período de tiempo se vuelve a adherir al pez y se convierte en un gusano adulto. Los trematodos tienen un ciclo de desarrollo más complejo y cambian de 2 a 3 huéspedes.

Genotipo. Genoma. Fenotipo. Factores que determinan el desarrollo del fenotipo. Dominancia y recesividad. Interacción de genes en la determinación de rasgos: dominancia, manifestación intermedia, codominancia.

El genotipo es un conjunto de genes de un organismo determinado que, a diferencia de los conceptos de genoma y acervo genético, caracteriza a un individuo, no a una especie (otra diferencia entre un genotipo y un genoma es la inclusión en el concepto de "genoma" de no -secuencias codificantes que no están incluidas en el concepto de “genotipo”). Junto con los factores ambientales, determina el fenotipo del organismo.

Normalmente, se habla de genotipo en el contexto de un gen específico; en individuos poliploides, denota una combinación de alelos de un gen determinado. La mayoría de los genes aparecen en el fenotipo de un organismo, pero el fenotipo y el genotipo difieren en los siguientes aspectos:

1. Según la fuente de información (el genotipo se determina estudiando el ADN de un individuo, el fenotipo se registra observando la apariencia del organismo).

2. El genotipo no siempre corresponde al mismo fenotipo. Algunos genes aparecen en el fenotipo sólo bajo ciertas condiciones. Por otro lado, algunos fenotipos, como el color del pelaje de los animales, son el resultado de la interacción de varios genes.

Genoma: la totalidad de todos los genes de un organismo; su conjunto completo de cromosomas.

Se sabe que el ADN, que es el portador de información genética en la mayoría de los organismos y, por tanto, forma la base del genoma, incluye no sólo genes en el sentido moderno de la palabra. La mayor parte del ADN de las células eucariotas está representado por secuencias de nucleótidos no codificantes ("redundantes") que no contienen información sobre proteínas y ARN.

En consecuencia, se entiende por genoma de un organismo el ADN total del conjunto haploide de cromosomas y cada uno de los elementos genéticos extracromosómicos contenidos en una célula individual de la línea germinal de un organismo multicelular. Los tamaños de los genomas de organismos de diferentes especies difieren significativamente entre sí y, a menudo, no existe correlación entre el nivel de complejidad evolutiva de una especie biológica y el tamaño de su genoma.

El fenotipo es un conjunto de características inherentes a un individuo en una determinada etapa de desarrollo. El fenotipo se forma sobre la base del genotipo, mediado por una serie de factores ambientales. En los organismos diploides, los genes dominantes aparecen en el fenotipo.

El fenotipo es un conjunto de características externas e internas de un organismo adquiridas como resultado de la ontogénesis (desarrollo individual)

A pesar de su definición aparentemente estricta, el concepto de fenotipo presenta algunas incertidumbres. En primer lugar, la mayoría de las moléculas y estructuras codificadas por el material genético no son visibles en la apariencia externa del organismo, aunque forman parte del fenotipo. Por ejemplo, los tipos de sangre humana. Por lo tanto, la definición ampliada de fenotipo debe incluir características que puedan detectarse mediante procedimientos técnicos, médicos o de diagnóstico. Una extensión adicional, más radical, podría incluir el comportamiento aprendido o incluso la influencia del organismo sobre el medio ambiente y otros organismos.

El fenotipo se puede definir como la “transmisión” de información genética hacia factores ambientales. En una primera aproximación, podemos hablar de dos características del fenotipo: a) el número de direcciones de eliminación caracteriza el número de factores ambientales a los que el fenotipo es sensible: la dimensión del fenotipo; b) la “distancia” de eliminación caracteriza el grado de sensibilidad del fenotipo a un factor ambiental determinado. Juntas, estas características determinan la riqueza y el desarrollo del fenotipo. Cuanto más multidimensional es el fenotipo y más sensible es, cuanto más alejado está el fenotipo del genotipo, más rico es. Si comparamos un virus, una bacteria, un áscaris, una rana y un humano, entonces la riqueza del fenotipo en esta serie aumenta.

Algunas características del fenotipo están determinadas directamente por el genotipo, como el color de ojos. Otros dependen en gran medida de la interacción del organismo con su entorno; por ejemplo, los gemelos idénticos pueden diferir en altura, peso y otras características físicas básicas a pesar de portar los mismos genes.

La variación fenotípica (determinada por la variación genotípica) es un requisito previo básico para la selección natural y la evolución. El organismo en su conjunto deja (o no deja) descendencia, por lo tanto seleccion natural Influye indirectamente en la estructura genética de la población a través de las contribuciones de los fenotipos. Sin fenotipos diferentes no hay evolución. Al mismo tiempo, los alelos recesivos no siempre se reflejan en las características del fenotipo, pero se conservan y pueden transmitirse a la descendencia.

Los factores de los que dependen la diversidad fenotípica, el programa genético (genotipo), las condiciones ambientales y la frecuencia de cambios aleatorios (mutaciones) se resumen en la siguiente relación:

genotipo + ambiente externo + cambios aleatorios → fenotipo.

La capacidad de un genotipo para formar diferentes fenotipos en la ontogénesis, dependiendo de las condiciones ambientales, se denomina norma de reacción. Caracteriza la proporción de participación del medio ambiente en la implementación de la característica. Cuanto más amplia es la norma de reacción, mayor es la influencia del medio ambiente y menor es la influencia del genotipo en la ontogénesis. Normalmente, cuanto más diversas sean las condiciones de hábitat de una especie, más amplia será su norma de reacción.

Continuación
--SALTO DE PÁGINA--

La dominancia (dominancia) es una forma de relación entre los alelos de un gen, en la que uno de ellos (dominante) suprime (enmascara) la manifestación del otro (recesivo) y así determina la manifestación del rasgo tanto en homocigotos dominantes como en heterocigotos. .

Con dominancia completa, el fenotipo de un heterocigoto no difiere del fenotipo de un homocigoto dominante. Al parecer, en forma pura La dominancia completa es extremadamente rara o no ocurre en absoluto.

Con dominancia incompleta, los heterocigotos tienen un fenotipo intermedio entre los fenotipos de un homocigoto dominante y recesivo. Por ejemplo, cuando se cruzan líneas puras de boca de dragón y muchas otras especies de plantas con flores con flores moradas y blancas, los individuos de la primera generación tienen flores rosadas. A nivel molecular, la explicación más simple para la dominancia incompleta puede ser simplemente una disminución doble en la actividad de una enzima u otra proteína (si el alelo dominante produce una proteína funcional y el alelo recesivo produce una defectuosa). Puede haber otros mecanismos de dominancia incompleta.

En caso de dominancia incompleta, la misma división por genotipo y fenotipo se realizará en la proporción 1: 2: 1.

En la codominancia, a diferencia de la dominancia incompleta, en los heterocigotos las características de las que es responsable cada uno de los alelos aparecen simultáneamente (mixtas). Ejemplo típico codominancia: herencia de los grupos sanguíneos ABO en humanos. Toda la descendencia de personas con genotipos AA (segundo grupo) y BB (tercer grupo) tendrá el genotipo AB (cuarto grupo). Su fenotipo no es intermedio entre los fenotipos de sus padres, ya que ambos aglutinógenos (A y B) están presentes en la superficie de los eritrocitos. Cuando se produce codominancia, es imposible llamar a uno de los alelos dominante y al otro recesivo; estos conceptos pierden su significado: ambos alelos influyen por igual en el fenotipo. A nivel de ARN y productos proteicos de genes, aparentemente, la gran mayoría de los casos de interacciones alélicas de genes son codominantes, porque cada uno de los dos alelos en heterocigotos normalmente codifica un ARN y/o un producto proteico, y ambas proteínas o ARN están presentes en el cuerpo.

Factores ambientales, su interacción.

Un factor ambiental es una condición de vida que afecta al cuerpo. El medio ambiente incluye todos los cuerpos y fenómenos con los que el organismo tiene relaciones directas o indirectas.

Un mismo factor ambiental tiene diferente significado en la vida de los organismos que conviven. Por ejemplo, el régimen salino del suelo juega un papel primordial en la nutrición mineral de las plantas, pero es indiferente a la mayoría de los animales terrestres. La intensidad de la iluminación y la composición espectral de la luz son extremadamente importantes en la vida de las plantas fototróficas, y en la vida de los organismos heterótrofos (hongos y animales acuáticos), la luz no tiene un efecto notable en su actividad vital.

Los factores ambientales afectan a los organismos de diferentes maneras. Pueden actuar como irritantes que provocan cambios adaptativos en las funciones fisiológicas; como limitadores que hacen imposible que ciertos organismos existan en determinadas condiciones; como modificadores que determinan cambios morfológicos y anatómicos en los organismos.

Se acostumbra distinguir entre factores ambientales bióticos, antropogénicos y abióticos.

Los factores bióticos son el conjunto completo de factores ambientales asociados con las actividades de los organismos vivos. Estos incluyen factores fitógenos (plantas), zoogénicos (animales) y microbiogénicos (microorganismos).

Los factores antropogénicos son todos los factores asociados con las actividades humanas. Estos incluyen físicos (el uso de energía nuclear, viajes en trenes y aviones, la influencia del ruido y las vibraciones, etc.), químicos (el uso de fertilizantes y pesticidas minerales, la contaminación de la tierra con desechos industriales y de transporte; fumar, consumo de alcohol y drogas, uso excesivo de medicamentos), factores biológicos (alimentos; organismos para los cuales una persona puede ser hábitat o fuente de nutrición), sociales (relacionados con las relaciones entre las personas y la vida en sociedad).

Los factores abióticos son todos los factores asociados con procesos en la naturaleza inanimada. Estos incluyen climáticos (temperatura, humedad, presión), edafógenos (composición mecánica, permeabilidad del aire, densidad del suelo), orográficos (relieve, altitud), químicos (composición gaseosa del aire, composición salina del agua, concentración, acidez), físicos (ruido). , campos magnéticos, conductividad térmica, radiactividad, radiación cósmica).

Cuando los factores ambientales actúan de forma independiente, basta con utilizar el concepto de “factor limitante” para determinar el impacto conjunto de un complejo de factores ambientales en un organismo determinado. Sin embargo, en condiciones reales, los factores ambientales pueden potenciar o debilitar los efectos de los demás.

Tener en cuenta la interacción de los factores ambientales es un problema científico importante. Se pueden distinguir tres tipos principales de interacción de factores:

aditivo: la interacción de factores es una suma algebraica simple de los efectos de cada factor cuando actúa de forma independiente;

sinérgico: la acción conjunta de factores potencia el efecto (es decir, el efecto cuando actúan juntos es mayor que la simple suma de los efectos de cada factor cuando actúan de forma independiente);

antagonista: la acción conjunta de los factores debilita el efecto (es decir, el efecto de su acción conjunta es menor que la simple suma de los efectos de cada factor).

Lista de literatura usada

Gilbert S. Biología del desarrollo. - M., 1993.

Green N., Stout W., Taylor D. Biología. - M., 1993.

Nebel B. Ciencias Ambientales. - M., 1993.

Carroll R. Paleontología y evolución de los vertebrados. - M., 1993.

Leninger A. Bioquímica. - M., 1974.

Slyusarev A.A. Biología con genética general. - M., 1979.

Watson D. Biología molecular del gen. - M., 1978.

Chebyshev N.V., Supryaga A.M. Protozoos. - M., 1992.

Chebyshev N.V., Kuznetsov S.V. Biología Celular. - M., 1992.

Yarygin V.N. Biología. - M., 1997.

Contenido Microscopio Nombres que desempeñaron un papel en el estudio de las células Principios básicos de la teoría celular Estructuras celulares: Organelos celulares: Membrana celular Citoplasma Núcleo Ribosomas Complejo de Golgi RE Lisosomas MitocondriasMitocondrias Plástidos Centro celular Organelos de movimiento

Microscopio Anton Van Leeuwenhoek Anton Van Leeuwenhoek creó el primer microscopio del mundo que permitió observar la microestructura de una célula. Con la mejora del microscopio, los científicos descubrieron cada vez más partes desconocidas de la célula, procesos vitales que podían observarse con un microscopio óptico. Arroz. 1: Microscopio de Leeuwenhoek El microscopio eléctrico, inventado en el siglo XX, y su modelo mejorado permiten ver la estructura microscópica de las estructuras celulares. Con el escaneo volumétrico, se puede ver la estructura de la célula y sus orgánulos tal como se encuentran en su entorno natural, en un organismo vivo. Arroz. 2: microscopio eléctrico

Nombres que influyeron en el estudio de las células Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek fue el primero en examinar organismos unicelulares al microscopio. Robert Hooke Robert Hooke propuso el término “célula”. T. Schwann T. Schwann y M. Schleiden formularon la teoría celular a mediados del siglo XIX.M. Teoría de las células de Schleiden R. Brown R. Brown – en principios del XIX Siglo vi una formación densa dentro de las células de la hoja, a la que llamé núcleo. R. Virchow R. Virchow: demostró que las células son capaces de dividirse y propuso una adición a la teoría celular.

Disposiciones básicas de la teoría celular 1. Todos los seres vivos, desde los unicelulares hasta los grandes organismos vegetales y animales, están formados por células. 2. Todas las células son similares en estructura, composición química y funciones vitales. 3. Las células están especializadas, y en los organismos multicelulares, en composición y funciones y son capaces de llevar vida independiente. 4.Las células están hechas de células. La célula subyace a la descomposición de la célula madre en dos células hijas.

Estructuras celulares Membrana celular Las paredes de la mayoría de los orgánulos están formadas por una membrana celular. Estructura de la membrana celular: Tiene tres capas. Espesor: 8 nanómetros. 2 capas forman lípidos, que contienen proteínas. Las proteínas de membrana suelen formar canales de membrana a través de los cuales se transportan iones de potasio, calcio y sodio. Grandes moléculas de proteínas, grasas y carbohidratos ingresan a la célula mediante fagocitosis y pinocitosis. La fagocitosis es la entrada de partículas sólidas rodeadas por una membrana celular al citoplasma de la célula. La pinocitosis es la entrada de gotitas de líquido rodeadas por una membrana celular al citoplasma de la célula. El flujo de sustancias a través de la membrana se produce de forma selectiva; además, limita la célula, la separa de las demás, del medio ambiente, le da forma y la protege de daños. Arroz. 4: A – proceso de fagocitosis; B – proceso de pinocitosis Fig. 3: Estructura de la membrana celular

Estructuras celulares Citoplasma. Centro. El citoplasma es el contenido semilíquido de la célula, que contiene todos los orgánulos de la célula. La composición incluye diversas sustancias orgánicas e inorgánicas, agua y sales. Núcleo: Cuerpo redondo, denso y oscuro de las células de plantas, hongos y animales. Rodeado de membrana nuclear. La capa exterior de la membrana es rugosa, la capa interior es lisa. Espesor: 30 nanómetros. Tiene poros. Dentro del núcleo hay jugo nuclear. Contiene hilos de cromatina. Cromatina - ADN + PROTEÍNA. Durante la división, el ADN se enrolla alrededor de una proteína, como un carrete. Así se forman los cromosomas. En los seres humanos, las células somáticas del cuerpo tienen 46 cromosomas. Este es un conjunto diploide (completo, doble) de cromosomas. Las células germinales tienen un conjunto de 23 cromosomas (haploides, la mitad). El conjunto de cromosomas de una célula específico de cada especie se llama cariotipo. Los organismos cuyas células no tienen núcleo se llaman procariotas. Los eucariotas son organismos cuyas células contienen un núcleo. Arroz. 6: Conjunto de cromosomas masculinos Fig. 5: estructura central

Organelos celulares Ribosomas Los orgánulos tienen forma esférica y miden nanómetros de diámetro. Contienen ADN y proteínas. Los ribosomas se forman en los nucléolos del núcleo y luego ingresan al citoplasma, donde comienzan a realizar su función: la síntesis de proteínas. En el citoplasma, los ribosomas suelen ubicarse en el retículo endoplásmico rugoso. Con menos frecuencia, están suspendidos libremente en el citoplasma de la célula. Arroz. 7: Estructura del ribosoma de una célula eucariota

Organelos celulares Complejo de Golgi Son cavidades cuyas paredes están formadas por una capa de membrana, que se encuentran en pilas cerca del núcleo. En su interior hay sustancias sintetizadas que se acumulan en la célula. Las vesículas se liberan del complejo de Golgi y se convierten en lisosomas. Arroz. 8: Diagrama estructural y micrografía del aparato de Golgi.

Organelos de las células del RE El EPS es el retículo endoplásmico. Es una red de túbulos cuyas paredes están formadas por una membrana celular. El espesor de los túbulos es de 50 nanómetros. El EPS viene en dos tipos: liso y granular (rugoso). El liso realiza una función de transporte, mientras que el rugoso (ribosomas en su superficie) sintetiza proteínas. Arroz. 9: Micrografía electrónica de una sección de EPS granular

Organelos celulares Lisosomas Un lisosoma es una vesícula pequeña, con un diámetro de sólo 0,5 a 1,0 micrones, que contiene un gran conjunto de enzimas que pueden destruir sustancias alimenticias. Un lisosoma puede contener entre 30 y 50 enzimas diferentes. Los lisosomas están rodeados por una membrana que puede resistir la acción de estas enzimas. Los lisosomas se forman en el complejo de Golgi. Arroz. 10: diagrama de la digestión celular de una partícula de alimento utilizando un lisosoma

Organelos celulares Mitocondrias Estructura de las mitocondrias: Cuerpos redondos, ovalados y con forma de bastón. Longitud -10 micrómetros, diámetro -1 micrómetro. Las paredes están formadas por dos membranas. El exterior es liso, el interior tiene proyecciones: crestas. La parte interna está llena de una sustancia que contiene una gran cantidad de enzimas, ADN, ARN. Esta sustancia se llama matriz. Funciones: Las mitocondrias producen moléculas de ATP. Su síntesis se produce en las crestas. La mayoría de las mitocondrias se encuentran en las células musculares. Arroz. 11: Estructura de las mitocondrias.

Organelos celulares Plástidos Hay tres tipos de plastidios: leucoplastos - incoloros, cloroplastos - verdes (clorofila), cromoplastos - rojos, amarillos, naranjas. Los plastidios se encuentran únicamente en las células vegetales. Los cloroplastos tienen forma de grano de soja. Las paredes están formadas por dos membranas. La capa exterior es lisa, la capa interior tiene proyecciones y pliegues que forman pilas de burbujas llamadas grana. Los grana contienen clorofila, porque la función principal de los cloroplastos es la fotosíntesis, como resultado de lo cual se forman carbohidratos y ATP a partir de dióxido de carbono y agua. Dentro de los cloroplastos hay moléculas de ADN, ARN, ribosomas y enzimas. También pueden dividir (multiplicar). Arroz. 12: Estructura del cloroplasto

Organelos celulares Centro celular Cerca del núcleo en plantas y animales inferiores hay dos centíolos, este es el centro celular. Se trata de dos cuerpos cilíndricos ubicados perpendiculares entre sí. Sus paredes están formadas por 9 tripletes de microtúbulos. Los microtúbulos forman el citoesqueleto celular a lo largo del cual se mueven los orgánulos. Durante la división, el centro celular forma filamentos del huso, mientras se duplica, 2 centríolos van a un polo y 2 al otro. Arroz. 13: A – diagrama estructural y B – micrografía electrónica del centriolo

Organelos celulares Organelos de movimiento Los orgánulos de movimiento son los cilios y los flagelos. Los cilios son más cortos (hay más) y los flagelos son más largos (hay menos). Están formados por una membrana y contienen microtúbulos en su interior. Algunos orgánulos de movimiento tienen cuerpos basales que los anclan en el citoplasma. El movimiento se realiza deslizando los tubos unos sobre otros. En el tracto respiratorio humano, el epitelio ciliado tiene cilios que expulsan polvo, microorganismos y mocos. Los protozoos tienen flagelos y cilios. Arroz. 14: Organismos unicelulares capaces de moverse.

Anton van Leeuwenhoek nació el 24 de octubre de 1632 en la ciudad de Delft en Holanda. Sus parientes eran burgueses respetados y se dedicaban a tejer cestas y elaborar cerveza. El padre de Leeuwenhoek murió temprano y su madre envió al niño a la escuela, soñando con convertirlo en funcionario. Pero a la edad de 15 años, Anthony dejó la escuela y se fue a Amsterdam, donde comenzó a estudiar comercio en una tienda de telas, trabajando allí como contador y cajero. A la edad de 21 años, Leeuwenhoek regresó a Delft, se casó y abrió su propio comercio textil. Se sabe muy poco de su vida en los siguientes 20 años, salvo que tuvo varios hijos, la mayoría de los cuales murieron, y que, al enviudar, se casó por segunda vez. También se sabe que recibió el cargo de guardia de honor. la sala del tribunal del ayuntamiento local, que según las ideas modernas corresponde a una combinación de conserje, limpiador y fogonero en una sola persona. Leeuwenhoek tenía su propio hobby. Al volver a casa del trabajo, se encerró en su oficina, donde ni siquiera su esposa podía entrar en ese momento, y examinó con entusiasmo diversos objetos con lupas. Desafortunadamente, estas gafas no estaban demasiado magnificadas. Luego Leeuwenhoek intentó fabricar su propio microscopio utilizando vidrio esmerilado, y lo consiguió.

Robert Hooke (ing. Robert Hooke; Robert Hook, 18 de julio de 1635, Isla de Wight 3 de marzo de 1703, Londres) naturalista y enciclopedista inglés. El padre de Hooke, un pastor, inicialmente lo preparó para la actividad espiritual, pero debido a la mala salud del niño y su demostrada capacidad para practicar la mecánica, lo asignó a estudiar relojería. Posteriormente, sin embargo, el joven Hooke se interesó por los estudios científicos y, como resultado, fue enviado a la Escuela de Westminster, donde estudió con éxito latín, griego antiguo y hebreo, pero se interesó especialmente por las matemáticas y mostró una gran capacidad para inventos en física y mecánica. Su capacidad para estudiar física y química fue reconocida y apreciada por los científicos de la Universidad de Oxford, donde comenzó a estudiar en 1653; Primero se convirtió en asistente del químico Willis y luego del famoso Boyle. Durante sus 68 años de vida, Robert Hooke, a pesar de su mala salud, fue incansable en sus estudios y realizó numerosos descubrimientos, invenciones y mejoras científicas. En 1663 la Royal Society de Londres, reconociendo la utilidad e importancia de sus descubrimientos, lo nombró miembro; Posteriormente fue nombrado profesor de geometría en Gresham College.

Descubrimientos de Robert Hooke Los descubrimientos de Hooke incluyen: el descubrimiento de la proporcionalidad entre el estiramiento, la compresión y la flexión elásticos y las tensiones que los producen, alguna formulación inicial de la ley de la gravitación universal (la prioridad de Hooke fue cuestionada por Newton, pero, aparentemente, no en términos de la formulación original), el descubrimiento de los colores de las placas delgadas, la constancia de la temperatura de fusión del hielo y la ebullición del agua, la idea de la propagación ondulatoria de la luz y la idea de la gravedad, una célula viva (usando el microscopio mejoró; el propio Hooke posee el término "célula" - célula en inglés) y mucho más. En primer lugar, hay que decir sobre el resorte en espiral para regular el movimiento del reloj; este invento lo hizo entre 1656 y En 1666 inventó el nivel de burbuja, en 1665 presentó a la Royal Society un pequeño cuadrante en el que se movía la alidada mediante un tornillo micrométrico, de modo que era posible contar los minutos. y segundos; Además, cuando se consideró conveniente sustituir las dioptrías de los instrumentos astronómicos por tubos, propuso colocar una malla de hilos en el ocular. Además, inventó el telégrafo óptico, el termómetro de mínimas y el pluviómetro registrador; Hizo observaciones para determinar el efecto de la rotación de la Tierra sobre la caída de cuerpos y estudió muchas Fig. 3: El microscopio de Hooke con preguntas físicas, por ejemplo sobre los efectos de la vellosidad, la agregación, el peso del aire, la gravedad específica del hielo, inventó un hidrómetro especial para determinar el grado de frescura del agua de los ríos (water-poise). En 1666, Hooke presentó a la Royal Society un modelo de engranajes helicoidales que había inventado y que luego describió en Lectiones Cutlerianae (1674).

T. Schwann Theodor Schwann () nació el 7 de diciembre de 1810 en Neuss junto al Rin, cerca de Düsseldorf, asistió al gimnasio jesuita en Colonia, estudió medicina desde 1829 en Bonn, Warzburg y Berlín. Se doctoró en 1834 y descubrió la pepsina en 1836. La monografía de Schwann "Estudios microscópicos sobre la similitud en la estructura y el crecimiento de animales y plantas" (1839) le dio fama mundial. Desde 1839 fue profesor de anatomía en Lovaina, Bélgica, y desde 1848 en Lüttich. Schwann no estaba casado y era un católico devoto. Murió en Colonia el 11 de enero de 1882. Su disertación sobre la necesidad aire atmosférico Para el desarrollo del pollo (1834) introdujo el papel del aire en los procesos de desarrollo de los organismos. La necesidad de oxígeno para la fermentación y la putrefacción también quedó demostrada en los experimentos de Gay-Lussac. Las observaciones de Schwann revivieron el interés por la teoría de la generación espontánea y revivieron la idea de que, al calentarse, el aire pierde su vitalidad, necesaria para la generación de seres vivos. Schwann intentó demostrar que el aire caliente no interfiere con el proceso vital. Demostró que la rana respira normalmente aire caliente. Sin embargo, si se hace pasar aire caliente a través de una suspensión de levadura a la que se le ha añadido azúcar, no se produce la fermentación, mientras que la levadura no calentada se desarrolla rápidamente. Schwann llegó a sus famosos experimentos sobre la fermentación del vino basándose en consideraciones teóricas y filosóficas. Confirmó la idea de que la fermentación del vino es causada por organismos vivos: la levadura. Los trabajos más famosos de Schwann se encuentran en el campo de la histología, así como trabajos dedicados a la teoría celular. Habiéndose familiarizado con los trabajos de M. Schleiden, Schwann examinó todo el material histológico disponible en ese momento y encontró un principio para comparar las células vegetales y las estructuras microscópicas elementales de los animales. Tomando el núcleo como elemento característico de la estructura celular, Schwann pudo demostrar la estructura común de las células vegetales y animales. En 1839 se publicó la obra clásica de Schwann "Estudios microscópicos sobre la correspondencia en la estructura y el crecimiento de animales y plantas".

M. Schleiden Schleiden Matthias Jacob (Hamburgo - Fráncfort del Meno), botánico alemán. Estudió derecho en Heidelberg, botánica y medicina en las universidades de Göttingen, Berlín y Jena. Profesor de botánica en la Universidad de Jena (1839-1862), desde 1863 - profesor de antropología en la Universidad de Dorpat (Tartu). La principal dirección de la investigación científica es la citología y la fisiología vegetal. En 1837, Schleiden propuso una nueva teoría sobre la formación de células vegetales, basada en la idea del papel decisivo del núcleo celular en este proceso. El científico creía que la nueva célula era, por así decirlo, expulsada del núcleo y luego cubierta con una pared celular. La investigación de Schleiden contribuyó a la creación de la teoría celular de T. Schwann. Se conocen los trabajos de Schleiden sobre el desarrollo y diferenciación de estructuras celulares de plantas superiores. En 1842 descubrió por primera vez los nucléolos en el núcleo. Entre las obras más famosas del científico se encuentran “Fundamentos de botánica” (Grundz ge der Botanik, 1842-1843).

R. Brown Robert Brown (nacido el 21 de diciembre de 1773 en Montrose - 10 de junio de 1856) fue un destacado botánico inglés. Nacido el 21 de diciembre en Montorosa en Escocia, estudió en Aberdeen y Edimburgo y en 1795. Ingresó en el regimiento de la milicia escocesa, con la que estaba en Irlanda, como alférez y asistente de cirujano. Sus entusiastas estudios de ciencias naturales le valieron la amistad de Sir Joseph Bank, por cuya recomendación fue nombrado botánico en una expedición enviada en 1801, bajo el mando del capitán Flinder, para explorar la costa de Australia. Junto con el artista Ferdinand Bauer visitó partes de Australia, luego Tasmania y las islas del Estrecho de Bass. En 1805, Brown regresó a Inglaterra, trayendo consigo unas 4.000 especies de plantas australianas; Pasó varios años desarrollando este rico material, que nadie había traído jamás de países lejanos. Hecho por Sir Bank bibliotecario de su costosa colección de obras de historia natural, Brown publicó: “Prodromus florae Novae Hollandiae” (Londres, 1810), que Oken imprimió en “Isis”, y Nees von Esenbeck (Nuremberg, 1827) publicó con adiciones. . Este trabajo ejemplar dio una nueva dirección a la geografía vegetal (fitogeografía). También compuso secciones de botánica en los informes de Ross, Parry y Clapperton, viajeros a los países polares, ayudó al cirujano Richardson, quien recopiló muchas cosas interesantes durante su viaje con Franklin; Describió gradualmente los herbarios recolectados por: Gorsfield en Java a lo largo de los años. Oudney y Clapperton en África Central, Christian Smith, compañero de Tuquay durante una expedición por el Congo. El sistema natural le debe mucho: buscó la mayor simplicidad posible tanto en la clasificación como en la terminología, evitó innovaciones innecesarias; Hizo mucho para corregir las definiciones de familias antiguas y establecer nuevas. También trabajó en el campo de la fisiología vegetal: estudió el desarrollo de la antera y el movimiento de los cuerpos plasmáticos en ella.

R. Virchow () (alemán: Rudolf Ludwig Karl Virchow) científico y político alemán de la segunda mitad del siglo XIX, fundador de la teoría celular en biología y medicina; También era conocido como arqueólogo. Nació el 13 de octubre de 1821 en la localidad de Schiefelbein en la provincia prusiana de Pomerania. Después de completar un curso en el Instituto Médico Friedrich-Wilhelm de Berlín en 1843, V. primero se convirtió en asistente y luego en disector en el hospital Charité de Berlín. En 1847 obtuvo el derecho a enseñar y fundó junto con Benno Reinhard (1852) la revista “Archiv für pathol. Anatomía u. Fisiología u. para clínica. Medicin”, ahora conocido en todo el mundo con el nombre de Archivo Virchow. A principios de 1848, Virchow fue enviado a la Alta Silesia para estudiar la epidemia de tifus que prevalecía allí. Su informe sobre este viaje, publicado en los Archivos y de gran interés científico, está al mismo tiempo teñido de ideas políticas en el espíritu de 1848. Esta circunstancia, así como su participación general en los movimientos reformistas de la época, provocó que el gobierno prusiano no le agradara y le impulsó a aceptar la cátedra ordinaria de anatomía patológica que le ofrecieron en la Universidad de Würzburg, que rápidamente glorificó su nombre. En 1856 regresó a Berlín como profesor de anatomía patológica, patología general y terapia y director del recién creado instituto de patología, donde permaneció hasta el final de su vida. Los científicos médicos rusos le deben mucho a Virchow y su instituto.

Escuela secundaria MBOU Yasnogorsk

Biología

10 una clase

Libro de texto

Sujeto:

Objetivo:

Tareas:

Equipo:

Durante las clases:

Diapositiva 1

1.

Conversación sobre temas (diapositiva número 2)

1. ¿Qué es la noosfera?

2. Aprendiendo nuevo material

Plan de estudios:

3. Elementos estructurales.

4.Procesos básicos.

5. Características de la organización.

3. Consolidación

El profesor resume:

Preguntas

D/z. párrafo 13. preguntas.

Preparar mensajes:

4. entorno de vida de los organismos

5.Factores ambientales

6. Factores abióticos

7. Factores bióticos

8. Factores antropogénicos

Escuela secundaria MBOU Yasnogorsk

Beketova Nurzia Falyakhetdinovna

Biología

10 una clase

Programa nivel básico para instituciones educativas

Libro de texto Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina T.E., Izhevsky P.V. biología general

Sujeto: Características del nivel de organización de la materia viva de la biosfera y su papel para garantizar la vida en la Tierra.

Objetivo: resumir información sobre el ecosistema global de la Tierra: la biosfera, las características del nivel de organización de la materia viva en la biosfera y su papel para garantizar la vida en la Tierra;

Tareas:

1. Probar la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos sobre el nivel de la biosfera de una organización para fundamentar situaciones, expresar y fundamentar científicamente el propio punto de vista;

2. Continuar el desarrollo de habilidades educativas generales (resaltar lo principal, establecer relaciones de causa y efecto, trabajar con diagramas, establecer la exactitud de los juicios emitidos y la secuencia de objetos y fenómenos);

3. Formar un interés cognitivo por el tema, desarrollar la comunicación y la capacidad de trabajar en grupo;

4. Evaluar objetivamente el nivel de conocimientos y habilidades de los escolares en la sección estudiada "Nivel de organización de la vida en la biosfera".

Equipo: Mesa “La Biosfera y sus límites”, presentación.

Durante las clases:

Diapositiva 1

1. Generalización y sistematización del conocimiento.

Conversación sobre temas (diapositiva número 2)

1. ¿Qué es la noosfera?

2. ¿Quién es el fundador de la noosfera?

3. ¿A partir de qué momento (en su opinión) el hombre empezó a influir (negativamente) en la biosfera?

4. ¿Qué pasa si se excede el límite superior de la capacidad de la biosfera?

5. dar ejemplos del impacto de la sociedad en la naturaleza, que llega a través de canales positivos comentario. ¿Que piensas de eso?

2. Aprendiendo nuevo material

Plan de estudios:

1. Características del nivel de la biosfera.

2. Características del nivel de la biosfera.

3. Elementos estructurales.

4.Procesos básicos.

5. Características de la organización.

6. La importancia del nivel de la biosfera.

3. Consolidación

El profesor resume:

El nivel de vida de la biosfera se caracteriza por cualidades especiales, grado de complejidad y patrones de organización; incluye organismos vivos y las comunidades naturales que forman, entornos geográficos y actividades antropogénicas. A nivel de la biosfera tienen lugar procesos globales muy importantes que aseguran la posibilidad de la existencia de vida en la Tierra: la formación de oxígeno, la absorción y transformación de la energía solar, el mantenimiento de una composición gaseosa constante, la implementación de ciclos bioquímicos y el flujo de energía. , el desarrollo de la diversidad biológica de especies y ecosistemas. La diversidad de formas de vida en la Tierra asegura la estabilidad de la biosfera, su integridad y unidad. La principal estrategia de vida a nivel de la biosfera es preservar la diversidad de formas de materia viva y la infinidad de vida, asegurando la estabilidad dinámica de la biosfera.

4. Resumen y seguimiento de conocimientos.

Se invita a los escolares a poner a prueba sus conocimientos y habilidades en esta sección.

Preguntas
1. Sabes que el nivel de organización de los seres vivos en la biosfera es el más alto y complejo. Enumere los niveles subyacentes de organización de la vida incluidos en el nivel de la biosfera, en orden de complejidad.
2. Nombra los signos que nos permiten caracterizar la biosfera como un nivel estructural de organización de la vida.
3. ¿Cuáles son los principales componentes que forman la estructura de la biosfera?
4. Nombra los principales procesos característicos de la biosfera.
5. ¿Por qué las actividades económicas y etnoculturales de los humanos pertenecen a los principales procesos de la biosfera?
6. ¿Qué fenómenos organizan la estabilidad de la biosfera, es decir, controlan los procesos en ella?
7. ¿Conocimiento de qué, además de estructura, procesos y organización, es necesario para una comprensión completa de la estructura de la biosfera?
8. Formule una conclusión general sobre la importancia del nivel de organización de la vida en la biosfera en la Tierra.

D/z. párrafo 13. preguntas.

Preparar mensajes:

1. el hombre como factor de la biosfera.

2. Base científica para la preservación de la biosfera.

3.Desafíos del desarrollo sostenible

4. entorno de vida de los organismos

5.Factores ambientales

6. Factores abióticos

7. Factores bióticos

8. Factores antropogénicos

Programa de nivel básico para instituciones de educación general.

Libro de texto Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina T.E., Izhevsky P.V. biología general

Sujeto: Características del nivel de organización de la materia viva de la biosfera y su papel para garantizar la vida en la Tierra.

Objetivo: resumir información sobre el ecosistema global de la Tierra: la biosfera, las características del nivel de organización de la materia viva en la biosfera y su papel para garantizar la vida en la Tierra;

Tareas:

1. Probar la capacidad de aplicar los conocimientos adquiridos sobre el nivel de la biosfera de una organización para fundamentar situaciones, expresar y fundamentar científicamente el propio punto de vista;

2. Continuar el desarrollo de habilidades educativas generales (resaltar lo principal, establecer relaciones de causa y efecto, trabajar con diagramas, establecer la exactitud de los juicios emitidos y la secuencia de objetos y fenómenos);

3. Formar un interés cognitivo por el tema, desarrollar la comunicación y la capacidad de trabajar en grupo;

4. Evaluar objetivamente el nivel de conocimientos y habilidades de los escolares en la sección estudiada "Nivel de organización de la vida en la biosfera".

Equipo: Mesa “La Biosfera y sus límites”, presentación.

gi1 a Ȯ argin-left:36.0pt;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-indent:-18.0pt; altura de línea: normal; lista mso: l0 nivel1 lfo1">

Evaluar objetivamente el nivel de conocimientos y habilidades de los escolares en la sección estudiada "Nivel de organización de la vida en la biosfera".

Equipo: Mesa “La Biosfera y sus límites”, presentación.

Durante las clases:

Diapositiva 1

1. Generalización y sistematización del conocimiento.

Conversación sobre temas (diapositiva número 2)

1. ¿Qué es la noosfera?

2. ¿Quién es el fundador de la noosfera?

3. ¿A partir de qué momento (en su opinión) el hombre empezó a influir (negativamente) en la biosfera?

4. ¿Qué pasa si se excede el límite superior de la capacidad de la biosfera?

5. Dé ejemplos del impacto de la sociedad en la naturaleza, que se produce a través de canales de retroalimentación positiva. ¿Que piensas de eso?

2. Aprendiendo nuevo material

Plan de estudios:

1. Características del nivel de la biosfera.

2. Características del nivel de la biosfera.

3. Elementos estructurales.

4.Procesos básicos.

5. Características de la organización.

6. La importancia del nivel de la biosfera.

3. Consolidación

El profesor resume:

El nivel de vida de la biosfera se caracteriza por cualidades especiales, grado de complejidad y patrones de organización; incluye organismos vivos y las comunidades naturales que forman, entornos geográficos y actividades antropogénicas. A nivel de la biosfera tienen lugar procesos globales muy importantes que aseguran la posibilidad de la existencia de vida en la Tierra: la formación de oxígeno, la absorción y transformación de la energía solar, el mantenimiento de una composición gaseosa constante, la implementación de ciclos bioquímicos y el flujo de energía. , el desarrollo de la diversidad biológica de especies y ecosistemas. La diversidad de formas de vida en la Tierra asegura la estabilidad de la biosfera, su integridad y unidad. La principal estrategia de vida a nivel de la biosfera es preservar la diversidad de formas de materia viva y la infinidad de vida, asegurando la estabilidad dinámica de la biosfera.

4. Resumen y seguimiento de conocimientos.

Se invita a los escolares a poner a prueba sus conocimientos y habilidades en esta sección.

Preguntas
1. Sabes que el nivel de organización de los seres vivos en la biosfera es el más alto y complejo. Enumere los niveles subyacentes de organización de la vida incluidos en el nivel de la biosfera, en orden de complejidad.
2. Nombra los signos que nos permiten caracterizar la biosfera como un nivel estructural de organización de la vida.
3. ¿Cuáles son los principales componentes que forman la estructura de la biosfera?
4. Nombra los principales procesos característicos de la biosfera.
5. ¿Por qué las actividades económicas y etnoculturales de los humanos pertenecen a los principales procesos de la biosfera?
6. ¿Qué fenómenos organizan la estabilidad de la biosfera, es decir, controlan los procesos en ella?
7. ¿Conocimiento de qué, además de estructura, procesos y organización, es necesario para una comprensión completa de la estructura de la biosfera?
8. Formule una conclusión general sobre la importancia del nivel de organización de la vida en la biosfera en la Tierra.

D/z. párrafo 13. preguntas.

Preparar mensajes:

1. el hombre como factor de la biosfera.

2. Base científica para la preservación de la biosfera.

3.Desafíos del desarrollo sostenible

4. entorno de vida de los organismos

5.Factores ambientales

6. Factores abióticos

7. Factores bióticos

8. Factores antropogénicos