Biologia naturalista Aristóteles: -Dividiu o reino animal em dois grupos: os com sangue e os sem sangue. - O homem está em cima dos animais de sangue (antropocentrismo). K. Linnaeus: -desenvolveu uma hierarquia harmoniosa de todos os animais e plantas (espécie - gênero - ordem - classe), -introduziu uma terminologia precisa para descrever plantas e animais.

Biologia evolutiva A questão da origem e essência da vida. JB Lamarck propôs a primeira teoria evolucionária em 1809. J. Cuvier propôs a teoria das catástrofes. Teoria da evolução de Charles Darwin em 1859 teoria da evolução em 1859 Teoria moderna (sintética) da evolução (representa uma síntese da genética e do darwinismo).

Nível genético molecular O nível de funcionamento dos biopolímeros (proteínas, ácidos nucleicos, polissacarídeos), etc., subjacentes aos processos vitais dos organismos. Uma unidade estrutural elementar é um gene. O portador da informação hereditária é uma molécula de DNA.

Ácidos nucleicos Compostos orgânicos complexos que são biopolímeros contendo fósforo (polinucleotídeos). Tipos: ácido desoxirribonucléico (DNA) e ácido ribonucléico (RNA). A informação genética de um organismo é armazenada em moléculas de DNA. Eles têm a propriedade de dissimetria molecular (assimetria) ou quiralidade molecular - são opticamente ativos.

O DNA consiste em duas fitas torcidas em uma dupla hélice. O RNA contém de 4 a 6 mil nucleotídeos individuais, o DNA contém milhares. Um gene é uma seção de uma molécula de DNA ou RNA.

Nível celular Neste nível, ocorre a demarcação espacial e a ordenação dos processos vitais devido à divisão de funções entre estruturas específicas. A unidade estrutural e funcional básica de todos os organismos vivos é a célula. A história da vida em nosso planeta começou neste nível de organização.

Todos os organismos vivos consistem em células e seus produtos metabólicos. Novas células são formadas pela divisão de células pré-existentes. Todas as células são semelhantes em composição química e metabolismo. A atividade do organismo como um todo consiste na atividade e interação de células individuais.

Na década de 1830. O núcleo da célula foi descoberto e descrito. Todas as células consistem em: 1) uma membrana plasmática que controla a transição de substâncias de ambiente dentro da gaiola e de volta; 2) citoplasmas com estrutura diversa; 3) o núcleo da célula, que contém informações genéticas.

Nível ontogenético (organismal) Um organismo é um sistema vivo unicelular ou multicelular integral, capaz de existência independente. Ontogênese é o processo de desenvolvimento individual de um organismo desde o nascimento até a morte, o processo de realização de informações hereditárias.

Uma população é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que ocupa um determinado território, reproduzindo-se durante um longo período de tempo e possuindo um patrimônio genético comum. Uma espécie é um conjunto de indivíduos que são semelhantes em estrutura e propriedades fisiológicas, têm uma origem comum e podem cruzar livremente e produzir descendentes férteis.

Nível biogeocenótico Biogeocenose, ou sistema ecológico (ecossistema) é um conjunto de elementos bióticos e abióticos interligados pela troca de matéria, energia e informação, dentro dos quais pode ocorrer a circulação de substâncias na natureza.

A biogeocenose é um sistema autorregulador integral que consiste em: 1) produtores (produtores) que processam diretamente matéria inanimada (algas, plantas, microrganismos); 2) consumidores de primeira ordem - matéria e energia são obtidas através da utilização de produtores (herbívoros); 3) consumidores de segunda ordem (predadores, etc.); 4) necrófagos (saprófitas e saprófagos), alimentando-se de animais mortos; 5) decompositores são um grupo de bactérias e fungos que decompõem restos de matéria orgânica.

“Biosfera e Civilização” - Fatores abióticos. Conceitos básicos de ecologia. Fator ambiental. Herbívoros. Cientista americano. Livro de V.I. Vernadsky "Biosfera". Atividade humana. Efeito estufa. Nicho ecológico. Fatores limitantes. O limite inferior da biosfera. Excesso de água. Eduardo Suess. Autotróficos. Fator antropogênico. Consumo de água. Crescimento populacional. Posição da vista no espaço. Propriedades compensatórias.

“O conceito de biosfera” - Reações humanas às mudanças na biosfera. Malária. Evolução da biosfera. Matéria viva na biosfera. Filmes sobre a vida no oceano. Retrato de Jean-Baptiste Lamarck. Algas Sargassum. Como os filósofos representam a noosfera. Decomposição de orgânicos e inorgânicos. Um exemplo de intervenção humana fracassada. Noosfera. Organismos vivos. Composição química especial. Ciclo do nitrogênio. Composição da biosfera. Riftii. Bactérias anaeróbicas.

“Biosfera como ecossistema global” - Biosfera como biossistema e ecossistema global. Natureza inanimada. Ambientes vivos de organismos na Terra. O homem como habitante da biosfera. Concha da Terra. Ciclo biológico. Fatores Ambientais. Organismos vivos. Humano. A biosfera como um biossistema global. Características do nível da biosfera da matéria viva.

“A biosfera é a concha viva da Terra” - Natureza inanimada. O aparecimento dos antigos habitantes do nosso planeta. Organismos vivos. Rochas. Cobertura vegetal. Esquentar. Biosfera. Terra. Plantas verdes. Criaturas.

“Composição e estrutura da biosfera” - Limites da biosfera. Estado evolutivo. Vernadsky. Fator limitante. Hidrosfera. Concha terrestre. Viver importa. Litosfera. Camada de ozônio. Noosfera. Estrutura da biosfera. Biosfera. Atmosfera.

“Estudo da biosfera” - Bactérias, esporos e pólen. Interação. A origem da vida na Terra. Qual é aproximadamente a idade do planeta Terra. Viabilidade. Todos os organismos estão unidos em 4 reinos da natureza viva. Diversidade de organismos. 40 mil anos atrás apareceu o homem moderno. Quantos tipos de cogumelos existem? Limites da biosfera. Verifique você mesmo. O que a biosfera fornece para a hidrosfera? Jogo "Biosfera". Diversidade de organismos na Terra.

Agência Federal de Saúde e Assuntos Sociais

Teste em biologia

Características qualitativas da matéria viva. Níveis de organização dos seres vivos.

Composição química da célula (proteínas, sua estrutura e funções)

Concluído por um aluno

Grupo 1º ano 195

Departamento de correspondência

Faculdade de Fármacia

Cheliabinsk 2009

Características qualitativas da matéria viva. Níveis de organização dos seres vivos

Qualquer sistema vivo, por mais complexo que seja organizado, consiste em macromoléculas biológicas: ácidos nucléicos, proteínas, polissacarídeos, bem como outras substâncias orgânicas importantes. A partir deste nível começam vários processos vitais do corpo: metabolismo e conversão de energia, transmissão de informações hereditárias, etc.

As células de organismos multicelulares formam tecidos - sistemas de células semelhantes em estrutura e função e substâncias intercelulares associadas a elas. Os tecidos são integrados em unidades funcionais maiores chamadas órgãos. Os órgãos internos são característicos dos animais; aqui fazem parte de sistemas orgânicos (respiratório, nervoso, etc.). Por exemplo, o sistema digestivo: cavidade oral, faringe, esôfago, estômago, duodeno, intestino delgado, cólon, ânus. Essa especialização, por um lado, melhora o funcionamento do corpo como um todo e, por outro, exige um maior grau de coordenação e integração dos diversos tecidos e órgãos.

A célula é uma unidade estrutural e funcional, bem como uma unidade de desenvolvimento de todos os organismos vivos que vivem na Terra. No nível celular, a transferência de informações e a transformação de substâncias e energia estão acopladas.

A unidade elementar do nível do organismo é o indivíduo, que é considerado em desenvolvimento - desde o momento da origem até o fim da existência - como um sistema vivo. Surgem sistemas de órgãos especializados para desempenhar diversas funções.

Conjunto de organismos da mesma espécie, unidos por um habitat comum, no qual é criada uma população - um sistema supraorganismal. Neste sistema, são realizadas transformações evolutivas elementares.

Biogeocenose - uma coleção de organismos tipos diferentes e complexidade variável da organização com fatores ambientais. No processo de desenvolvimento histórico conjunto de organismos de diferentes grupos sistemáticos, formam-se comunidades dinâmicas e estáveis.

A biosfera é a totalidade de todas as biogeocenoses, um sistema que abrange todos os fenômenos da vida em nosso planeta. Neste nível ocorre a circulação de substâncias e a transformação de energia associada à atividade vital de todos os organismos vivos.

Tabela 1. Níveis de organização da matéria viva

Molecular

O nível inicial de organização dos seres vivos. O objeto de pesquisa são moléculas de ácidos nucléicos, proteínas, carboidratos, lipídios e outras moléculas biológicas, ou seja, moléculas encontradas na célula. Qualquer sistema vivo, por mais complexo que seja organizado, consiste em macromoléculas biológicas: ácidos nucléicos, proteínas, polissacarídeos, bem como outras substâncias orgânicas importantes. A partir deste nível começam vários processos vitais do corpo: metabolismo e conversão de energia, transmissão de informações hereditárias, etc.

Celular

O estudo de células que atuam como organismos independentes (bactérias, protozoários e alguns outros organismos) e células que constituem organismos multicelulares.

Tecido

Células que têm origem comum e desempenham funções semelhantes formam tecidos. Existem vários tipos de tecidos animais e vegetais com propriedades diferentes.

Órgão

Nos organismos, começando pelos celenterados, formam-se órgãos (sistemas orgânicos), muitas vezes a partir de tecidos de vários tipos.

Organismo

Este nível é representado por organismos unicelulares e multicelulares.

Espécie populacional

Organismos da mesma espécie que vivem juntos em determinadas áreas constituem uma população. Agora na Terra existem cerca de 500 mil espécies de plantas e cerca de 1,5 milhão de espécies de animais.

Biogeocenótico

É representado por um conjunto de organismos de diferentes espécies, dependendo uns dos outros em um grau ou outro.

Biosfera

A forma mais elevada de organização dos seres vivos. Inclui todas as biogeocenoses associadas ao metabolismo geral e à conversão de energia.

Cada um desses níveis é bastante específico, tem seus próprios padrões, seus próprios métodos de pesquisa. É até possível destacar ciências que conduzem suas pesquisas em um determinado nível de organização dos seres vivos. Por exemplo, no nível molecular, os seres vivos são estudados por ciências como a biologia molecular, a química bioorgânica, a termodinâmica biológica, a genética molecular, etc. Embora os níveis de organização dos seres vivos sejam diferenciados, eles estão intimamente interligados e fluem um do outro, o que fala da integridade da natureza viva.

Membrana celular. Aparelho de superfície da célula, suas partes principais, sua finalidade

Uma célula viva é partícula fundamental estruturas da matéria viva. É o sistema mais simples que possui toda a gama de propriedades dos seres vivos, incluindo a capacidade de transferir informações genéticas. A teoria celular foi criada pelos cientistas alemães Theodor Schwann e Matthias Schleiden. Sua posição principal é a afirmação de que todos os organismos vegetais e animais consistem em células de estrutura semelhante. Pesquisas na área de citologia mostraram que todas as células realizam metabolismo, são capazes de autorregulação e podem transmitir informações hereditárias. O ciclo de vida de qualquer célula termina com divisão e continuação da vida de forma renovada ou com morte. Ao mesmo tempo, descobriu-se que as células são muito diversas; podem existir como organismos unicelulares ou como parte de organismos multicelulares. A vida útil das células não pode exceder vários dias ou pode coincidir com a vida útil do organismo. Os tamanhos das células variam muito: de 0,001 a 10 cm. As células formam tecidos, vários tipos de tecidos - órgãos, grupos de órgãos associados à resolução de alguns problemas comuns são chamados de sistemas corporais. As células têm uma estrutura complexa. Está separada do ambiente externo por uma concha que, por ser solta e solta, garante a interação da célula com o mundo exterior, a troca de matéria, energia e informações com ela. O metabolismo celular serve de base para outra de suas propriedades mais importantes - a manutenção da estabilidade e estabilidade das condições do ambiente interno da célula. Essa propriedade das células, inerente a todo o sistema vivo, é chamada de homeostase. A homeostase, ou seja, a constância da composição celular, é mantida pelo metabolismo, ou seja, pelo metabolismo. O metabolismo é um processo complexo e de vários estágios, incluindo a entrega de matérias-primas à célula, a produção de energia e proteínas a partir delas e a remoção de produtos úteis produzidos, energia e resíduos da célula para o meio ambiente.

A membrana celular é a membrana celular que desempenha as seguintes funções:

separação do conteúdo celular e do ambiente externo;

regulação do metabolismo entre a célula e o meio ambiente;

o local de algumas reações bioquímicas (incluindo fotossíntese, fosforilação oxidativa);

associação de células em tecidos.

As membranas são divididas em plasmáticas (membranas celulares) e externas. A propriedade mais importante da membrana plasmática é a semipermeabilidade, ou seja, a capacidade de permitir a passagem apenas de certas substâncias. Glicose, aminoácidos, ácidos graxos e íons se difundem lentamente através dele, e as próprias membranas podem regular ativamente o processo de difusão.

De acordo com dados modernos, as membranas plasmáticas são estruturas lipoproteicas. Os lipídios formam espontaneamente uma bicamada e as proteínas da membrana “flutuam” nela. As membranas contêm vários milhares de proteínas diferentes: estruturais, transportadoras, enzimas e outras. Supõe-se que existam poros entre as moléculas de proteína através dos quais as substâncias hidrofílicas podem passar (a bicamada lipídica impede sua penetração direta na célula). Os grupos glicosil estão ligados a algumas moléculas na superfície da membrana, que estão envolvidas no processo de reconhecimento celular durante a formação do tecido.

Tipos diferentes as membranas diferem em sua espessura (geralmente varia de 5 a 10 nm). A consistência da bicamada lipídica lembra o azeite. Dependendo das condições externas (o colesterol é o regulador), a estrutura da bicamada pode mudar e se tornar mais líquida (a atividade da membrana depende disso).

Uma questão importanteé o transporte de substâncias através das membranas plasmáticas. É necessário para o fornecimento de nutrientes à célula, a remoção de resíduos tóxicos e a criação de gradientes para manter a atividade nervosa e muscular. Existem os seguintes mecanismos para o transporte de substâncias através da membrana:

difusão (gases, moléculas solúveis em gordura penetram diretamente através da membrana plasmática); com difusão facilitada, uma substância solúvel em água passa pela membrana através de um canal especial criado por uma molécula específica;

osmose (difusão de água através de membranas semipermeáveis);

transporte ativo (a transferência de moléculas de uma área de menor concentração para uma área de maior concentração, por exemplo, através de proteínas de transporte especiais, requer energia ATP);

Durante a endocitose, a membrana forma invaginações, que são então transformadas em vesículas ou vacúolos. Existem fagocitose - absorção de partículas sólidas (por exemplo, pelos leucócitos do sangue) - e pinocitose - absorção de líquidos;

a exocitose é o processo reverso da endocitose; Restos não digeridos de partículas sólidas e secreções líquidas são removidos das células.

As estruturas supramembrana podem estar localizadas acima da membrana plasmática da célula. Sua estrutura é um recurso de classificação úmida. Nos animais é o glicocálice (complexo proteína-carboidrato), nas plantas, fungos e bactérias é a parede celular. A parede celular das plantas inclui celulose, fungos - quitina, bactérias - o complexo proteína-polissacarídeo mureína.

A base do aparelho de superfície celular (SAC) é a membrana celular externa, ou plasmalema. Além da membrana plasmática, o PAA possui um complexo supramembrana, e nos eucariotos também existe um complexo submembrana.

Os principais componentes bioquímicos do plasmalema (do grego plasma - formação e lema - casca, crosta) são lipídios e proteínas. Sua proporção quantitativa na maioria dos eucariotos é de 1:1, e nos procariontes as proteínas predominam no plasmalema. Uma pequena quantidade de carboidratos é encontrada na membrana celular externa e compostos semelhantes à gordura podem ser encontrados (em mamíferos - colesterol, vitaminas lipossolúveis).

O complexo supramembranar do aparelho da superfície celular é caracterizado por uma variedade de estruturas. Nos procariontes, o complexo supramembrana, na maioria dos casos, é representado por uma parede celular de espessura variável, cuja base é o complexo glicoproteína mureína (nas arqueobactérias - pseudomureína). Em várias eubactérias, a parte externa do complexo supramembrana consiste em outra membrana com alto teor de lipopolissacarídeos. Nos eucariotos, o componente universal do complexo supramembranar são os carboidratos - componentes dos glicolipídios e glicoproteínas do plasmalema. Por isso, foi originalmente chamado de glicocálice (do grego glicos - doce, carboidrato e do latim callum - casca grossa, casca). Além dos carboidratos, o glicocálix inclui proteínas periféricas acima da camada bilipídica. Variantes mais complexas do complexo supramembrana são encontradas em plantas (parede celular feita de celulose), fungos e artrópodes (revestimento externo feito de quitina).

O complexo submembranar (do latim sub-under) é característico apenas de células eucarióticas. Consiste em uma variedade de estruturas semelhantes a fios de proteínas: fibrilas finas (do latim fibrilla - fibra, fio), microfibrilas (do grego micros - pequeno), fibrilas esqueléticas (do grego esqueleto - seco) e microtúbulos. Eles estão conectados entre si por proteínas e formam o aparelho músculo-esquelético da célula. O complexo submembranar interage com proteínas do plasmalema, que, por sua vez, estão associadas ao complexo supramembranar. Como resultado, o PAK é um sistema estruturalmente integral. Isso permite que ele desempenhe funções importantes para a célula: isolante, transporte, catalítico, sinalização de receptor e contato.

Composição química da célula (proteínas, sua estrutura e funções)

Os processos químicos que ocorrem em uma célula são uma das principais condições para sua vida, desenvolvimento e funcionamento.

QUEBRA DE PÁGINA--

Todas as células dos organismos vegetais e animais, bem como dos microrganismos, são semelhantes em composição química, o que indica a unidade mundo orgânico.

Dos 109 elementos da tabela periódica de Mendeleev, uma maioria significativa deles foi encontrada em células. Alguns elementos estão contidos nas células em quantidades relativamente grandes, outros em pequenas quantidades (Tabela 2).

Tabela 2. Conteúdo elementos químicos em uma jaula

Elementos

Quantidade (em%)

Elementos

Quantidade (em%)

Oxigênio

Em primeiro lugar entre as substâncias da célula está a água. Representa quase 80% da massa celular. A água é o componente mais importante da célula, não apenas em quantidade. Desempenha um papel significativo e diversificado na vida da célula.

A água determina propriedades físicas células - seu volume, elasticidade. A água é de grande importância na formação da estrutura das moléculas das substâncias orgânicas, em particular na estrutura das proteínas, necessária ao desempenho das suas funções. A importância da água como solvente é grande: muitas substâncias do ambiente externo entram na célula em solução aquosa e, em solução aquosa, os resíduos são removidos da célula. Finalmente, a água participa diretamente de muitas reações químicas (quebra de proteínas, carboidratos, gorduras, etc.).

O papel biológico da água é determinado pelas peculiaridades de sua estrutura molecular e pela polaridade de suas moléculas.

Além da água, as substâncias inorgânicas da célula também incluem sais. Para processos vitais, os cátions mais importantes incluídos nos sais são K+, Na+, Ca2+, Mg2+, e os ânions mais importantes são HPO4-, H2PO4-, Cl-, HCO3-.

A concentração de cátions e ânions na célula e em seu habitat, via de regra, difere nitidamente. Enquanto a célula está viva, a proporção de íons dentro e fora da célula é firmemente mantida. Após a morte celular, o conteúdo de íons na célula e no ambiente se equaliza rapidamente. Os íons contidos na célula são de grande importância para o funcionamento normal da célula, bem como para manter uma reação constante dentro da célula. Apesar de ácidos e álcalis serem continuamente formados no processo da vida, a reação normal da célula é levemente alcalina, quase neutra.

As substâncias inorgânicas estão contidas na célula não apenas no estado dissolvido, mas também no estado sólido. Em particular, a resistência e a dureza do tecido ósseo são fornecidas pelo fosfato de cálcio e as conchas dos moluscos pelo carbonato de cálcio.

As substâncias orgânicas constituem cerca de 20 a 30% da composição celular.

Os biopolímeros incluem carboidratos e proteínas. Os carboidratos contêm átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio. Existem carboidratos simples e complexos. Simples - monossacarídeos. Complexo - polímeros cujos monômeros são monossacarídeos (oligossacarídeos e polissacarídeos). À medida que o número de unidades monoméricas aumenta, a solubilidade dos polissacarídeos diminui e o sabor doce desaparece.

Os monossacarídeos são substâncias cristalinas sólidas e incolores, altamente solúveis em água e muito pouco (ou nada) solúveis em solventes orgânicos. Os monossacarídeos incluem trioses, tetroses, pentoses e hexoses. Dentre os oligossacarídeos, os mais comuns são os dissacarídeos (maltose, lactose, sacarose). Os polissacarídeos são mais frequentemente encontrados na natureza (celulose, amido, quitina, glicogênio). Seus monômeros são moléculas de glicose. Eles se dissolvem parcialmente em água, inchando para formar soluções coloidais.

Os lipídios são gorduras insolúveis em água e substâncias semelhantes à gordura que consistem em glicerol e alto peso molecular. ácidos graxos. As gorduras são ésteres de álcool tri-hídrico, glicerol e ácidos graxos superiores. As gorduras animais são encontradas no leite, na carne e no tecido subcutâneo. Nas plantas - em sementes e frutos. Além das gorduras, as células também contêm seus derivados - esteróides (colesterol, hormônios e vitaminas lipossolúveis A, D, K, E, F).

Os lipídios são:

elementos estruturais de membranas celulares e organelas celulares;

material energético (1g de gordura, quando oxidada, libera 39 kJ de energia);

substâncias sobressalentes;

desempenhar função protetora (em animais marinhos e polares);

afetar o funcionamento do sistema nervoso;

fonte de água para o corpo (1 kg, quando oxidado, dá 1,1 kg de água).

Ácidos nucleicos. O nome “ácidos nucléicos” vem da palavra latina “núcleo”, ou seja, núcleo: Eles foram descobertos pela primeira vez nos núcleos das células. O significado biológico dos ácidos nucléicos é muito grande. Desempenham um papel central no armazenamento e transmissão das propriedades hereditárias da célula, razão pela qual são frequentemente chamadas de substâncias da hereditariedade. Os ácidos nucléicos garantem a síntese de proteínas na célula, exatamente como na célula-mãe, e a transmissão de informações hereditárias. Existem dois tipos de ácidos nucléicos - ácido desoxirribonucléico (DNA) e ácido ribonucléico (RNA).

A molécula de DNA consiste em duas fitas torcidas helicoidalmente. O DNA é um polímero cujos monômeros são nucleotídeos. Nucleotídeos são compostos constituídos por uma molécula de ácido fosfórico, o carboidrato desoxirribose e uma base nitrogenada. O DNA possui quatro tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T). Cada fita de DNA é um polinucleotídeo que consiste em várias dezenas de milhares de nucleotídeos. A duplicação do DNA - reduplicação - garante a transferência de informações hereditárias da célula-mãe para as células-filhas.

O RNA é um polímero semelhante em estrutura a uma fita de DNA, mas menor em tamanho. Os monômeros de RNA são nucleotídeos que consistem em ácido fosfórico, o carboidrato ribose e uma base nitrogenada. Em vez de timina, o RNA contém uracila. São conhecidos três tipos de RNA: RNA mensageiro (i-RNA) - transmite informações sobre a estrutura de uma proteína a partir de uma molécula de DNA; transporte (t-RNA) - transporta aminoácidos para o local de síntese protéica; ribossômico (r-RNA) - encontrado nos ribossomos, envolvido na manutenção da estrutura do ribossomo.

Muito papel importante Na bioenergética da célula, desempenha um papel o adenil nucleotídeo, ao qual estão ligados dois resíduos de ácido fosfórico. Esta substância é chamada de ácido adenosina trifosfórico (ATP). O ATP é um acumulador universal de energia biológica: a energia luminosa do sol e a energia contida nos alimentos consumidos são armazenadas em moléculas de ATP. O ATP é uma estrutura instável; quando o ATP se transforma em ADP (adenosina difosfato), são liberados 40 kJ de energia. O ATP é produzido nas mitocôndrias das células animais e durante a fotossíntese nos cloroplastos das plantas. A energia ATP é utilizada para realizar trabalhos químicos (síntese de proteínas, gorduras, carboidratos, ácidos nucléicos), mecânicos (movimento, trabalho muscular), transformação em energia elétrica ou luminosa (descargas de arraias elétricas, enguias, brilho de insetos).

As proteínas são polímeros não periódicos cujos monômeros são aminoácidos. Todas as proteínas contêm átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Muitas proteínas também contêm átomos de enxofre. Existem proteínas que também contêm átomos de metal - ferro, zinco, cobre. A presença de grupos ácidos e básicos determina a alta reatividade dos aminoácidos. Do grupo amino de um aminoácido e do carboxila de outro, uma molécula de água é liberada, e os elétrons liberados formam uma ligação peptídica: CO-NN (foi descoberto em 1888 pelo professor A.Ya. Danilevsky), razão pela qual proteínas são chamadas de polipeptídeos. As moléculas de proteína são macromoléculas. Existem muitos aminoácidos conhecidos. Mas apenas 20 aminoácidos são conhecidos como monômeros de qualquer proteína natural - animal, vegetal, microbiana, viral. Eles foram chamados de "mágicos". O fato de as proteínas de todos os organismos serem construídas a partir dos mesmos aminoácidos é outra prova da unidade do mundo vivo na Terra.

Existem 4 níveis de organização na estrutura das moléculas de proteínas:

1. Estrutura primária - uma cadeia polipeptídica de aminoácidos ligados em uma determinada sequência por ligações peptídicas covalentes.

2. Estrutura secundária - uma cadeia polipeptídica em forma de hélice. Numerosas ligações de hidrogênio ocorrem entre as ligações peptídicas de voltas adjacentes e outros átomos, proporcionando uma estrutura forte.

3. Estrutura terciária - configuração específica de cada proteína - um glóbulo. É mantido por ligações hidrofóbicas de baixa resistência ou forças de adesão entre radicais não polares, que são encontrados em muitos aminoácidos. Existem também ligações covalentes SS que ocorrem entre radicais distantemente espaçados do aminoácido cisteína contendo enxofre.

4. A estrutura quaternária ocorre quando várias macromoléculas se combinam para formar agregados. Assim, a hemoglobina no sangue humano é um agregado de quatro macromoléculas.

A violação da estrutura natural de uma proteína é chamada de desnaturação. Ocorre sob a influência de altas temperaturas, produtos químicos, energia radiante e outros fatores.

O papel da proteína na vida das células e organismos:

construção (estrutural) - proteínas - o material de construção do corpo (conchas, membranas, organelas, tecidos, órgãos);

função catalítica - enzimas que aceleram reações centenas de milhões de vezes;

função musculoesquelética - proteínas que constituem os ossos e tendões do esqueleto; movimento de flagelados, ciliados, contração muscular;

função de transporte - hemoglobina sanguínea;

protetor - os anticorpos do sangue neutralizam substâncias estranhas;

função energética - quando a proteína é decomposta, 1 g libera 17,6 kJ de energia;

regulatório e hormonal - as proteínas fazem parte de muitos hormônios e participam da regulação dos processos vitais do corpo;

receptor - as proteínas realizam o processo de reconhecimento seletivo de substâncias individuais e sua ligação às moléculas.

Metabolismo na célula. Fotossíntese. Quimiossíntese

Um pré-requisito para a existência de qualquer organismo é um fluxo constante de nutrientes e a liberação constante dos produtos finais das reações químicas que ocorrem nas células. Os nutrientes são utilizados pelos organismos como fonte de átomos de elementos químicos (principalmente átomos de carbono), a partir dos quais todas as estruturas são construídas ou renovadas. Além dos nutrientes, o corpo também recebe água, oxigênio e sais minerais.

As substâncias orgânicas que entram nas células (ou são sintetizadas durante a fotossíntese) são decompostas em blocos de construção - monômeros e enviadas para todas as células do corpo. Algumas das moléculas dessas substâncias são gastas na síntese de substâncias orgânicas específicas inerentes a um determinado organismo. As células sintetizam proteínas, lipídios, carboidratos, ácidos nucléicos e outras substâncias que desempenham diversas funções (construção, catalítica, reguladora, protetora, etc.).

Outra parte dos compostos orgânicos de baixo peso molecular que entram nas células vai para a formação de ATP, cujas moléculas contêm energia destinada diretamente à realização do trabalho. A energia é necessária para a síntese de todas as substâncias específicas do corpo, mantendo a sua organização altamente ordenada, o transporte ativo de substâncias dentro das células, de uma célula para outra, de uma parte do corpo para outra, para a transmissão dos impulsos nervosos, o movimentação de organismos, manutenção de temperatura corporal constante (em aves e mamíferos) e para outros fins.

Durante a transformação de substâncias nas células, formam-se produtos finais do metabolismo que podem ser tóxicos para o corpo e dele são removidos (por exemplo, amônia). Assim, todos os organismos vivos consomem constantemente certas substâncias do meio ambiente, transformam-nas e liberam produtos finais no meio ambiente.

Continuação
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O conjunto de reações químicas que ocorrem no corpo é denominado metabolismo ou metabolismo. Dependendo da direção geral dos processos, o catabolismo e o anabolismo são diferenciados.

Catabolismo (dissimilação) é um conjunto de reações que levam à formação de compostos simples a partir de compostos mais complexos. As reações catabólicas incluem, por exemplo, reações de hidrólise de polímeros em monômeros e a decomposição destes em dióxido de carbono, água, amônia, ou seja, reações do metabolismo energético, durante as quais ocorre a oxidação de substâncias orgânicas e a síntese de ATP.

Anabolismo (assimilação) é um conjunto de reações para a síntese de substâncias orgânicas complexas a partir de substâncias mais simples. Isto inclui, por exemplo, a fixação de nitrogênio e a biossíntese de proteínas, a síntese de carboidratos a partir de dióxido de carbono e água durante a fotossíntese, a síntese de polissacarídeos, lipídios, nucleotídeos, DNA, RNA e outras substâncias.

A síntese de substâncias nas células dos organismos vivos é frequentemente referida como metabolismo plástico, e a degradação de substâncias e sua oxidação, acompanhada pela síntese de ATP, como metabolismo energético. Ambos os tipos de metabolismo formam a base da atividade vital de qualquer célula e, portanto, de qualquer organismo, e estão intimamente relacionados entre si. Por um lado, todas as reações de troca plástica requerem gasto de energia. Por outro lado, para realizar as reações do metabolismo energético é necessária a síntese constante de enzimas, uma vez que seu tempo de vida é curto. Além disso, as substâncias utilizadas para a respiração são formadas durante o metabolismo plástico (por exemplo, durante a fotossíntese).

A fotossíntese é o processo de formação de matéria orgânica a partir do dióxido de carbono e da água na luz com a participação de pigmentos fotossintéticos (clorofila nas plantas, bacterioclorofila e bacteriorodopsina nas bactérias). Na fisiologia vegetal moderna, a fotossíntese é mais frequentemente entendida como uma função fotoautotrófica - um conjunto de processos de absorção, transformação e utilização da energia dos quanta de luz em diversas reações endergônicas, incluindo a conversão de dióxido de carbono em substâncias orgânicas.

A fotossíntese é a principal fonte de energia biológica; os autotróficos fotossintéticos a utilizam para sintetizar substâncias orgânicas a partir das inorgânicas, existindo à custa da energia armazenada pelos autotróficos na forma de ligações químicas, liberando-a nos processos de respiração e fermentação. A energia obtida pela humanidade através da queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo, gás natural, turfa) também é armazenada no processo de fotossíntese.

A fotossíntese é a principal entrada de carbono inorgânico no ciclo biológico. Todo o oxigênio livre na atmosfera é de origem biogênica e é um subproduto da fotossíntese. A formação de uma atmosfera oxidante (catástrofe do oxigênio) mudou completamente o estado da superfície terrestre, possibilitou o surgimento da respiração e, posteriormente, após a formação da camada de ozônio, permitiu que a vida chegasse à terra.

A quimiossíntese é um método de nutrição autotrófica em que a fonte de energia para a síntese de substâncias orgânicas a partir do CO2 são as reações de oxidação de compostos inorgânicos. Este tipo de produção de energia é utilizado apenas por bactérias. O fenômeno da quimiossíntese foi descoberto em 1887 pelo cientista russo S.N. Vinogradsky.

Deve-se notar que a energia liberada nas reações de oxidação de compostos inorgânicos não pode ser utilizada diretamente em processos de assimilação. Primeiramente, essa energia é convertida na energia das ligações macroenergéticas do ATP e só depois é gasta na síntese de compostos orgânicos.

Organismos quimiolitoautotróficos:

Bactérias de ferro (Geobacter, Gallionella) oxidam o ferro divalente em ferro férrico.

Bactérias sulfurosas (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) oxidam o sulfeto de hidrogênio em enxofre molecular ou em sais de ácido sulfúrico.

Bactérias nitrificantes (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) oxidam a amônia, formada durante a decomposição da matéria orgânica, em ácidos nitroso e nítrico, que, interagindo com os minerais do solo, formam nitritos e nitratos.

Bactérias tiônicas (Thiobacillus, Acidithiobacillus) são capazes de oxidar tiossulfatos, sulfitos, sulfetos e enxofre molecular em ácido sulfúrico (muitas vezes com uma diminuição significativa no pH da solução), o processo de oxidação difere daquele das bactérias sulfurosas (em particular, em que as bactérias tiônicas não depositam enxofre intracelular). Alguns representantes de bactérias tiônicas são acidófilos extremos (capazes de sobreviver e se reproduzir quando o pH da solução cai para 2), capazes de suportar altas concentrações de metais pesados ​​e oxidar ferro metálico e ferroso (Acidithiobacillus ferrooxidans) e lixiviar metais pesados ​​​​de minérios .

As bactérias do hidrogênio (Hydrogenophilus) são capazes de oxidar o hidrogênio molecular e são termófilas moderadas (crescem a uma temperatura de 50 °C)

Organismos quimiossintéticos (por exemplo, bactérias sulfurosas) podem viver nos oceanos em grandes profundidades, em locais onde o sulfeto de hidrogênio sai de fraturas na crosta terrestre para a água. É claro que os quanta de luz não podem penetrar na água a uma profundidade de cerca de 3-4 quilômetros (nessa profundidade está localizada a maioria das zonas de fendas oceânicas). Assim, os quimiossintéticos são os únicos organismos na Terra que não dependem da energia da luz solar.

Por outro lado, a amônia, utilizada pelas bactérias nitrificantes, é liberada no solo quando a matéria vegetal ou animal apodrece. Nesse caso, a atividade vital dos quimiossintéticos depende indiretamente da luz solar, uma vez que a amônia é formada durante a decomposição de compostos orgânicos obtidos a partir da energia solar.

O papel dos quimiossintéticos para todos os seres vivos é muito grande, pois são um elo indispensável no ciclo natural dos elementos mais importantes: enxofre, nitrogênio, ferro, etc. Os quimiossintéticos também são importantes como consumidores naturais de substâncias tóxicas como amônia e sulfato de hidrogênio. As bactérias nitrificantes são de grande importância, pois enriquecem o solo com nitritos e nitratos - é principalmente na forma de nitratos que as plantas absorvem o nitrogênio. Alguns quimiossintéticos (em particular, bactérias sulfurosas) são utilizados para tratamento de águas residuais.

De acordo com estimativas modernas, a biomassa da “biosfera subterrânea”, que está localizada, em particular, sob o fundo do mar e inclui arqueobactérias quimiossintéticas anaeróbicas oxidantes de metano, pode exceder a biomassa do resto da biosfera.

Meiose. Características da primeira e segunda divisões da meiose. Significado biológico. A diferença entre meiose e mitose

A compreensão do fato de que as células germinativas são haplóides e, portanto, devem ser formadas por meio de um mecanismo especial de divisão celular, surgiu como resultado de observações, que também sugeriram quase pela primeira vez que os cromossomos contêm informação genética. Em 1883, descobriu-se que os núcleos do óvulo e do esperma de um determinado tipo de verme contêm apenas dois cromossomos, enquanto o óvulo fertilizado já possui quatro. Teoria dos cromossomos a hereditariedade poderia, assim, explicar o paradoxo de longa data de que os papéis do pai e da mãe na determinação das características da prole muitas vezes parecem ser os mesmos, apesar da enorme diferença nos tamanhos do óvulo e do esperma.

Outra implicação importante desta descoberta foi que as células sexuais devem ser formadas como resultado de um tipo especial de divisão nuclear, em que todo o conjunto de cromossomas é dividido exactamente ao meio. Este tipo de divisão é chamado meiose (a palavra Origem grega, que significa "diminuição". O nome de outro tipo de divisão celular - mitose - vem da palavra grega que significa “fio”; esta escolha de nome é baseada na aparência semelhante a um fio dos cromossomos durante sua condensação durante a divisão nuclear - esse processo ocorre tanto durante a mitose quanto durante a meiose; ) O comportamento dos cromossomos durante a meiose, quando seu número é reduzido, revelou-se mais complexo do que se pensava. Portanto, as características mais importantes da divisão meiótica foram estabelecidas apenas no início da década de 30, como resultado de um grande número de estudos minuciosos que combinaram citologia e genética.

Na primeira divisão meiótica, cada célula-filha herda duas cópias de um dos dois homólogos e, portanto, contém uma quantidade diplóide de DNA.

A formação de núcleos de gametas haplóides ocorre como resultado da segunda divisão da meiose, na qual os cromossomos se alinham no equador do novo fuso e sem maior replicação do DNA, as cromátides irmãs são separadas umas das outras, como na mitose normal, formando células com um conjunto haplóide de DNA.

Assim, a meiose consiste em duas divisões celulares seguindo uma única fase de duplicação cromossômica, de modo que cada célula que entra na meiose resulta em quatro células haplóides.

Às vezes, o processo de meiose ocorre de forma anormal e os homólogos não conseguem se separar uns dos outros - esse fenômeno é chamado de não disjunção cromossômica. Algumas das células haplóides formadas neste caso recebem um número insuficiente de cromossomos, enquanto outras adquirem suas cópias extras. A partir desses gametas, formam-se embriões defeituosos, muitos dos quais morrem.

Na prófase da primeira divisão da meiose, durante a conjugação (sinapsis) e separação dos cromossomos, neles ocorrem mudanças morfológicas complexas. De acordo com essas mudanças, a prófase é dividida em cinco etapas sucessivas:

leptoteno;

zigoteno;

paquíteno;

diploteno;

diacinese.

O fenômeno mais surpreendente é o início da aproximação dos cromossomos no zigoteno, quando uma estrutura especializada chamada complexo sinaptonêmico começa a se formar entre pares de cromátides irmãs em cada bivalente. O momento de conjugação completa dos cromossomos é considerado o início do paquíteno, que geralmente dura vários dias após a separação dos cromossomos, inicia-se a fase do diplóteno, quando os quiasmas se tornam visíveis pela primeira vez;

Após o final da longa prófase I, duas divisões nucleares sem um período de separação de síntese de DNA encerram o processo de meiose. Esses estágios geralmente não ocupam mais do que 10% do tempo total necessário para a meiose e têm os mesmos nomes dos estágios correspondentes da mitose. O restante da primeira divisão da meiose é dividido em metáfase I, anáfase I e telófase I. Ao final da primeira divisão, o conjunto de cromossomos é reduzido, passando de tetraplóide a diplóide, assim como na mitose, e duas células são formadas de uma célula. A diferença decisiva é que durante a primeira divisão da meiose, cada célula recebe duas cromátides irmãs conectadas no centrômero, e durante a mitose entram duas cromátides separadas.

Além disso, após uma curta interfase II, na qual os cromossomos não dobram, ocorre rapidamente a segunda divisão - prófase II, anáfase II e telófase II. Como resultado, de cada célula diplóide que entrou na meiose, formam-se quatro núcleos haplóides.

A meiose consiste em duas divisões celulares sucessivas, a primeira das quais dura quase tanto quanto toda a meiose e é muito mais complexa que a segunda.

Após o término da primeira divisão meiótica, as membranas são formadas novamente nas duas células-filhas e uma curta interfase começa. Nesse momento, os cromossomos estão um tanto despiralizados, mas logo se condensam novamente e começa a prófase II. Como não ocorre síntese de DNA durante este período, parece que em alguns organismos os cromossomos passam diretamente de uma divisão para a seguinte. A prófase II em todos os organismos é curta: o envelope nuclear é destruído quando um novo fuso é formado, após o qual, em rápida sucessão, seguem-se a metáfase II, a anáfase II e a telófase II. Como na mitose, os filamentos do cinetocoro são formados nas cromátides irmãs, estendendo-se do centrômero em direções opostas. Na placa metafásica, as duas cromátides irmãs são mantidas juntas até a anáfase, quando se separam devido à separação repentina de seus cinetocoros. Assim, a segunda divisão da meiose é semelhante à mitose normal, a única diferença significativa é que existe uma cópia de cada cromossomo, e não duas, como na mitose.

A meiose termina com a formação de envelopes nucleares ao redor dos quatro núcleos haplóides formados na telófase II.

Em geral, a meiose produz quatro células haplóides a partir de uma célula diplóide. Durante a meiose gamética, os gametas são formados a partir das células haplóides resultantes. Este tipo de meiose é característico dos animais. A meiose gamética está intimamente relacionada à gametogênese e à fertilização. Durante a meiose zigótica e de esporos, as células haplóides resultantes dão origem a esporos ou zoósporos. Esses tipos de meiose são característicos de eucariotos inferiores, fungos e plantas. A meiose dos esporos está intimamente relacionada à esporogênese. Assim, a meiose é a base citológica da reprodução sexuada e assexuada (esporos).

O significado biológico da meiose é manter um número constante de cromossomos na presença do processo sexual. Além disso, como resultado do cruzamento, ocorre a recombinação - o aparecimento de novas combinações de inclinações hereditárias nos cromossomos. A meiose também proporciona variabilidade combinativa - o surgimento de novas combinações de inclinações hereditárias durante a fertilização posterior.

O curso da meiose é controlado pelo genótipo do organismo, sob o controle dos hormônios sexuais (nos animais), dos fitohormônios (nas plantas) e de muitos outros fatores (por exemplo, a temperatura).

Os seguintes tipos de influência de alguns organismos sobre outros são possíveis:

positivo – um organismo se beneficia às custas de outro;

negativo - o corpo é prejudicado por outra coisa;

neutro - o outro não afeta de forma alguma o corpo.

Assim, as seguintes opções de relacionamento entre dois organismos são possíveis de acordo com o tipo de influência que exercem um sobre o outro:

Mutualismo - em condições naturais, as populações não podem existir umas sem as outras (exemplo: simbiose de fungo e algas em um líquen).

Protocooperação - a relação é opcional (exemplo: relação entre um caranguejo e uma anêmona, a anêmona protege o caranguejo e o utiliza como meio de transporte).

Comensalismo - uma população se beneficia do relacionamento, enquanto a outra não recebe nem benefício nem prejuízo.

Coabitação - um organismo utiliza outro (ou sua casa) como local de residência sem causar danos a este.

Freeloading - um organismo se alimenta dos restos de comida de outro.

Neutralidade - ambas as populações não se influenciam de forma alguma.

Amensalismo, antibiose - uma população afeta negativamente outra, mas ela própria não sofre influência negativa.

A predação é um fenômeno em que um organismo se alimenta de órgãos e tecidos de outro, sem relação simbiótica.

Competição – ambas as populações influenciam-se negativamente.

A natureza conhece numerosos exemplos de relações simbióticas das quais ambos os parceiros se beneficiam. Por exemplo, a simbiose entre leguminosas e bactérias do solo Rhizobium é extremamente importante para o ciclo do nitrogênio na natureza. Essas bactérias - também chamadas de bactérias fixadoras de nitrogênio - instalam-se nas raízes das plantas e têm a capacidade de “fixar” o nitrogênio, ou seja, de quebrar as fortes ligações entre os átomos do nitrogênio atmosférico livre, possibilitando a incorporação do nitrogênio em compostos acessíveis à planta, como a amônia. Neste caso, o benefício mútuo é óbvio: as raízes são um habitat para bactérias e as bactérias fornecem à planta os nutrientes necessários.

Existem também numerosos exemplos de simbiose que são benéficas para uma espécie e não trazem nenhum benefício ou dano a outra espécie. Por exemplo, o intestino humano é habitado por muitos tipos de bactérias, cuja presença é inofensiva para os seres humanos. Da mesma forma, as plantas chamadas bromélias (que incluem o abacaxi) vivem nos galhos das árvores, mas obtêm seus nutrientes do ar. Essas plantas usam a árvore como suporte, sem privá-la de nutrientes.

Minhocas. Morfologia, sistemática, principais representantes. Ciclos de desenvolvimento. Rotas de infecção. Prevenção

Os platelmintos são um grupo de organismos que, na maioria das classificações modernas, ocupam a categoria de filo, unindo um grande número de invertebrados primitivos semelhantes a vermes que não possuem cavidade corporal. Na sua forma moderna, o grupo é claramente parafilético, mas o estado atual da investigação não permite desenvolver um sistema estritamente filogenético satisfatório e, portanto, os zoólogos tradicionalmente continuam a usar este nome.

Os representantes mais famosos dos platelmintos são planárias (Turbellaria: Tricladida), vermes do fígado e vermes do gato (trematódeos), tênia bovina, tênia suína, tênia larga, equinococos (tênias).

A questão da posição sistemática dos chamados turbelários intestinais (Acoela) está atualmente em debate, uma vez que em 2003 foi proposto distingui-los num filo independente.

O corpo é bilateralmente simétrico, com cabeça e extremidades caudais bem definidas, um tanto achatado no sentido dorsoventral, em representantes grandes é fortemente achatado. A cavidade corporal não está desenvolvida (exceto em algumas fases do ciclo de vida das tênias e vermes). Os gases são trocados por toda a superfície do corpo; órgãos respiratórios e vasos sanguíneos estão ausentes.

A parte externa do corpo é coberta por epitélio de camada única. Nos vermes ciliados, ou turbelários, o epitélio consiste em células contendo cílios. Vermes, monogenéticos, cestóides e tênias não possuem epitélio ciliado durante a maior parte de suas vidas (embora células ciliadas possam estar presentes em formas larvais); seu tegumento é representado pelo chamado tegumento, que em alguns grupos carrega microvilosidades ou ganchos quitinosos. Flatworms que possuem tegumento são classificados como Neodermata.

Sob o epitélio existe um saco muscular, constituído por várias camadas de células musculares que não se diferenciam em músculos individuais (certa diferenciação é observada apenas na região da faringe e dos órgãos genitais). As células da camada muscular externa são orientadas transversalmente, enquanto as células da camada interna são orientadas ao longo do eixo ântero-posterior do corpo. A camada externa é chamada de camada muscular circular e a camada interna é chamada de camada muscular longitudinal.

Em todos os grupos, exceto nos cestóides e nas tênias, existe uma faringe que leva ao intestino ou, como nos chamados turbelários intestinais, ao parênquima digestivo. O intestino é fechado às cegas e se comunica com o meio ambiente apenas pela abertura da boca. Observou-se que vários turbelários grandes têm poros anais (às vezes vários), mas esta é a exceção e não a regra. Nas formas pequenas o intestino é reto, nas grandes (planárias, vermes) pode ser altamente ramificado. A faringe está localizada na superfície abdominal, muitas vezes no meio ou mais próximo da extremidade posterior do corpo, em alguns grupos está deslocada para frente. As tênias e os cestódeos não têm intestino.

Sistema nervoso o chamado tipo ortogonal. A maioria possui seis troncos longitudinais (dois nos lados dorsal e ventral do corpo e dois nas laterais), conectados entre si por comissuras transversais. Junto com o ortogono, existe um plexo nervoso mais ou menos denso localizado nas camadas periféricas do parênquima. Alguns dos representantes mais arcaicos dos vermes ciliados possuem apenas um plexo neural.

Várias formas desenvolveram ocelos simples sensíveis à luz, incapazes de ver objetos, bem como órgãos de equilíbrio (estagocistos), células táteis (sensilas) e órgãos dos sentidos químicos.

A osmorregulação é realizada com a ajuda de protonefrídios - canais ramificados que se conectam em um ou dois canais excretores. A liberação de produtos metabólicos tóxicos ocorre tanto pelo líquido excretado pelos protonefrídios, quanto pelo acúmulo em células especializadas do parênquima (atrócitos), que desempenham o papel de “botões de armazenamento”.

A grande maioria dos representantes são hermafroditas, exceto os vermes sanguíneos (esquistosomas) - são dióicos. Os ovos de vermes são de cor amarelo claro a marrom escuro e têm uma tampa em um dos pólos. Durante o exame, os ovos são encontrados no conteúdo duodenal, fezes, urina e escarro.

O primeiro hospedeiro intermediário dos vermes são vários moluscos, o segundo hospedeiro são peixes e anfíbios. Os hospedeiros definitivos são vários vertebrados.

O ciclo de vida (usando o exemplo do polymouth) é extremamente simples: uma larva emerge do ovo, saindo do peixe, que após um curto período de tempo se liga novamente ao peixe e se transforma em um verme adulto. Os Flukes têm um ciclo de desenvolvimento mais complexo, mudando de 2 a 3 hosts.

Genótipo. Genoma. Fenótipo. Fatores que determinam o desenvolvimento do fenótipo. Dominância e recessividade. Interação de genes na determinação de características: dominância, manifestação intermediária, codominância

Genótipo é um conjunto de genes de um determinado organismo, que, diferentemente dos conceitos de genoma e pool genético, caracteriza um indivíduo, e não uma espécie (outra diferença entre um genótipo e um genoma é a inclusão no conceito de “genoma” de não -sequências de codificação que não estão incluídas no conceito de “genótipo”). Juntamente com fatores ambientais, determina o fenótipo do organismo.

Normalmente, um genótipo é falado no contexto de um gene específico em indivíduos poliplóides, denota uma combinação de alelos de um determinado gene; A maioria dos genes aparece no fenótipo de um organismo, mas o fenótipo e o genótipo diferem nos seguintes aspectos:

1. De acordo com a fonte de informação (o genótipo é determinado pelo estudo do DNA de um indivíduo, o fenótipo é registrado pela observação da aparência do organismo).

2. O genótipo nem sempre corresponde ao mesmo fenótipo. Alguns genes aparecem no fenótipo apenas sob certas condições. Por outro lado, alguns fenótipos, como a cor da pelagem do animal, são resultado da interação de diversos genes.

Genoma - conjunto de todos os genes de um organismo; seu conjunto completo de cromossomos.

Sabe-se que o DNA, que é o portador da informação genética na maioria dos organismos e, portanto, constitui a base do genoma, inclui não apenas genes no sentido moderno da palavra. A maior parte do DNA das células eucarióticas é representada por sequências de nucleotídeos não codificantes (“redundantes”) que não contêm informações sobre proteínas e RNA.

Consequentemente, o genoma de um organismo é entendido como o DNA total do conjunto haplóide de cromossomos e cada um dos elementos genéticos extracromossômicos contidos em uma célula individual da linhagem germinativa de um organismo multicelular. Os tamanhos dos genomas de organismos de diferentes espécies diferem significativamente entre si, e muitas vezes não há correlação entre o nível de complexidade evolutiva de uma espécie biológica e o tamanho do seu genoma.

Fenótipo é um conjunto de características inerentes a um indivíduo em um determinado estágio de desenvolvimento. O fenótipo é formado com base no genótipo, mediado por uma série de fatores ambientais. Em organismos diplóides, os genes dominantes aparecem no fenótipo.

Fenótipo é um conjunto de características externas e internas de um organismo adquiridas como resultado da ontogênese (desenvolvimento individual)

Apesar de sua definição aparentemente estrita, o conceito de fenótipo apresenta algumas incertezas. Primeiro, a maioria das moléculas e estruturas codificadas pelo material genético não são visíveis na aparência externa do organismo, embora façam parte do fenótipo. Por exemplo, tipos de sangue humano. Portanto, a definição ampliada de fenótipo deve incluir características que possam ser detectadas por procedimentos técnicos, médicos ou diagnósticos. Uma extensão adicional e mais radical poderia incluir o comportamento aprendido ou mesmo a influência do organismo no ambiente e em outros organismos.

O fenótipo pode ser definido como a “realização” da informação genética em relação aos fatores ambientais. Numa primeira aproximação, podemos falar de duas características do fenótipo: a) o número de direções de remoção caracteriza o número de fatores ambientais aos quais o fenótipo é sensível - a dimensão do fenótipo; b) a “distância” de afastamento caracteriza o grau de sensibilidade do fenótipo a determinado fator ambiental. Juntas, essas características determinam a riqueza e o desenvolvimento do fenótipo. Quanto mais multidimensional o fenótipo e mais sensível ele for, quanto mais longe o fenótipo estiver do genótipo, mais rico ele será. Se compararmos um vírus, uma bactéria, um ascaris, um sapo e um humano, então a riqueza do fenótipo nesta série aumenta.

Algumas características do fenótipo são determinadas diretamente pelo genótipo, como a cor dos olhos. Outros são altamente dependentes da interação do organismo com o seu ambiente – por exemplo, gêmeos idênticos podem diferir em altura, peso e outras características físicas básicas, apesar de serem portadores dos mesmos genes.

A variância fenotípica (determinada pela variância genotípica) é um pré-requisito básico para a seleção natural e a evolução. O organismo como um todo deixa (ou não deixa) descendentes, portanto seleção natural influencia indiretamente a estrutura genética da população por meio das contribuições dos fenótipos. Sem fenótipos diferentes não há evolução. Ao mesmo tempo, os alelos recessivos nem sempre se refletem nas características do fenótipo, mas são preservados e podem ser transmitidos aos descendentes.

Os fatores dos quais dependem a diversidade fenotípica, o programa genético (genótipo), as condições ambientais e a frequência de mudanças aleatórias (mutações) estão resumidos na seguinte relação:

genótipo + ambiente externo + mudanças aleatórias → fenótipo.

A capacidade de um genótipo formar diferentes fenótipos na ontogênese, dependendo das condições ambientais, é chamada de norma de reação. Caracteriza a participação do meio ambiente na implementação da característica. Quanto mais ampla a norma de reação, maior será a influência do ambiente e menor será a influência do genótipo na ontogênese. Normalmente, quanto mais diversas forem as condições de habitat de uma espécie, mais ampla será a sua norma de reação.

Continuação
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Dominância (dominância) é uma forma de relação entre os alelos de um gene, em que um deles (dominante) suprime (mascara) a manifestação do outro (recessivo) e assim determina a manifestação do traço tanto em homozigotos dominantes quanto em heterozigotos .

Com dominância completa, o fenótipo de um heterozigoto não difere do fenótipo de um homozigoto dominante. Aparentemente, em forma pura a dominância completa é extremamente rara ou nem ocorre.

Com dominância incompleta, os heterozigotos apresentam um fenótipo intermediário entre os fenótipos de um homozigoto dominante e recessivo. Por exemplo, quando linhas puras de snapdragons e muitas outras espécies de plantas com flores roxas e brancas são cruzadas, os indivíduos da primeira geração têm flores rosa. No nível molecular, a explicação mais simples para a dominância incompleta pode ser apenas uma diminuição dupla na atividade de uma enzima ou outra proteína (se o alelo dominante produz uma proteína funcional e o alelo recessivo produz uma defeituosa). Pode haver outros mecanismos de dominância incompleta.

Com dominância incompleta, a mesma divisão por genótipo e fenótipo ocorrerá na proporção 1:2:1.

Com a codominância, ao contrário da dominância incompleta, nos heterozigotos as características pelas quais cada um dos alelos é responsável aparecem simultaneamente (mistas). Exemplo típico codominância - herança de grupos sanguíneos ABO em humanos. Todos os descendentes de pessoas com genótipos AA (segundo grupo) e BB (terceiro grupo) terão o genótipo AB (quarto grupo). Seu fenótipo não é intermediário entre os fenótipos de seus pais, uma vez que ambos os aglutinogênios (A e B) estão presentes na superfície dos eritrócitos. Quando ocorre a codominância, é impossível chamar um dos alelos de dominante e o outro de recessivo. Esses conceitos perdem o significado: ambos os alelos influenciam igualmente o fenótipo; No nível dos produtos gênicos de RNA e proteínas, parece que a grande maioria dos casos de interações gênicas alélicas são de codominância, uma vez que cada um dos dois alelos em heterozigotos geralmente codifica um RNA e/ou um produto proteico, e ambas as proteínas ou RNA são presente no corpo.

Fatores ambientais, sua interação

Um fator ambiental é uma condição do ambiente que afeta o corpo. O ambiente inclui todos os corpos e fenômenos com os quais o organismo mantém relações diretas ou indiretas.

O mesmo fator ambiental tem significados diferentes na vida dos organismos co-vivos. Por exemplo, o regime salino do solo desempenha um papel primordial na nutrição mineral das plantas, mas é indiferente à maioria dos animais terrestres. A intensidade da iluminação e a composição espectral da luz são extremamente importantes na vida das plantas fototróficas, e na vida dos organismos heterotróficos (fungos e animais aquáticos), a luz não tem um efeito perceptível na sua atividade vital.

Fatores ambientais afetam os organismos de diferentes maneiras. Podem atuar como irritantes que causam alterações adaptativas nas funções fisiológicas; como limitadores que tornam impossível a existência de certos organismos sob determinadas condições; como modificadores que determinam alterações morfológicas e anatômicas nos organismos.

É costume distinguir entre fatores ambientais bióticos, antropogênicos e abióticos.

Fatores bióticos são todo o conjunto de fatores ambientais associados às atividades dos organismos vivos. Estes incluem fatores fitogênicos (plantas), zoogênicos (animais) e microbiogênicos (microrganismos).

Fatores antropogênicos são todos os muitos fatores associados às atividades humanas. Estes incluem físicos (o uso de energia nuclear, viagens em trens e aviões, a influência do ruído e da vibração, etc.), químicos (o uso de fertilizantes minerais e pesticidas, poluição das conchas da terra com resíduos industriais e de transporte; fumar, consumo de álcool e drogas, uso excessivo de medicamentos), biológicos (alimentos; organismos para os quais uma pessoa pode ser habitat ou fonte de nutrição), sociais (relacionados às relações entre as pessoas e a vida em sociedade).

Fatores abióticos são todos os muitos fatores associados a processos na natureza inanimada. Estes incluem climáticos (temperatura, umidade, pressão), edafogênicos (composição mecânica, permeabilidade ao ar, densidade do solo), orográficos (relevo, altitude acima do nível do mar), químicos (composição gasosa do ar, composição salina da água, concentração, acidez), físicos (ruído, campos magnéticos, condutividade térmica, radioatividade, radiação cósmica).

Quando os fatores ambientais atuam de forma independente, basta utilizar o conceito de “fator limitante” para determinar o impacto combinado de um complexo de fatores ambientais sobre um determinado organismo. Contudo, em condições reais, os factores ambientais podem aumentar ou enfraquecer os efeitos uns dos outros.

Levar em conta a interação dos fatores ambientais é um problema científico importante. Podem ser distinguidos três tipos principais de interação de fatores:

aditivo - a interação de fatores é uma simples soma algébrica dos efeitos de cada fator quando agindo de forma independente;

sinérgico - a ação conjunta dos fatores potencializa o efeito (ou seja, o efeito quando agem em conjunto é maior que a simples soma dos efeitos de cada fator quando agem de forma independente);

antagônico - a ação conjunta dos fatores enfraquece o efeito (ou seja, o efeito de sua ação conjunta é menor que a simples soma dos efeitos de cada fator).

Lista de literatura usada

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

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Conteúdo Microscópio Nomes que desempenharam um papel no estudo das células Princípios básicos da teoria celular Estruturas celulares: Organelas celulares: Membrana celular Citoplasma Núcleo Ribossomos Complexo de Golgi ER Lisossomos MitocôndriasMitocôndrias Plastídeos Centro celular Organelas de movimento

Microscópio Anton Van Leeuwenhoek Anton Van Leeuwenhoek criou o primeiro microscópio do mundo, que tornou possível observar a microestrutura de uma célula. Com o aprimoramento do microscópio, os cientistas descobriram cada vez mais partes desconhecidas da célula, processos vitais que podiam ser observados em um microscópio óptico. Arroz. 1: Microscópio Leeuwenhoek O microscópio elétrico, inventado no século XX, e seu modelo aprimorado permitem ver a estrutura microscópica das estruturas celulares. Com a digitalização volumétrica, você pode ver a estrutura da célula e suas organelas tal como estão em seu ambiente natural, em um organismo vivo. Arroz. 2: Microscópio elétrico

Nomes que desempenharam um papel no estudo das células Anton van Leeuwenhoek Anton van Leeuwenhoek foi o primeiro a examinar organismos unicelulares ao microscópio. Robert Hooke Robert Hooke propôs o termo “Célula”. T. Schwann T. Schwann e M. Schleiden - formularam a teoria celular em meados do século XIX.M. Teoria celular de Schleiden R. Brown R. Brown – em início do século XIX século, vi uma formação densa dentro das células das folhas, que chamei de núcleo. R. Virchow R. Virchow - provou que as células são capazes de se dividir e propôs um acréscimo à teoria celular.

Disposições básicas da teoria celular 1. Todos os seres vivos, desde organismos unicelulares até grandes organismos vegetais e animais, consistem em células. 2. Todas as células são semelhantes em estrutura, composição química e funções vitais. 3. As células são especializadas, e em organismos multicelulares, em composição e funções e são capazes de vida independente. 4. As células são feitas de células. A célula está subjacente à decomposição da célula-mãe em duas células-filhas.

Estruturas Celulares Membrana Celular As paredes da maioria das organelas são formadas por uma membrana celular. Estrutura da membrana celular: Possui três camadas. Espessura - 8 nanômetros. 2 camadas formam lipídios, que contêm proteínas. As proteínas da membrana freqüentemente formam canais de membrana através dos quais os íons potássio, cálcio e sódio são transportados. Grandes moléculas de proteínas, gorduras e carboidratos entram na célula por meio de fagocitose e pinocitose. A fagocitose é a entrada de partículas sólidas rodeadas por uma membrana celular no citoplasma da célula. Pinocitose é a entrada de gotículas líquidas rodeadas por uma membrana celular no citoplasma da célula. O fluxo de substâncias pela membrana também ocorre de forma seletiva, limita a célula, separa-a das demais, do meio ambiente, dá-lhe forma e protege-a de danos; Arroz. 4: A – processo de fagocitose; B – processo de pinocitose Fig. 3: Estrutura da membrana celular

Estruturas celulares Citoplasma. Essencial. O citoplasma é o conteúdo semilíquido da célula, que contém todas as organelas da célula. A composição inclui diversas substâncias orgânicas e inorgânicas, água e sais. Núcleo: Corpo redondo, denso e escuro nas células de plantas, fungos e animais. Cercado por membrana nuclear. A camada externa da membrana é áspera, a camada interna é lisa. Espessura - 30 nanômetros. Possui poros. Dentro do núcleo está o suco nuclear. Contém fios de cromatina. Cromatina - DNA + PROTEÍNA. Durante a divisão, o DNA é enrolado em uma proteína, como um carretel. É assim que os cromossomos são formados. Nos humanos, as células somáticas do corpo possuem 46 cromossomos. Este é um conjunto diplóide (completo, duplo) de cromossomos. As células sexuais têm 23 cromossomos (haplóides, meio) definidos. O conjunto de cromossomos específicos da espécie em uma célula é chamado de cariótipo. Organismos cujas células não possuem núcleo são chamados de procariontes. Eucariontes são organismos cujas células contêm um núcleo. Arroz. 6: Conjunto de cromossomos masculinos Fig. 5: Estrutura central

Organelas celulares Ribossomos As organelas têm formato esférico, com nanômetros de diâmetro. Eles consistem em DNA e proteínas. Os ribossomos são formados nos nucléolos do núcleo e depois entram no citoplasma, onde passam a desempenhar sua função - a síntese protéica. No citoplasma, os ribossomos estão mais frequentemente localizados no retículo endoplasmático rugoso. Menos comumente, eles ficam livremente suspensos no citoplasma da célula. Arroz. 7: Estrutura do ribossomo de uma célula eucariótica

Organelas celulares Complexo de Golgi São cavidades cujas paredes são formadas por uma camada de membrana, localizadas em pilhas próximas ao núcleo. No seu interior existem substâncias sintetizadas que se acumulam na célula. As vesículas são liberadas do complexo de Golgi e formam lisossomos. Arroz. 8: Diagrama estrutural e micrografia do aparelho de Golgi

Organelas da célula ER EPS é o retículo endoplasmático. É uma rede de túbulos cujas paredes são formadas por uma membrana celular. A espessura dos túbulos é de 50 nanômetros. EPS vem em dois tipos: liso e granular (áspero). O liso desempenha função de transporte, enquanto o áspero (ribossomos em sua superfície) sintetiza proteínas. Arroz. 9: Micrografia eletrônica de uma seção de EPS granular

Organelas celulares Lisossomos Um lisossomo é uma pequena vesícula, com diâmetro de apenas 0,5 a 1,0 mícron, contendo um grande conjunto de enzimas que podem destruir substâncias alimentares. Um lisossomo pode conter de 30 a 50 enzimas diferentes. Os lisossomos são circundados por uma membrana que pode resistir à ação dessas enzimas. Os lisossomos são formados no Complexo de Golgi. Arroz. 10: diagrama da digestão celular de uma partícula de alimento usando um lisossomo

Organelas celulares Mitocôndrias Estrutura das mitocôndrias: Corpos redondos, ovais e em forma de bastonete. Comprimento -10 micrômetros, diâmetro -1 micrômetro. As paredes são formadas por duas membranas. O externo é liso, o interno possui projeções - cristas. A parte interna é preenchida com uma substância que contém um grande número de enzimas, DNA, RNA. Esta substância é chamada de matriz. Funções: As mitocôndrias produzem moléculas de ATP. Sua síntese ocorre nas cristas. A maioria das mitocôndrias é encontrada nas células musculares. Arroz. 11: Estrutura das mitocôndrias

Organelas celulares Plastídeos Existem três tipos de plastídios: leucoplastos - incolores, cloroplastos - verdes (clorofila), cromoplastos - vermelhos, amarelos, laranja. Os plastídios são encontrados apenas nas células vegetais. Os cloroplastos têm o formato de um grão de soja. As paredes são formadas por duas membranas. A camada externa é lisa, a camada interna possui projeções e dobras que formam pilhas de bolhas chamadas grana. Grana contém clorofila, porque a principal função dos cloroplastos é a fotossíntese, como resultado da formação de carboidratos e ATP a partir de dióxido de carbono e água. Dentro dos cloroplastos existem moléculas de DNA, RNA, ribossomos e enzimas. Eles também podem dividir (multiplicar). Arroz. 12: Estrutura do cloroplasto

Organelas celulares Centro celular Perto do núcleo nas plantas e animais inferiores existem dois centíolos, este é o centro celular. Estes são dois corpos cilíndricos localizados perpendicularmente um ao outro. Suas paredes são formadas por 9 trigêmeos de microtúbulos. Os microtúbulos formam o citoesqueleto celular ao longo do qual as organelas se movem. Durante a divisão, o centro da célula forma filamentos do fuso, enquanto se duplica, 2 centríolos vão para um pólo e 2 para o outro. Arroz. 13: A – diagrama estrutural e B – micrografia eletrônica do centríolo

Organelas celulares Organelas de movimento As organelas de movimento são cílios e flagelos. Os cílios são mais curtos - há mais deles, e os flagelos são mais longos - há menos deles. Eles são formados por uma membrana e contêm microtúbulos em seu interior. Algumas organelas de movimento possuem corpos basais que as ancoram no citoplasma. O movimento é realizado deslizando os tubos uns sobre os outros. No trato respiratório humano, o epitélio ciliado possui cílios que expelem poeira, microorganismos e muco. Os protozoários possuem flagelos e cílios. Arroz. 14: Organismos unicelulares capazes de movimento

Anton van Leeuwenhoek nasceu em 24 de outubro de 1632 na cidade de Delft, na Holanda. Seus parentes eram burgueses respeitados e se dedicavam à cestaria e à fabricação de cerveja. O pai de Leeuwenhoek morreu cedo e sua mãe mandou o menino para a escola, sonhando em torná-lo oficial. Mas aos 15 anos, Anthony deixou a escola e foi para Amsterdã, onde começou a estudar comércio em uma loja de tecidos, trabalhando lá como contador e caixa. Aos 21 anos, Leeuwenhoek regressou a Delft, casou-se e abriu o seu próprio comércio têxtil. Muito pouco se sabe sobre sua vida nos 20 anos seguintes, exceto que teve vários filhos, a maioria dos quais faleceu, e que, tendo ficado viúvo, casou-se pela segunda vez. Sabe-se também que recebeu o cargo de guarda de. a câmara do tribunal da Câmara Municipal local, que, segundo as ideias modernas, corresponde à combinação de zelador, faxineiro e foguista numa só pessoa. Leeuwenhoek tinha seu próprio hobby. Voltando do trabalho para casa, ele se trancou em seu escritório, onde nem mesmo sua esposa era permitida naquela época, e examinou com entusiasmo uma variedade de objetos sob lupas. Infelizmente, esses óculos não foram muito ampliados. Então Leeuwenhoek tentou fazer seu próprio microscópio usando vidro fosco, o que conseguiu.

Robert Hooke (eng. Robert Hooke; Robert Hook, 18 de julho de 1635, Ilha de Wight, 3 de março de 1703, Londres) naturalista inglês, enciclopedista. O pai de Hooke, um pastor, inicialmente o preparou para a atividade espiritual, mas devido à saúde debilitada do menino e sua comprovada capacidade de praticar mecânica, ele o designou para estudar relojoaria. Posteriormente, porém, o jovem Hooke interessou-se por estudos científicos e, como resultado, foi enviado para a Westminster School, onde estudou com sucesso latim, grego antigo e hebraico, mas estava especialmente interessado em matemática e mostrou grande habilidade para invenções em física e mecânica. Sua capacidade de estudar física e química foi reconhecida e apreciada pelos cientistas da Universidade de Oxford, onde começou a estudar em 1653; Ele primeiro se tornou assistente do químico Willis e depois do famoso Boyle. Durante seus 68 anos de vida, Robert Hooke, apesar de sua saúde debilitada, foi incansável em seus estudos e fez muitas descobertas científicas, invenções e melhorias. Em 1663, a Royal Society de Londres, reconhecendo a utilidade e a importância das suas descobertas, nomeou-o membro; ele foi posteriormente nomeado professor de geometria no Gresham College.

Descobertas de Robert Hooke As descobertas de Hooke incluem: a descoberta da proporcionalidade entre alongamento elástico, compressão e flexão e as tensões que as produzem, alguma formulação inicial da lei da gravitação universal (a prioridade de Hooke foi contestada por Newton, mas, aparentemente, não em termos de a formulação original), a descoberta das cores das placas finas, a constância da temperatura de derretimento do gelo e da ebulição da água, a ideia da propagação ondulatória da luz e a ideia da gravidade, uma célula viva (usando o microscópio que ele melhorou; o próprio Hooke possui o termo “célula” - célula inglesa) e muito mais. Em primeiro lugar, deve ser dito sobre a mola espiral para regular o movimento do relógio; esta invenção foi feita por ele durante o período de 1656 a Em 1666 ele inventou o nível de bolha, em 1665 apresentou à sociedade real um pequeno quadrante no qual a alidade era movida por meio de um parafuso micrométrico, para que fosse possível contar os minutos e segundos; além disso, quando foi considerado conveniente substituir as dioptrias dos instrumentos astronômicos por tubos, ele propôs colocar uma rede de fios na ocular. Além disso, ele inventou o telégrafo óptico, o termômetro mínimo e o pluviômetro registrador; fez observações para determinar o efeito da rotação da Terra na queda dos corpos e estudou muitas Fig. 3: O microscópio de Hooke com questões físicas, por exemplo, sobre os efeitos da pilosidade, agregação, pesagem do ar, gravidade específica do gelo, inventou um hidrômetro especial para determinar o grau de frescor da água do rio (water-poise). Em 1666, Hooke apresentou à Royal Society um modelo de engrenagens helicoidais que ele havia inventado, que mais tarde descreveu em Lectiones Cutlerianae (1674).

T. Schwann Theodor Schwann () nasceu em 7 de dezembro de 1810 em Neuss on the Rhine, perto de Düsseldorf, frequentou o ginásio jesuíta em Colônia, estudou medicina a partir de 1829 em Bonn, Warzburg e Berlim. Ele recebeu seu doutorado em 1834 e descobriu a pepsina em 1836. A monografia de Schwann “Estudos microscópicos sobre a semelhança na estrutura e crescimento de animais e plantas” (1839) trouxe-lhe fama mundial. A partir de 1839 foi professor de anatomia em Leuven, Bélgica, e a partir de 1848 em Lüttich. Schwann não era casado e era um católico devoto. Ele morreu em Colônia em 11 de janeiro de 1882. Sua dissertação sobre a necessidade ar atmosférico para o desenvolvimento da galinha (1834) introduziu o papel do ar nos processos de desenvolvimento dos organismos. A necessidade de oxigênio para fermentação e putrefação também foi demonstrada nos experimentos de Gay-Lussac. As observações de Schwann reavivaram o interesse pela teoria da geração espontânea e reavivaram a ideia de que, através do aquecimento, o ar perde a vitalidade necessária para a geração dos seres vivos. Schwann tentou provar que o ar aquecido não interfere no processo vital. Ele mostrou que o sapo respira normalmente o ar quente. No entanto, se o ar aquecido passar através de uma suspensão de levedura à qual foi adicionado açúcar, a fermentação não ocorre, enquanto a levedura não aquecida se desenvolve rapidamente. Schwann realizou seus famosos experimentos sobre fermentação de vinho com base em considerações teóricas e filosóficas. Ele confirmou a ideia de que a fermentação do vinho é causada por organismos vivos - leveduras. Os trabalhos mais famosos de Schwann são na área de histologia, bem como trabalhos dedicados à teoria celular. Tendo se familiarizado com os trabalhos de M. Schleiden, Schwann revisou todo o material histológico disponível na época e encontrou um princípio para comparar células vegetais e estruturas microscópicas elementares de animais. Tomando o núcleo como elemento característico da estrutura celular, Schwann conseguiu comprovar a estrutura comum das células vegetais e animais. Em 1839, foi publicada a obra clássica de Schwann “Estudos microscópicos sobre a correspondência na estrutura e no crescimento de animais e plantas”.

M. Schleiden Schleiden Matthias Jacob (, Hamburgo -, Frankfurt am Main), botânico alemão. Estudou direito em Heidelberg, botânica e medicina nas universidades de Göttingen, Berlim e Jena. Professor de botânica na Universidade de Jena (1839-62), desde 1863 - professor de antropologia na Universidade de Dorpat (Tartu). A principal direção da pesquisa científica é a citologia e a fisiologia vegetal. Em 1837, Schleiden propôs uma nova teoria da formação das células vegetais, baseada na ideia do papel decisivo do núcleo celular neste processo. O cientista acreditava que a nova célula foi, por assim dizer, expelida do núcleo e então coberta por uma parede celular. A pesquisa de Schleiden contribuiu para a criação da teoria celular de T. Schwann. São conhecidos os trabalhos de Schleiden sobre o desenvolvimento e diferenciação de estruturas celulares de plantas superiores. Em 1842 ele descobriu pela primeira vez nucléolos no núcleo. Entre as obras mais famosas do cientista está “Fundamentos da Botânica” (Grundz ge der Botanik, 1842–1843)

R. Brown Robert Brown (nascido em 21 de dezembro de 1773, Montrose - 10 de junho de 1856) foi um notável botânico inglês. Nascido em 21 de dezembro em Montorosa, na Escócia, estudou em Aberdeen e Edimburgo e em 1795. ingressou no regimento da milícia escocesa, com a qual esteve na Irlanda, como alferes e cirurgião assistente. Seus zelosos estudos nas ciências naturais lhe renderam a amizade de Sir Joseph Bank, por recomendação de quem foi nomeado botânico em uma expedição enviada em 1801, sob o comando do capitão Flinder, para explorar a costa da Austrália. Juntamente com o artista Ferdinand Bauer, visitou partes da Austrália, depois da Tasmânia e das Ilhas do Estreito de Bass. Em 1805, Brown retornou à Inglaterra, trazendo consigo cerca de 4.000 espécies de plantas australianas; ele passou vários anos desenvolvendo esse rico material, que ninguém jamais havia trazido de países distantes. Feito por Sir Bank o bibliotecário de sua cara coleção de obras de história natural, Brown publicou: “Prodromus florae Novae Hollandiae” (Londres, 1810), que Oken imprimiu em “Isis”, e Nees von Esenbeck (Nuremberg, 1827) publicou com acréscimos . Esse trabalho exemplar deu um novo rumo à geografia vegetal (fitogeografia). Também compôs seções de botânica nos relatos de Ross, Parry e Clapperton, viajantes aos países polares, ajudou o cirurgião Richardson, que colecionou muitas coisas interessantes durante sua viagem com Franklin; descreveu gradualmente os herbários coletados por: Gorsfield em Java ao longo dos anos. Oudney e Clapperton na África Central, Christian Smith, companheiro de Tuquay durante uma expedição ao longo do Congo. O sistema natural lhe deve muito: buscou a maior simplicidade possível tanto na classificação quanto na terminologia, evitou inovações desnecessárias; fez muito para corrigir as definições das antigas e estabelecer novas famílias. Ele também trabalhou na área de fisiologia vegetal: estudou o desenvolvimento da antera e o movimento dos corpos plasmáticos nela.

R. Virchow () (alemão: Rudolf Ludwig Karl Virchow) Cientista e político alemão da segunda metade do século XIX, fundador da teoria celular na biologia e na medicina; também era conhecido como arqueólogo. Ele nasceu em 13 de outubro de 1821 na cidade de Schiefelbein, na província prussiana da Pomerânia. Depois de concluir um curso no Instituto Médico Friedrich-Wilhelm de Berlim em 1843, V. primeiro tornou-se assistente e depois dissecador no hospital Charité de Berlim. Em 1847 recebeu o direito de lecionar e, junto com Benno Reinhard (1852), fundou a revista “Archiv für pathol. Anatomia você. Fisiologia você. para clínica. Medicin”, agora conhecido mundialmente sob o nome de Arquivo Virchow. No início de 1848, Virchow foi enviado à Alta Silésia para estudar a epidemia de tifo da fome que ali prevalecia. O seu relatório desta viagem, publicado no Arquivo e de grande interesse científico, é ao mesmo tempo colorido por ideias políticas no espírito de 1848. Esta circunstância, bem como a sua participação geral nos movimentos reformistas da época, fez com que o governo prussiano não gostasse dele e levou-o a aceitar a cadeira ordinária de anatomia patológica que lhe foi oferecida na Universidade de Würzburg, que rapidamente glorificou o seu nome. Em 1856 retornou a Berlim como professor de anatomia patológica, patologia geral e terapia e diretor do recém-criado instituto de patologia, onde permaneceu até o fim da vida. Os cientistas médicos russos devem muito especialmente a Virchow e ao seu instituto.

Escola Secundária MBOU Yasnogorsk

Biologia

10 Uma aula

Livro didático

Assunto:

Alvo:

Tarefas:

Equipamento:

Durante as aulas:

Diapositivo 1

1.

Conversa sobre questões (slide nº 2)

1. O que é a noosfera?

2. Aprendendo novo material

Plano de aula:

3. Elementos estruturais.

4.Processos básicos.

5. Características da organização.

3. Consolidação

A professora resume:

Questões

D/z. parágrafo 13. questões.

Prepare mensagens:

4. ambiente de vida dos organismos

5.Fatores ambientais

6. Fatores abióticos

7. Fatores bióticos

8. Fatores antropogênicos

Escola Secundária MBOU Yasnogorsk

Beketova Nurzia Falyakhetdinovna

Biologia

10 Uma aula

Programa nível básico para instituições de ensino

Livro didático Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina T.E., Izhevsky P.V. Biologia geral

Assunto: Características do nível de organização da biosfera da matéria viva e seu papel na garantia da vida na Terra.

Alvo: resumir informações sobre o ecossistema global da Terra - a biosfera, as características do nível da biosfera de organização da matéria viva e seu papel na garantia da vida na Terra;

Tarefas:

1. Testar a capacidade de aplicar os conhecimentos adquiridos sobre o nível da biosfera de uma organização para fundamentar situações, expressar e fundamentar cientificamente o seu ponto de vista;

2. Continuar o desenvolvimento de competências educacionais gerais (destacar o principal, estabelecer relações de causa e efeito, trabalhar com diagramas, estabelecer a correção dos julgamentos feitos e a sequência de objetos e fenômenos);

3. Formar interesse cognitivo pelo assunto, desenvolver a comunicação e a capacidade de trabalhar em grupo;

4. Avaliar objetivamente o nível de conhecimento e habilidades dos alunos na seção estudada “Nível de organização da vida da biosfera”

Equipamento: mesa “Biosfera e seus limites”, apresentação.

Durante as aulas:

Diapositivo 1

1. Generalização e sistematização do conhecimento

Conversa sobre questões (slide nº 2)

1. O que é a noosfera?

2. Quem é o fundador da noosfera?

3. A partir de que momento (na sua opinião) o homem começou a influenciar (negativamente) a biosfera?

4. O que acontece se o limite superior da capacidade da biosfera for ultrapassado?

5. dar exemplos do impacto da sociedade na natureza, que vem através de canais positivos opinião. O que você acha disso?

2. Aprendendo novo material

Plano de aula:

1. Características do nível da biosfera.

2. Características do nível da biosfera.

3. Elementos estruturais.

4.Processos básicos.

5. Características da organização.

6. A importância do nível da biosfera.

3. Consolidação

A professora resume:

O nível de vida da biosfera é caracterizado por qualidades especiais, grau de complexidade e padrões de organização; inclui organismos vivos e as comunidades naturais que eles formam, ambientes geográficos e atividades antrópicas. Ao nível da biosfera ocorrem processos globais muito importantes que garantem a possibilidade da existência de vida na Terra: a formação de oxigénio, a absorção e transformação da energia solar, a manutenção de uma composição gasosa constante, a implementação de ciclos bioquímicos e fluxo de energia , o desenvolvimento da diversidade biológica de espécies e ecossistemas. A diversidade de formas de vida na Terra garante a estabilidade da biosfera, a sua integridade e unidade. A principal estratégia da vida ao nível da biosfera é preservar a diversidade das formas de matéria viva e a infinidade da vida, garantindo a estabilidade dinâmica da biosfera.

4. Resumindo e monitorando o conhecimento

Os alunos são convidados a testar seus conhecimentos e habilidades nesta seção.

Questões
1. Você sabe que o nível de organização dos seres vivos na biosfera é o mais elevado e complexo. Liste os níveis subjacentes de organização da vida incluídos no nível da biosfera, na ordem de sua complexidade.
2. Cite os sinais que nos permitem caracterizar a biosfera como um nível estrutural de organização da vida.
3. Quais são os principais componentes que formam a estrutura da biosfera?
4. Cite os principais processos característicos da biosfera.
5. Por que as atividades econômicas e etnoculturais humanas pertencem aos principais processos da biosfera?
6. Que fenômenos organizam a estabilidade da biosfera, ou seja, controlam os processos nela contidos?
7. Conhecimento do que, além da estrutura, dos processos e da organização, é necessário para uma compreensão completa da estrutura da biosfera?
8. Formule uma conclusão geral sobre a importância do nível da biosfera de organização da vida na Terra.

D/z. parágrafo 13. questões.

Prepare mensagens:

1. o homem como fator da biosfera.

2. Base científica para preservação da biosfera

3.Desafios do desenvolvimento sustentável

4. ambiente de vida dos organismos

5.Fatores ambientais

6. Fatores abióticos

7. Fatores bióticos

8. Fatores antropogênicos

Programa de nível básico para instituições de ensino geral

Livro didático Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Loshilina T.E., Izhevsky P.V. Biologia geral

Assunto: Características do nível de organização da biosfera da matéria viva e seu papel na garantia da vida na Terra.

Alvo: resumir informações sobre o ecossistema global da Terra - a biosfera, as características do nível da biosfera de organização da matéria viva e seu papel na garantia da vida na Terra;

Tarefas:

1. Testar a capacidade de aplicar os conhecimentos adquiridos sobre o nível da biosfera de uma organização para fundamentar situações, expressar e fundamentar cientificamente o seu ponto de vista;

2. Continuar o desenvolvimento de competências educacionais gerais (destacar o principal, estabelecer relações de causa e efeito, trabalhar com diagramas, estabelecer a correção dos julgamentos feitos e a sequência de objetos e fenômenos);

3. Formar interesse cognitivo pelo assunto, desenvolver a comunicação e a capacidade de trabalhar em grupo;

4. Avaliar objetivamente o nível de conhecimento e habilidades dos alunos na seção estudada “Nível de organização da vida da biosfera”

Equipamento: mesa “Biosfera e seus limites”, apresentação.

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Avaliar objetivamente o nível de conhecimento e habilidades dos alunos na seção estudada “Nível de organização da vida da biosfera”

Equipamento: mesa “Biosfera e seus limites”, apresentação.

Durante as aulas:

Diapositivo 1

1. Generalização e sistematização do conhecimento

Conversa sobre questões (slide nº 2)

1. O que é a noosfera?

2. Quem é o fundador da noosfera?

3. A partir de que momento (na sua opinião) o homem começou a influenciar (negativamente) a biosfera?

4. O que acontece se o limite superior da capacidade da biosfera for ultrapassado?

5. Dê exemplos do impacto da sociedade na natureza, que ocorre através de canais de feedback positivo. O que você acha disso?

2. Aprendendo novo material

Plano de aula:

1. Características do nível da biosfera.

2. Características do nível da biosfera.

3. Elementos estruturais.

4.Processos básicos.

5. Características da organização.

6. A importância do nível da biosfera.

3. Consolidação

A professora resume:

O nível de vida da biosfera é caracterizado por qualidades especiais, grau de complexidade e padrões de organização; inclui organismos vivos e as comunidades naturais que eles formam, ambientes geográficos e atividades antrópicas. Ao nível da biosfera ocorrem processos globais muito importantes que garantem a possibilidade da existência de vida na Terra: a formação de oxigénio, a absorção e transformação da energia solar, a manutenção de uma composição gasosa constante, a implementação de ciclos bioquímicos e fluxo de energia , o desenvolvimento da diversidade biológica de espécies e ecossistemas. A diversidade de formas de vida na Terra garante a estabilidade da biosfera, a sua integridade e unidade. A principal estratégia da vida ao nível da biosfera é preservar a diversidade das formas de matéria viva e a infinidade da vida, garantindo a estabilidade dinâmica da biosfera.

4. Resumindo e monitorando o conhecimento

Os alunos são convidados a testar seus conhecimentos e habilidades nesta seção.

Questões
1. Você sabe que o nível de organização dos seres vivos na biosfera é o mais elevado e complexo. Liste os níveis subjacentes de organização da vida incluídos no nível da biosfera, na ordem de sua complexidade.
2. Cite os sinais que nos permitem caracterizar a biosfera como um nível estrutural de organização da vida.
3. Quais são os principais componentes que formam a estrutura da biosfera?
4. Cite os principais processos característicos da biosfera.
5. Por que as atividades econômicas e etnoculturais humanas pertencem aos principais processos da biosfera?
6. Que fenômenos organizam a estabilidade da biosfera, ou seja, controlam os processos nela contidos?
7. Conhecimento do que, além da estrutura, dos processos e da organização, é necessário para uma compreensão completa da estrutura da biosfera?
8. Formule uma conclusão geral sobre a importância do nível da biosfera de organização da vida na Terra.

D/z. parágrafo 13. questões.

Prepare mensagens:

1. o homem como fator da biosfera.

2. Base científica para preservação da biosfera

3.Desafios do desenvolvimento sustentável

4. ambiente de vida dos organismos

5.Fatores ambientais

6. Fatores abióticos

7. Fatores bióticos

8. Fatores antropogênicos