Шпоры по биологии

1)Методы изучения наследственности человека

Применимость к человеку классического генетического анализа как основного метода изучения наследственности и изменчивости исключена из-за невозможности экспериментальных скрещиваний, длительности времени достижения половой зрелости и малого количества потомства на пару (семью). Поэтому для изучения нормальной и патологической наследственности используют другие методы. 2.Генеалогический метод (метод родословных). Cмысл данного метода заключается в изучении наследственности человека путем учета и анализа распределения наследственных признаков в семьях, т. е. в изучении наследственности человека по родословным. Метод сводится к изучению родословных связей и передачи признаков среди близких и дальних родственников, прямых и непрямых. С помощью этого метода возможно установление наследственного характера признака, типа и частоты наследования того или иного признака, сцепленности признака с полом, а также определение зависимости или независимости распределения признаков. Метод характеризуется относительно большой разрешающей способностью. Однако он имеет недостаток, связанный с трудностями сбора сведений о проявлении того или иного признака у родственников пробанда, поскольку люди плохо знают свои родословные. 2. Близнецовый метод. Этот метод заключается в изучении генетических закономерностей, присущих однояйцевым (монозигот-ным) и разнояйцевым (дизиготным) близнецам. Обычно сопоставляют монозиготных партнеров с дизиготными, а результаты анализа близнецовой выборки сравнивают с результатами анализа общей популяции. Метод позволяет выяснять наследственную предрасположенность в проявлении ряда признаков и заболеваний, устанавливать коэффициент наследуемости и степень влияния факторов внешней среды на проявление признаков. Успех в использовании этого метода чаще связан с изучением тех признаков, которые не подвержены резкому влиянию со стороны внешних факторов, например, группы крови, пигментации глаз и др. Недостаток метода связан с неполнотой сведений о пренатальном и постнатальном развитии близнецов.

2.ТИП МОЛЛЮСКИ.

Тип моллюски включает три класса: медленно ползающие улитки (брюхоногие), относительно оседлые двустворчатые и подвижные головоногие. Наличие защитной раковины, механизмов наружного и внутреннего оплодотворения, легких и жабр позволило моллюскам завоевать как сушу, так и воду. Тело моллюсков мягкое нерасчлененное, у большинства подразделяется на голову, туловище и ногу. Под раковиной находится кожная складка - мантия. Кровеносная система незамкнутая, кровь выливается в полости тела (лакуны). Капиллярная сеть утрачена. Органы дыхания у большинства водных моллюсков представлены жабрами. Наземные формы дышат с помощью легкого. Нервная система узлового типа, нервные узлы, расположены в разных отделах тела: голове, ноге, туловище и соединенных между собой нервными стволами. Органы чувств у моллюсков разнообразные и часто сложно устроены. Большинство моллюсков раздельнополы, но есть и гермафродиты. Оплодотворение у многих внутреннее. Класс Брюхоногие Представители класса - улитки, слизни - обитают на суше, в морях и пресных водоемах. У разных брюхоногих есть особенности в строении. Так, малый прудовик имеет следующее строение: тело включает голову, туловище и ногу, покрыто мантией и заключено в спирально закрученную раковину. На нижней стороне головы помещен рот с глоткой, в которой расположен мускулистый язык с зубчиками - терка (радула). Языком улитка соскабливает мягкие ткани растений. На боковых сторонах головы расположены два чувствительных щупальца - органы осязания. У их основания находятся глаза. Через глотку и пищевод пища попадает в желудок, сюда открывается проток печени, заканчивается переваривание в кишечнике. Непереваренная пища выделяется через анальное отверстие. Орган выделения - почка, протекающая через нее кровь очищается от ядовитых продуктов обмена. Выводной проток открывается около мантийного отверстия. Сердце состоит из двух камер - предсердия и желудочка. От желудочка отходят сосуды. Дышит малый прудовик через легкое - особый карман в мантии, пронизанный кровеносными сосудами. Здесь происходит газообмен.  Прудовики - гермафродиты, но оплодотворение у них перекрестное. Яйца после оплодотворения помещаются в слизистый кокон, прикрепляемый к подводным предметам. Развитие прямое, как у большинства брюхоногих.

Класс Двустворчатые Все представители этого класса имеют двухстворчатую раковину. Тело состоит из туловища и ноги и покрыто мантией. На заднем конце тела складки мантии прижимаются друг к другу, образуя два сифона: нижний и верхний. Через нижний вводной сифон вода поступает в мантийную полость и омывает жабры. С водой приносятся остатки органики, которые отфильтровываются в рот и попадают в желудок и кишечник. Отфильтрованная вода выбрасывается наружу через выводной сифон. У двустворчатых моллюсков хорошо развита печень, ферменты которой попадают в желудок и участвуют в пищеварении. Двустворчатые - раздельнополые животные. Оплодотворение происходит в мантийной полости самки, куда вместе с водой через нижний сифон попадают сперматозоиды. Из яйца развивается личинка с двустворчатой зубчатой раковиной. Развитие личинки происходит на жабрах или коже рыб. Личинка паразитирует на рыбах, постепенно превращаясь в молодого моллюска. Таким образом, рыбы способствуют расселению малоподвижных двустворчатых моллюсков. Головоногие - кальмары, осьминоги - наиболее высокоорганизованые моллюски.

3. Оплодотворение – это процесс слияния мужской и женской половых клеток. Результатом оплодотворения является зигота – оплодотворенная яйцеклетка.  Оплодотворение бывает наружное и внутреннее. Наружное оплодотворение наблюдается у всех первичноводных животных и растений (морские черви, моллюски, рыбы, водоросли). При наружном оплодотворении сперматозоиды выделяются прямо в водную среду, где плавают, находят яйцеклетки и оплодотворяют их.  Внутреннее оплодотворениенаблюдается у наземных животных и растений (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, насекомые, высшие споровые и семенные растения). Внутреннее оплодотворение происходит внутри организма, поэтому требует развития специальных органов для переноса сперматозоидов из тела самца в тело самки (у животных).  Кроме того, различают перекрестное оплодотворение (в оплодотворении участвуют половые клетки разных организмов) и самооплодотворение, при котором сливаются половые клетки одного организма. Число и размеры половых клеток различны у разных животных. Наблюдается такая закономерность: чем меньше вероятность встречи яйцеклетки и сперматозоида, тем большее число половых клеток образуется в организме.

4.Эволюция клеток и тканей

На основании изучения ископаемых остатков бактерий и циано-бактерий предполагают, что предковой клеточной формой была примитивная прокариотическая клетка, возникшая около 3,5 млрд. лет назад. Клетки этого типа для обеспечения своего существования и размножения в начале использовали органические молекулы небиологического происхождения. Первым актом в формировании примитивных клеток было образование мембраны, окружавшей вещество клетки. В последующем у примитивных прокариотических клеток стали развиваться механизмы синтеза и энергетического обеспечения. Предполагают, что первые прокариотические клетки обладали наиболее простыми каталитическими системами, в результате чего обеспечение их энергией основывалось на брожении. В последующем отдельные виды прокариотических клеток переключились с брожения на дыхание, что способствовало более эффективному получению энергии. Таким образом, эволюционные изменения прокариотических клеток шли по линии развития у них различных метаболических путей. Их геном развивался в направлении формирования «голых» молекул ДНК.

Эволюционные изменения эукариотических клеток шли в направлении увеличивающегося разнообразия в форме, размерах, структуре и функциях с одновременной компартментализацией биохимических систем и сохранением общего для всех Клеток аэробного метаболизма. Считают, что эукариотические клетки возникли менее 1 млрд лет назад из прокариотических клеток, причем для объяснения их происхождения выдвинуто три гипотезы. В соответствии с одной их этих гипотез, которая является наиболее распространенной, предполагают, что эукариотическая клетка является симбиотической структурой, состоящей из нескольких клеток разных типов, объединенных общей клеточной мембраной. В частности, предполагают, что пластиды клеток современных зеленых растений происходят от бактерий, бывших предками современных цианобактерий и способных к аэробному фотосинтезу, а митохондрии эукариотических клеток ведут начало от аэробных бактерий, которые вступали в симбиоз с примитивными анаэробными клетками, способными к фотосинтезу, что привело к образованию клеток, способных к существованию в атмосфере кислорода и использованию кислорода путем дыхания. Относительно ядра предполагают, что оно является рудиментом также какого-то древнего внутриклеточного симбионта, утратившего после включения в исходную клетку свою цитоплазму. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные о симбиотических взаимоотношениях некоторых современных организмов.

В соответствии с другой гипотезой считают, что эукариотическая клетка произошла от прокариотической клетки, содержавшей несколько геномов, прикрепленных к клеточной мембране. В результате инвагинаций клеточной мембраны образовывались мезо-сомы, способные первоначально к фотосинтезу. Однако в дальнейшем произошла специализация этих органелл, в результате чего одна из них, утратив дыхательную и фотосинтетическую функцию, развилась в ядро, другие, наоборот, развив эти функции, стали митохондриями у животных и пластидами у растений. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные о двойном строении мембран ядра, митохондрии и пластид. В соответствии с третьей гипотезой, основанной на мысли о том, что все живые формы произошли от предковых анаэробных ферментативных гетеротрофов, эукариоты представляют собой сублинию бесстеночных (анаэробных) прокариотов, которые развили способность к эндоцитозу. Посредством «заглатывания» других прокариотов, которые дали им дополнительные метаболические способности и которые, в конце концов, дегенерировали в органеллы, примитивная клетка (уркариот) стала эукариотической клеткой. Таким образом, прокариоты древнее, проще и примитивнее клеток-эукариот. В соответствии с четвертой гипотезой предполагают, что эука-риотические клетки возникли из прокариотической клетки, содержавшей много геномов, которые распадались на части, давшие начало структурам с разными функциями. В последующем шло кло-нирование структур со сходными функциями, после чего они покрывались двойными мембранами, что привело к образованию ядра, митохондрии, а позднее и мембранной сети. В пользу этой гипотезы свидетельствуют данные о сходстве генетического кода, содержащегося в ядерной и митохондриальной ДНК, а также о сходстве в регуляции дыхательной функции ядром и митохондриями.

Геном эукариотических клеток впоследствии развивался в направлении объединения молекул ДНК с белками и формирования хроматина и хромосом разной формы и в разном количестве. Специализация хроматина проявилась в формировании эухроматина и гетерохроматина, в формировании аутосом и половых хромосом. Что касается количества хромосом, то объяснить их эволюционную тенденцию пока трудно, поскольку многие примитивные организмы содержат в своих клетках большее число хромосом, чем организмы, занимающие высшие эволюционные ступени. Однако несомненно, что количественные и структурные изменения карио-типов в течение эволюции играли важную роль в видообразовании. Параллельно с этим происходило усложнение структуры и функции клеточных компонентов, развитие регуляторных механизмов. Несомненно эволюционное значение митоза. Считают, что точность разделения и распределения хромосом в результате митоза является условием, обеспечивающим многоклеточность. Однако происхождение самого митоза не имеет достаточных объяснений. Предполагают лишь, что он развился из примитивного митоза, представляющего собой механизм, при котором расхождение реп-лицировавшихся хромосом происходило после вытягивания и разрыва веретена без разрушения ядерной мембран. Объяснения эволюции тканей связаны со сложностями, которые обусловлены одинаковым строением тканей, принадлежащих живым организмам, находящимся на разных ступенях эволюционной лестницы. Например, мышечные волокна членистоногих, некоторых моллюсков и позвоночных имеют одинаковое строение. Между тем эти организмы филогенетически разделены очень большими «расстояниями». Аналогичная ситуация имеет место и при сравнении тканей растений из разных таксономических групп. Начала тканеобразования в эволюционном плане уже прослеживаются у самых простых организмов. Например, у вольвокса отмечается формирование колоний, состоящих иногда более чем из 50 000 клеток, причем часть клеток уже специализирована. В частности, клетки, располагающиеся по краям колониальной формы, ответственны за образование новых колоний. У цианобактерий при нерасхождении разделившихся клеток образуются клеточные нити, в которых часть клеток специализирована на фиксации азота, чем обеспечиваются потребности в азоте и других клеток. Идя вверх по эволюционной лестнице, можно видеть, что у губок уже отмечается около пяти специализированных типов клеток, специализация которых связана с выполнением разных функций в процессе фильтрации воды и поглощения отфильтрованных пищевых частиц. У кишечнополостных тело состоит из двух слоев — эктодермы и энтодермы, представляющих собой наружный и внутренний эпителиальные слои. Наружные эпителиальные клетки являются стрекательными клетками, содержащими ядовитую жидкость, тогда как внутренние эпителиальные клетки секретируют пищеварительные ферменты и обеспечивают пищеварение. Поэтому предполагают, что первыми сформировались слои эпителиальных клеток и их роль в эволюции многоклеточных аналогизируется с ролью клеточных стенок и мембран одноклеточных организмов.

Значительный вклад в понимание эволюции тканей принадлежит А. А. Заварзину (1886-1945), который считал, что одни и те же факторы эволюции обеспечили не только разнообразие организмов, но и однообразие строения их тканей. Сходство в строении тканей у филогенетически далеко отстоящих животных А. А. За-варзин называл законом параллельных рядов тканевой эволюции. Работы А. А. Заварзина и его учеников заложили основы эволюционной гистологии.

5. РОСТ И РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА. ОБМЕН В-В.

Рост организмов происходит путем прироста массы организма за счет увеличения размеров и числа клеток. Он сопровождается развитием, проявляющимся в дифференцировке клеток, усложнении структуры и функций. В процессе онтогенеза формируются признаки в результате взаимодействия генотипа и среды. Филогенез сопровождается появлением гигантского разнообразия организмов, органической целесообразностью. Процессы роста и развития подвержены генетическому контролю и нейро-гуморальной регуляции.

Обмен в-в: Благодаря этому свойству обеспечивается постоянство внутренней среды организмов и связь организмов с окружающей средой, что является условием для поддержания жизни организмов. Живые клетки получают (поглощают) энергию из внешней среды в форме энергии света. В дальнейшем химическая энергия преобразуется в клетках для выполнения многих работ. В частности, для осуществления химической работы в процессе синтеза структурных компонентов клетки, осмотической работы, обеспечивающей транспорт разных веществ в клетки и вывод из них ненужных веществ, и механической работы, обеспечивающей сокращение мышц и передвижение организмов. У неживых объектов, например, в машинах химическая энергия превращается в механическую только в случае двигателей внутреннего сгорания.

Таким образом, клетка является изотермической системой. Между ассимиляцией (анаболизмом) и диссимиляцией (катаболизмом) существует диалектическое единство, проявляющееся в их непрерывности и взаимности. Например, непрерывно проходящие в клетке превращения углеводов, жиров и белков являются взаимными. Потенциальная энергия поглощаемых клетками углеводов, жиров и белков превращается в кинетическую энергию и тепло по мере превращения этих соединений. Замечательной особенностью клеток является то, что они содержат ферменты. Будучи катализаторами, они ускоряют протекание реакций, синтеза и распада в миллионы раз, при этом в отличие от органических реакций осуществляемых с использованием искусственных катализаторов (в лабораторных условиях), ферментативные реакции в клетках осуществляются без образования побочных продуктов.

В живых клетках энергия, полученная из внешней среды, накапливается в виде АТФ (аденозинмонофосфата). Теряя концевую фосфатную группу, что имеет место при передаче энергии другим молекулам, АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфат). В свою очередь получая фосфатную группу (за счет фотосинтеза или химической энергии), АДФ может снова превратиться в АТФ, т. е. стать главным носителем химической энергии. Такие особенности у неживых систем отсутствуют.

Обмен веществ и энергии в клетках ведет к восстановлению (замене) разрушенных структур, к росту и развитию организмов.

6. Химический и структурный состав ДНК.

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) - это самые крупные биополимеры, их мономером является нуклеотид (рис. 4). Он состоит из остатков трех веществ: азотистого основания, углевода дезоксирибозы и фосфорной кислоты. Известны четыре нуклеотида, участвующие в образовании молекулы ДНК. Они отличаются друг от друга азотистыми основаниями. Два азотистых основания цитозин и тимин - производные пиримидина. Аденин и гуанин - относят к производным пурина. В названии каждого нуклеотида отражено

название азотистого основания. Различают нуклеотиды: цитидиловый, тимидиловый, адениловый, гуаниловый. Соединение нуклеотидов в нити ДНК происходит через углевод одного нуклеотида и остаток фосфорной кислоты соседнего. Согласно модели ДНК, предложенной Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953 г.), молекула ДНК представляет собой две спирально обвивающие друг друга нити. Обе нити вместе закручены вокруг общей оси. Две нити молекулы удерживаются

рядом водородными связями, которые возникают между их комплементарными азотистыми основаниями. Аденин комплементарен тимину, а гуанин - цитозину. Между аденином и тимином возникают две водородные связи, между гуанином и цитозином - три. ДНК находится в ядре, где она вместе с белками образует линейные

структуры - хромосомы. Хромосомы хорошо видны при микроскопировании в период деления ядра; в интерфазе они деспирализованы. ДНК имеется в митохондриях и пластидах (хлоропластах и лейкопластах), где их молекулы образуют кольцевые структуры. В клетках доядерных организмов также присутствует кольцевая ДНК. ДНК способна к самоудвоению (редупликации). Это имеет место в определенном периоде жизненного цикла клетки, называемом синтетическим. Редупликация позволяет сохранить постоянство структуры ДНК. Если под воздействием различных факторов в процессе репликации в молекуле ДНК происходят изменения в числе, порядке следования нуклеотидов, то возникают

мутации. Основная функция ДНК - хранение наследственной информации, заключенной в последовательности нуклеотидов, образующих ее молекулу, и передача этой информации дочерним клеткам. Возможность передачи наследственной информации от клетки к клетке обеспечивается способностью хромосом к

разделению на хроматиды с последующей редупликацией молекулы ДНК. В ДНК заключена вся информация о структуре и деятельности клеток, о признаках каждой клетки и организма в целом. Эта информация называется генетической. В молекуле ДНК закодирована генетическая информация о последовательности аминокислот в молекуле белка. Участок ДНК, несущий информацию об одной полипептидной цепи, называется геном. Передача и реализация информации осуществляется в клетке при участии рибонуклеиновых кислот.

7. Класс Пресмыкающиеся

Тело животных, как правило, разделено на голову, туловище и хвост и покрыто роговыми чешуйкам или щитками, защищающими их от механического воздействия и высыхания. Такой покров мешает росту тела. Поэтому некоторые пресмыкающиеся периодически линяют. Кожа рептилий не имеет желез и абсолютно сухая, она не участвует в дыхании. На голове расположены глаза с двумя веками и мигательной перепонкой (третье веко). У змей веки срослись и стали прозрачными. Позади глаз находятся органы слуха, состоящие из внутреннего и среднего уха. Позвоночник включает развитый шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. Грудной отдел позвоночника образован позвонками с развитыми ребрами и грудиной. Грудная клетка защищает внутренние органы от повреждения. У змей, в связи с их способом перемещения, нет грудной клетки и конечностей. У черепах ребра срастаются с панцирем. В плечевом поясе пресмыкающихся сохраняется воронья кость. Во рту у пресмыкающихся есть язык и слюнные железы. Интенсивность обменных процессов рептилий зависит от температуры окружающей среды. Оплодотворение у рептилий внутреннее. В организме самки развиваются яйца, которые откладываются на суше. Зародыш развивается за счет питательных веществ яйца и выходит наружу приспособленным к самостоятельному существованию.  Класс Пресмыкающиеся включает три основных отряда:  Чешуйчатые (ящерицы, змеи), Черепахи,  Крокодилы.

8. Свойство живого

Для живого характерен ряд свойств, которые в совокупности «делают» живое живым. Основным свойствам живого можно отнести: 1. Химический состав. Живые существа состоят из тех же химических элементов, что и неживые, но в организмах есть молекулы веществ, характерных только для живого (нуклеиновые кислоты, белки, липиды). 2. Дискретность и целостность. Любая биологическая система (клетка, организм, вид и т.д.) состоит из отдельных частей, т.е. дискретна. Взаимодействие этих частей образует целостную систему (например, в состав организма входят

отдельные органы, связанные структурно и функционально в единое целое). 3. Структурная организация. Живые системы способны создавать порядок из хаотичного движения молекул, образуя определенные структуры. Для живого характерна упорядоченность в пространстве и времени. Это комплекс сложных саморегулирующихся процессов обмена веществ, протекающих в строго определенном порядке, направленном на поддержание постоянства внутренней среды — гомеостаза. 4. Обмен веществ и энергии. Живые организмы — открытые системы, совершающие постоянный обмен веществом и энергией с окружающей средой. При изменении условий среды происходит саморегуляция жизненных процессов по принципу обратной связи, направленная на восстановление постоянства внутренней среды — гомеостаза. Например, продукты жизнедеятельности могут оказывать сильное и строго специфическое тормозящее воздействие на те ферменты, которые составили начальное звено в длинной цепи реакций. 5. Самовоспроизведение. Самообновление. Время существования любой биологической системы ограничено. Для поддержания жизни происходит процесс самовоспроизведения, связанный с образованием новых молекул и структур, несущих генетическую информацию, находящуюся в молекулах ДНК. 6. Наследственность. Молекула ДНК способна хранить, передавать наследственную информацию, благодаря матричному принципу репликации, обеспечивая материальную преемственность между поколениями. 7. Изменчивость. При передаче наследственной информации иногда возникают различные отклонения, приводящие к изменению признаков и свойств у потомков. Если эти изменения благоприятствуют жизни, они могут закрепиться отбором. 8. Рост и развитие. Организмы наследуют определенную генетическую информацию о возможности развития тех или иных признаков. Реализация информации происходит во время индивидуального развития — онтогенеза. На определенном этапе онтогенеза осуществляется рост организма, связанный с репродукцией молекул, клеток и других биологических структур. Рост сопровождается развитием. 9. Раздражимость и движение. Все живое избирательно реагирует на внешние воздействия специфическими реакциями благодаря свойству раздражимости. Организмы отвечают на воздействие движением. Проявление формы движения зависит от структуры организма.

9. Митоз - это непрямое деление клетки, в результате которого исходная клетка дает начало двум новым, имеющим совершенно одинаковый набор генов. Митоз длится 1-2 часа и протекает в четыре фазы, из которых самыми продолжительными являются первая и последняя. Фазы митоза: Профаза. Наблюдается конденсация хроматиновых нитей, то есть их упаковка. Образуются хорошо заметные в световой микроскоп (при специальном подкрашивании) утолщенные хромосомы. Синтез РНК и белков заканчивается. Разрушается оболочка ядра. Образуется веретено деления. Метафаза. Все хромосомы перемещаются в центр клетки, располагаясь по ее экватору. Каждая хромосома состоит из двух хорошо различимых дочерних хроматид , образованных дочерними ДНК, появившихся в результате редупликации материнской. Любая пара дочерних хроматид связывается между собой тонким перехватом, называемым центромерой. Это участок материнской ДНК, в котором редупликация еще не прошла. К каждой центромере присоединена своя нить веретена деления. Анафаза. Дочерние хроматиды отделяются друг от друга в результате редупликации центромер и быстро расходятся к противоположным полюсам клетки. Теперь на каждом полюсе находится свой набор хроматид. Оба этих набора содержат одинаковые гены, так как все дочерние хроматиды, образованные в ходе редупликации материнской ДНК являются копиями друг друга. Телофаза. На полюсах клетки хроматиды раскручиваются в хроматиновые нити. Возобновляется синтез РНК и белков. Вокруг каждого набора из дочерних хроматид формируются свои ядерные оболочки. Клетка перешнуровывается по экватору. Образуются две новые клетки. Биологическое значение митоза. В результате митотического деления появляются две клетки генетически абсолютно одинаковые. Это возможно только благодаря двум процессам:  1.редупликации ДНК, в основе которой лежит принцип комплиментарности. 2. расхождении каждой пары дочерних хроматид в новые клетки.

10. ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

Членистоногие - Тело членистоногих покрыто плотным хитиновым покровом, который является их наружным скелетом. Конечности членистые, подвижно соединены с туловищем. Так как хитиновый покров не растяжим, рост членистоногих сопровождается линькой. Мышцы представлены пучками поперечно-полосатых волокон. Кровеносная система незамкнутая. Класс Ракообразные

В основном обитатели соленых и пресных водоемов. Небольшое число представителей этого класса обитает на суше, в увлажненных местах (мокрицы). Отряд Десятиногие раки. Представитель - речной рак, обитает в пресных водоемах, требователен к чистоте воды. Тело рака состоит из трех отделов: головы, груди и брюшка. Все сегменты тела несут конечности. Количество конечностей речного рака достигает 19 пар. Головной отдел рака несет короткие усики - органы обоняния, длинные антенны - органы осязания и ещё 3 пары конечностей, формирующих ротовой аппарат. Это пара верхних челюстей и 2 пары нижних. В грудном отделе 3 пары ногочелюстей (удерживают и подносят пищу ко рту) и 5 пар ходильных ног. Первая пара ходильных ног развита значительно сильнее и снабжена большими клешнями (захватывают пищу и измельчают ее). Раки всеядны. Раки раздельнополы. Оплодотворение внутреннее. Для введения половых продуктов самцы используют специальные ножки, расположенные на брюшке. Самки откладывают оплодотворенные яйца зимой, а в начале лета из яиц выходят рачки. Класс Паукообразные (скорпионами и клещами, пауки) К паукообразным относят наземных членистоногих, дышащих трахеями и легочными мешками. Тело их состоит из головогруди и несегментированного брюшка, однако у скорпионов тело более расчленено, а у клещей тело слитное. На головогруди расположены четыре пары простых глаз, ротовые органы и конечности. Ротовые органы снабжены острыми, загнутыми вниз коготками, у конца которых открываются протоки ядовитых желез. Челюсти служат для умерщвления жертвы и защиты, вторая пара ротовых органов -ногощупальца - служит для ощупывания и поворачивания жертвы во время еды. Четыре пары членистых ходильных ног покрыты чувствительными волосками. Насекомые.

Большинство насекомых обитает на суше, некоторые — в пресных водоемах. Большинство летает, имея одну или две пары крыльев. Всё насекомые дышат трахеями. Тело насекомых состоит из головы, груди и брюшка. На голове расположена пара членистых различных по. форме усиков, простые или сложные глаза и подвижные ротовые придатки. В зависимости от ротового аппарата насекомых делят на две группы: грызущие и сосущие. Грудной отдел включает три сегмента: переднегрудь, среднегрудь заднегрудь. Две пары крыльев насекомых расположены соответственно на средне- и, заднегруди. Число брюшных сегментов варьирует от З до 11. На сегментах расположены, дыхальца - отверстия, через которые воздух попадает в трахеи. Дыхальца могут открываться и закрываться, регулируя поступление воздуха в трахеи. Насекомые раздельнополы. Основные отряды насекомых:

Отряд Чешуекрылые(бабочки). Отряд Двукрылые. К отряду относятся комары, комнатные мухи, слепни, оводы, мошки, москиты. Отряд Перепончатокрылые. К отряду относятся шмели, пчелы, осы, муравьи, наездники.

11. Мутация

Мутацией (лат. mutatio - перемена) называют внезапные наследственные изменения генетического материала, возникающие без видимых причин (спонтанно), или могут быть индуцированы внешним воздействием на организм. Мутации имеют следующие

свойства:

• они возникают внезапно, скачкообразно;

• наследственны, т.е. передаются из поколения в поколение;

• ненаправлены - может мутировать любой локус хромосом;

• одни и те же мутации могут возникать повторно;

• мутации могут быть полезными и вредными, доминантными и рецессивными.

Различают мутации: 1) геномные, когда в ядре клетки изменяется число хромосом; 2) хромосомные, при которых или изменяется последовательность генов внутри одной хромосомы (инверсия), или часть хромосомы теряется (делеция), или же хромосомы обмениваются частями или присоединяются друг к другу (транслокация). Хромосомные перестройки часто обнаруживаются при помощи оптического микроскопа; 3) точковые, или генные, когда изменяется структура самого гена, т. е. последовательности в нем нуклеотидов, образующих генетический текст. Наиболее часто при этом один нуклеотид заменяется другим, и после этого в белке, который кодируется таким геном, одна аминокислота заменяется другой. В нормальных условиях каждый ген изменяется в каждом поколении у одной из 100 тыс. особей. Радиоактивное и ультрафиолетовое излучения, многие химические соединения (мутагены) повышают темп возникновения мутаций. Многие мелкие мутации практически не снижают жизнеспособности и плодовитости организма (нейтральные), другие приводят к смерти (летальные) или бесплодию. Но некоторые мутации в конкретных условиях оказываются полезными и сохраняются в следующих поколениях естественным отбором или же селекционеро. В эволюции особое значение имеют мутации генотипа половых клеток— гамет. Мутации, возникающие в клетках организма с диплоидным набором хромосом (соматические), не наследуются, кроме случаев бесполого размножения.

12. Естественный отбор - процесс, в рез-те кот-го выживают и оставляют после себя потомство преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменнениями; протекает медленно, играет творческую роль в природе: из ненаправленных наследственных изменений отбираются те, кот-е могут привести к образованию новых групп особей, более совершенных в данных усл-х сущ-я. Естественный отбор - главная движущая сила процесса эволюции. В рез-те его действия создаётся увеличение числа популяций и повышение разнообр-я их генного состава. При таких усл-ях возм-ти отбора расширяются. При естественном отборе отбирающим фактором служат условия окружающей среды, при этом отбираются любые жизненно важные признаки. Естественный отбор действует только на пользу популяции и вида в целом, приводит к образованию новых популяций и в дальнейшем подвидов и видов. Ест. и Иск. отборы органически связаны. При искусственном человек направляет действие отбора в желательную ему сторону. Человек отбирает особи по замеченным признакам и напр-ет действие отбора в желательную ему сторону. Существуют три формы естественного отбора.  1) Движущий (или направляющий ) естественный отбор это такой отбор, который благоприятствует одному направлению изменчивости и не благоприятствует всем остальным направлениям. Движущий естественный отбор обычно наблюдается при изменении условий окружающей среды. 2) Стабилизирующий естественный отбор это такой отбор, который благоприятен сохранению какого-либо выработанного признака в популяции и неблагоприятен любым его изменениям. Рассмотрим пример с зимней окраской белой куропатки. Белый цвет оперения прекрасно маскирует куропаток на фоне снега. Не трудно понять, что стабилизирующий естественный отбор встречается там, где условия внешней среды постоянны, но при изменении условий приспособительный признак может потерять свое приспособительное значение. В изменившихся условиях стабилизирующий отбор заменится движущим отбором. 3. Разделяющий естественный отбор направлен на сохранение в популяции организмов с противоположными признаками. При этом носители промежуточных признаков уничтожаются (элиминируются) отбором. Например, результатом разделяющего естественного отбора может быть такой признак как скорость развития личинок комаров. В высоких широтах при коротком безморозном периоде популяции комаров, зимующей на стадии личинки или яйца, важно иметь либо высокую, либо низкую скорость развития личинок. Высокая скорость развития позволит до морозного периода осуществить вылет новой генерации комаров и отложить в воду яйца. Замедленное развитие приведет к появлению взрослых насекомых только летом следующего года. Средняя скорость развития личинок вредна для популяции, так как не позволяет успеть до наступления холодов комарам, отложить яйца в воду, то есть оставить новое потомство.

13. Антропогенные факторы - человек и все формы его деятельности, которые приводят к изменению природы как среды обитания других видов или непосредственно сказываются на их жизни. Одни экологические факторы необходимы организму, без них невозможна жизнь; другие не являются обязательными. Все факторы, необходимые для жизни организма (популяции, сообщества), определяют условия его существования. Большинство экологических факторов (температура, влажность,

интенсивность солнечной радиации, источники пищи, конкуренты, паразиты и др.), подвержены значительным колебаниям в пространстве и времени. Воздействие экологического фактора зависит от его интенсивности. Интенсивность действия факторов называют оптимальной (opt) в том случае, если обеспечивается наиболее благоприятное существование организма. Для

каждой особи, популяции, биоценоза оптимальное значение того или иного фактора различно. Оно меняется с возрастом, зависит от силы воздействия других факторов. Недостаточное или избыточное действие фактора отрицательно сказывается на жизни особи. Минимальное (min) и максимальное (тах) значение действующего

фактора, при которых возможна жизнедеятельность, называют пределами выносливости. Это критические точки, за пределами которых существование живого уже невозможно. Границы, за которыми наступает гибель, называют верхними и нижними

пределами выносливости. Фактор среды в конкретных условиях, наиболее удаленный от оптимума, снижает возможность существования вида в данных условиях, несмотря на оптимальные сочетания остальных факторов. Такой фактор, интенсивность которого приближается к пределу выносливости или выходит за его

пределы, называют ограничивающим, или лимитирующим.

Ограничивающие факторы среды определяют географический ареал вида - расселение его по земной поверхности.  Выявление ограничивающих факторов очень важно в практике растениеводства, животноводства, в обеспечении комфортного образа жизни человека и сохранения его здоровья. Факторы среды могут оказаться ограничивающими в одних условиях и

неограничивающими в других. Сочетание всех "ограничивающих" факторов называют сопротивлением среды. Одни виды способны выдерживать значительные отклонения от оптимального

значения фактора, т.е. обладают широким диапазоном выносливости и могут существовать при значительных изменениях климата и пищи. Их называют эврибионтными. Другие (стенобионтные) имеют узкий диапазон выносливости и существуют в относительно постоянных условиях среды. Иногда может происходить компенсация одного фактора другими, например, в местах, где мало кальция и много стронция, моллюски используют последний для

построения раковины. Низкая температура на северном пределе распространения растительности компенсируется продолжительностью в течение суток светового периода (беспрерывный световой день летом). Компенсация одного фактора другим всегда ограничена. Ни один из необходимых для жизни факторов не может быть заменен другим. Для жизни и процветания в тех или иных условиях организм должен располагать всеми веществами, которые ему необходимы. Потребности к факторам

внешней среды неодинаковы у разных видов, у одного и того же вида в разных условиях, а также на разных этапах жизненного цикла.

14. Класс Млекопитающие (Звери)

Млекопитающие - теплокровные позвоночные животные с развитым волосяным покровом и вскармливающие своих детенышей молоком. Сердце у них четырехкамерное, хорошо развита центральная нервная система. Для этого класса характерно живорождение и забота о потомстве. Большинство млекопитающих - четвероногие животные, у которых туловище высоко поднято над землей, а конечности располагаются под туловищем. Такое строение тела способствует более совершенному передвижению их по суше. У млекопитающих хорошо выражена шея, что позволяет голове иметь большую степень подвижности. Волосяной покров на теле неоднороден. Подшерсток — мягкий тонкий волос, не имеющий волосяных луковиц в коже, служащий для сохранения тепла. Ость - грубый волос, защищающий тело от намокания и повреждений и имеющий волосяные луковицы в коже. Роговыми образованиями являются когти, ногти, копыта и рога. Кожа зверей эластична и имеет сальные и потовые железы. Потовые железы выделяют пот, сходный по химическому составу с мочой. Пот, испаряясь, предохраняет тело от перегрева. Млечные железы есть только у самок и являются производными потовых желез. В связи с приспособлением к передвижению в разных средах конечности у млекопитающих имеют разную форму. Например, у китов и дельфинов конечности изменены в ласты, а у летучих мышей — в крылья. Расположенные во рту млекопитающих зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные зубы. Глаза имеют веки с ресницами. Мигательная перепонка недоразвита. Слух и обоняние хорошо развиты почти у всех млекопитающих. Органы осязания находятся на коже. Эту роль выполняют длинные жесткие волосы, расположенные на бровях, щеках, подбородке и губах. У млекопитающих хорошо развиты мышцы спины, ног и поясов конечностей.  После проглатывания пища движется по пищеводу в желудок, где начинает перевариваться. У большинства млекопитающих желудок однокамерный (кроме жвачных). В его стенках находятся железы, выделяющие желудочный сок.

15. Класс Птицы Птицы - высокоорганизованные позвоночные. Их тело покрыто перьями, передние конечности видоизменены в крылья. Имеют постоянную температуру тела, которая обеспечивается интенсивным обменом веществ. Птицы обладают сложным инстинктивным поведением. Птицы отлично приспособлены к полету: тело обтекаемой формы, облегченный скелет, воздушные мешки в легких и др. На голове птиц есть пара глаз, позади которых расположены органы слуха. Глаза защищены дополнительным третьим веком. Птицы обладают очень острым зрением. Ухо состоит из трех отделов: наружного, среднего и внутреннего. Челюсти вытянуты в клюв и одеты роговым покровом. Форма и размеры клюва зависят от характера употребляемой пищи. В клюве различают надклювье и подклювье. Перьевой покров птиц составляют контурные и пуховые перья. Контурные перья имеют прочный стержень, нижняя часть которого погружена в кожу. Широкая часть пера — опахало состоит из бородок 1-го и 2-го порядка, сцепленных между собой крючочками. Среди контурных перьев различают рулевые, участвующие в управлении полетом, и маховые, образующие поверхность крыльев. Под контурными перьями расположены пуховые, имеющие тонкий стержень и бородки первого порядка. Они способствуют сохранению постоянной температуры тела.  Кости скелета тонкие и прочные. Полости трубчатых костей заполнены воздухом, что облегчает полет птиц. Шейный отдел позвоночника образован большим числом подвижных позвонков. Поясничные и крестцовые позвонки прочно срослись и служат опорой туловищу. К грудным позвонкам прикрепляются ребра, образуя с грудиной грудную клетку. Грудина имеет вырост - киль, к которому крепятся грудные мышцы, приводящие в движение крылья. Череп имеет достаточно крупную мозговую коробку с большими глазницами и вытянутыми костями челюстей, лишенными зубов.  Все птицы заботятся о потомстве: находят для него корм, согревают, защищают от хищников и обучают летать птенцов.Основные отряды птиц: Куринные(тетерев, рябчик, индейка); Водоплавающие птицы (утки, гуси); Дневные хищные птицы (ястребы, соколы);  Ночные хищники (совы, филины); Степные (страусы, дрофы);  Птицы открытых воздушных пространств (стрижи, ласточки);  Птицы болот и побережий (цапли, аисты, выпи); Воробьиные (воробьи, дрозды, жаворонок).

16. Вирусы. Вирусы — очень мелкие неклеточные формы, различимые лишь в электронный микроскоп, состоят из молекул ДНК или РНК, окруженных молекулами белка. Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой  клетки,  поэтому они являются облигатными паразитами.  Обычно  они  вызывают  явные  признаки заболевания. Попав внутрь  клетки-хозяина,  они  «выключают»  хозяйскую ДНК и,  используя  свою  собственную  ДНК  или  РНК,  дают  клетке команду синтезировать новые копии вируса.  Вирусы  передаются  из  клетки  в клетку в виде инертных частиц. Вирусы устроены очень просто. Они состоят из  фрагмента  генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и  окружающей эту сердцевину  защитной  белковой  оболочкой,  которую  называют  капсидом.Полностью  сформированная  инфекционная  частица  называется   вирионом.   У некоторых вирусов,  таких,  как  вирусы  герпеса  или  гриппа,  есть  еще  и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из  плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных  организмов  вирусы  неимеют клеточного строения. Жизненные циклы большинства вирусов, вероятно, схожи. А вот  в  клетку они, по-видимому, проникают  по-разному,  поскольку  в  отличие  от  вирусовживотных бактериальным и растительным вирусам  приходится  проникать  еще  и через клеточную стенку. Проникновение в клетку не  всегда  происходит  путем инъекции,  и  не  всегда  белковая  оболочка  вируса  остается  на   внешней поверхности клетки. Попав внутрь клетки-хозяина, некоторые фаги не  реплицируются.  Вместо этого  их  нуклеиновая  кислота  включается  в  ДНК   хозяина.   Здесь   эта нуклеиновая  кислота  может  оставаться  в  течение  нескольких   поколений, реплицируясь вместе с собственной  ДНК  хозяина.  Такие  фаги  известны  под названием умеренных фагов, а бактерии, в которых они  затаились,  называются лизогенными. Это означает, что бактерия потенциально может лизироваться,  но лизиса клеток не наблюдается  до  тех  пор,  пока  фаг  не  возобновит  свою

деятельность. Такой неактивный фаг называется профагом или провирусом.

17. ОНТОГЕНЕЗ (ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОСОБИ)

Онтогенез - индивидуальное развитие особи - начинается с момента слияния сперматозоида с яйцеклеткой и образования зиготы, заканчивается смертью. Есть два типа онтогенеза: прямой и непрямой. Непрямое развитие может быть личиночным, прямое развитие - в двух формах: неличиночной и внутриутробной.

Личиночная форма характеризуется наличием одной или нескольких

личиночных стадий. Личинки активно питаются, имеют временные органы. Этот тип развития сопровождается метаморфозом.

Неличиночная форма развития характерна для рыб, рептилий, птиц. Яйца этих животных богаты желтком. Для дыхания, выделения, питания развивающегося зародыша есть временные органы.

Внутриутробная форма характерна для млекопитающих и человека. Все функции зародыша осуществляются за счет организма матери, с помощью специального органа - плаценты.

18. Земноводные, или амфибии, сильно отличаются от всех вышеописанных позвоночных. В жизни их нужно различать два периода: в молодости они сходны с рыбами и дышат жабрами, а затем постепенно превращаются в животных с легочным дыханием. Таким образом, в цикле развития земноводных имеет место превращение, которое почти не встречается у других позвоночных, и, наоборот, широко распространено у низших, беспозвоночных животных.

По образу жизни и по наружному виду земноводные имеют большое сходство, с од­ной стороны, с пресмыкающимися, а с дру­гой, еще больше — с рыбами; личиночная стадия их составляет как бы переход между этими двумя отрядами.

Форма тела бывает очень различная. Хвостатые земноводные сходны более с ры­бами, имеют сжатое с боков туловище и длинный весловидный хвост; у других ту­ловище округлое или плоское, а хвост со­всем отсутствует. Конечностей у некото­рых амфибий совершенно нет, у других они развиты очень слабо, у третьих, на­оборот, сильно развиты.

Устройство скелета земноводных до не­которой степени сходно с тем, которое мы увидим дальше у рыб. У рыбообразных амфибий позвонки совершенно такие же, как и у рыб; у других же развиваются позвон­ки с сочленовой головкой впереди и ямоч­кой сзади, чем обусловливается полное со­членение. Поперечные отростки позвонков у всех амфибий хорошо развиты, но настоящие ребра обыкновенно не развиваются: вместо них бывают лишь маленькие костяные или хрящевые придатки. Вышеупомянутые попе­речные отростки у некоторых бывают очень длинны и заменяют недостающие ребра.

Устройство черепа бывает разнообразно; здесь можно заметить постепенное усложне­ние и увеличение костных образований засчет хрящевых и соединительно-тканных. Характерным признаком всего класса земно­водных являются две сочленовые головки на затылочной части черепа, которые соот­ветствуют двум ямочкам первого шейного позвонка. Череп всегда плоский, широкий, глазные впадины очень велики. Череп­ная коробка состоит из двух затылочных костей, двух лобных, основной кости. В боковых стенках черепа по большей части окостенения не происходит совсем, или же хрящ окостеневает отчасти. Небные ко­сти неподвижно соединены с черепом; на них, точно так же как на сошнике и на клиновидной кости, иногда сидят зубы. Ниж­няя челюсть состоит из двух или более частей и никогда не окостеневает вполне. Мозг земноводных имеет простое устрой­ство. Он имеет удлиненную форму и состоит из двух передних полушарий, среднего мозга и мозжечка, представляющего лишь узкий поперечный мостик, и продол­говатого. Спинной мозг развит гораздо силь­нее, чем головной.

Из чувств более развиты зрение, слух и обоняние. Язык у большинства амфибий хорошо развит и у лягушек существенно от­личается от языка других позвоночных тем, что прикреплен не задним, а перед­ним концом и может выбрасываться изо рта. Зубы, как и у пресмыкающихся, приспо­соблены лишь к схватыванию и к удержанию добычи, но не могут служить для разжевывания ее.

Пищеварительный канал сравни­тельно короток и просто устроен; он со­стоит из длинного пищевода, простого тол­стостенного желудка и задней кишки. У всех амфибий лопастная печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, почки и мо­чевой пузырь.

Органы кровообращения и дыха­тельные имеют огромное значение в жиз­ни амфибий и будут рассмотрены далее, в связи с историей развития. Особенность земноводных заключается в отсутсвии каких-либо твердых наружных покровов, почему они называются голыми гадами. Действительно, у них нет ни че­шуи, как у рыб и пресмыкающихся, ни перьев, как у птиц, ни шерсти, как у млекопитающих: большинство покрыты сна­ружи лишь голой кожей, и только у очень немногих на коже имеются некоторые следы или подобия роговых образований. Зато в коже земноводных имеются некоторые обра­зования, которых нет у других позвоноч­ных.

В соединительно-тканном слое кожи у некоторых амфибий находятся небольшие капсюли, наполненные студенистым веще­ством; у других образуются довольно объ­емистые полости, приспособленные для раз­вития и первоначального хранения зароды­шей. Наконец, у некоторых в коже иногда появляются окостенения или твердые пла­стинки, похожие отчасти на рыбьи чешуйки. Верхний слой кожи очень тонок и в нем часто заключаются различные красящие ве­щества.

Впрочем, окраска у некоторых земно­водных может меняться, как мы видели это у хамелеонов, и обусловливается в большинстве случаев взаимным располо­жением и состоянием особых пигментных клеток, заключенных в коже. Сжатие или расширение, изменение формы, приближение к наружной поверхности кожи или удаление от нее все это придает ту или другую окраску коже и вызывается как измене­нием внешних условий, так и внутренним раздражением.

Как в верхнем слое кожи, так и во внутреннем у всех земноводных нахо­дится очень много железок различной ве­личины и различного назначения. Наиболее интересные из них ядовитые железы. Они расположены в нижнем слое кожи, име­ют шаровидную или овальную форму, отде­ляют слизистую жидкость, в которой на­ходится ядовитое вещество. Амфибии, у кото­рых более развиты такие железы, могут произвольно увеличивать выделения секрета этих желез и употребляют его как средство защиты. В настоящее время установ­лено, что яды некоторых земноводных очень сильны, но для человека и крупных животных они не опасны потому. что содержатся в слизи лишь в очень не­значительной примеси. Однако опыты пока­зывают, что яд этот может быть смер­телен для многих животных. Впрыскива­ние яда жаб в кровь маленьких птиц быстро убивает их; точно так же ядовитая слизь жаб, введенная в кровь щенят, морских свинок, лягушек и тритонов, действует смертельно. У некоторых жаб, и в особенности у саламандр, очень разви­ты слизистые железы, из коюрых они могут по своему произволу вызывать очень обильное выделение, даже брызжут каплями ядовитой жидкости; отсюда и произошло на­родное поверье, будто саламандра не юрит в огне.

Эластичная, очень тонкая и ничем не покрытая кожа земноводных имеет боль­шое значение в их жизни. Ни одна амфи­бия не пьет воды обыкновенным спосо­бом, а всасывает се исключительно че­рез кожу. Вот почему для них необ­ходима близость воды или сырость. Ля-тушки, удаленные от воды, быстро худеют, делаются вялыми и скоро совсем погибают. Если к таким изнуренным сухостью ля­гушкам положить мокрую тряпку, то они на­чинают прижиматься к ней своим те­лом и быстро оправляются. Насколько ве­лико количество воды, которую всасывают лягушки через кожу, видно из следующе­го опыта Томсона. Он взял обсохшую дре­весную лягушку и, взвесив, нашел, что вес ее равняется 95 граммам. После этого он обернул ее мокрой тряпкой, и через час она весила уже 152 г. Через кожу у амфибии вода всасывается и выпотевает. Через кожу также происходит обмен га­зов. В закрытой жестяной коробке лягуш­ка, окруженная влажной атмосферой, может прожить 20 40 дней, даже в том случае, если доступ воздуха в легкие прекращен.

У большинства земноводных первоначаль­ное развитие зародышей происходит так же, как и у рыб. Яйца откладываются обык­новенно в воду в виде икры, которая опло­дотворяется позднее, уже в воде. Яйца окру­жены бывают толстым слоем студенисто­го вещества. Эта оболочка имеет большое значение для зародыша, так как яйцо та­ким образом предохраняется от высыха­ния, от механических повреждений, а глав­ное, она предохраняет их от поедания други­ми животными; действительно, очень немногие птицы в состоянии проглотить студенистый комок лягушечьей икры; та же самая обо­лочка предохраняет яйца и от нападения рыб, моллюсков и водяных насекомых.

После того как зародыш закончит пер­воначальные стадии своего развития, личинка прорывает студенистую оболочку, питаясь ею, и начинает вести в воде самостоятель­ную жизнь.

Личинка имеет плоскую приплюснутую i олову, округлое тело и длинный веслообраз-ный хвост, отороченный сверху и снизу кожистым плавником. На голове отраста­ют первоначально наружные жабры в ви­де древовидно разветвленных отростков. Через некоторое время, эти жабры отпа­дают, и вместо них образуются внутрен­ние жабры. Тело постепенно еще более сужи­вается, хвостовой плавник увеличивается, и мало-помалу начинают развиваться конеч­ности; у головастиков-лягушек вырастают сначала задняя, а потом передняя конечно­сти, а у саламандр — наоборот. Головастики питаются сначала преимущественно расти­тельной пищей, но постепенно более и более переходят к животной. В то же время происходят изменения и в организации всего тела: хвост, который сначала является един­ственным органом движения, по мере раз­вития конечностей теряет свое значение и укорачивается; кишечник становится короче и приспособляется к перевариванию живот­ной пищи; заостренные роговые пластинки, которыми вооружены челюсти головастика, постепенно исчезают и заменяются настоя­щими зубами. Все укорачивающийся хвост наконец совсем отпадает—и головастик превращается во взрослую лягушку.

В развитии мозга и органов чувств зем­новодных замечается большое сходство с рыбами. Сердце образуется у личинок очень рано и тотчас же начинает действовать. Первоначально оно представляет простой ме­шок, который впоследствии разделяется на отдельные части. Аорта проходит в жа­берные дуги и разветвляется сначала в на­ружных жабрах, а позднее во внутренних. Обратно кровь течет по вене, идущей вдоль хвоста, а затем разветвляется на поверх­ности желточного пузыря и через желточ­ные вены возвращается обратно в предсер­дие. Позднее постепенно образуются воротные системы печени и почек. В конце личи­ночной стадии жаберное дыхание мало-пома­лу заменяется легочным; передние жаберные дуги превращаются в головные артерии, а средние образуют аорту.

 Земноводные живут во всех частях света и во всех поясах, за исключением стран полярных. Вода еще больше, чем теплота, является необходимым условием их существования, так как почти все зем­новодные проводят личиночные стадии в воде. Живут они исключительно в прес­ных водах, избегая морской или вообще соленой. Почти половина амфибий проводит всю свою жизнь в воде, другие же во взрослом состоянии поселяются на суше, хотя и держатся всегда вблизи воды и в местах сырых; в местностях совершен­но сухих земноводных нет, по они мо­гут жить там, где при общей сухости в известное время регулярно идут дожди. Сухое время года в таких странах прово­дят в спячке, глубоко зарывшись в ил; в умеренном поясе точно так же подвержены зимней спячке. Тропические страны, обиль­ные лесами и водой, являются наиболее бла­гоприятными для их жизни. Таковы цен­тральные части Южной Америки. Мадагаскар, острова Малайского архипелага, где в изо­билии растут девственные, влажные леса; наоборот. Средняя Азия, Австралия и большая часть внутренней Африки очень бедны зем­новодными. Все земноводные прекрасно пла­вают в воде не только в личиночном состоянии, но и во взрослом; па суше хво­статые ползают, как пресмыкающиеся, а бесхвостые передвигаются короткими тяже­лыми прыжками; многие из них могут даже лазить по деревьям.

В противоположность пресмыкающимся земноводные почти все голосисты; многие из них могут быть названы даже певунами, хотя голос их далеко не так приятен, как у птиц.

Впрочем, кричать и петь могут только взрослые самцы, а самки, равно как и все молодые амфибии, могут быть названы не­мыми. Душевные способности у земноводных раз­виты не более, чем у пресмыкающихся. По мнению некоторых исследователей, в об­щем их следует причислить к самым глупым из всех позвоночных.

Все, что говорилось о пресмыкающихся от­носительно незначительной степени их жиз­недеятельности, вполне применимо и к зем­новодным, которые имеют также холодную кровь. Общественная жизнь у них столь же мало развита; впрочем, забота о потомстве у них заметна несколько более, чем у пресмы­кающихся.

Большинство амфибий ведут ночной об­раз жизни, начиная с заката солнца и до утра. Днем многие из них заползают куда-нибудь в трещины или под камни и сидят неподвижно, другие пользуются сол­нечной теплотой и проводят день в полу­дремоте.

Пища земноводных изменяется сообразно с возрастом. Личинки поедают всякие мелкие организмы, как растительные, так и животные: инфузорий, коловраток, микроскопических ракообразных и мелкие водоросли; но по мере превращения у них бо­лее и более является потребность в живот­ной пище. Взрослые амфибии уже настоящие хищники и преследуют всех живот­ных, которых могут осилить, начиная с червячков и насекомых и кончая мелки­ми позвоночными; они поедают даже ли­чинки своего же вида, если в состоянии их проглотить. Большинство из них отлича­ются большой прожорливостью, которая воз­растает с повышением температуры окру­жающей среды; так, весной лягушки едят меньше, чем летом, хотя пробуждаются после зимней спячки сильно исхудавшими; точно гак же тропические виды прожорливее обитателей умеренных стран.

 В начале своей жизни амфибии рас гут очень быстро, но с течением времени рост их сильно замедляется. Лягушки становятся зрелыми лишь на 4 5 году жизни, но продол­жают расти еще лег до 10; другие дости­гают своей настоящей величины лишь лет в 30.

Голодание земноводные способны выно­сить не менее пресмыкающихся; жаба, по­саженная в сырое место, может пробыть без пищи более года.

Точно так же земноводные обладают и спо­собностью восстанавливать утраченные части: отломленный хвост, отрезанный палец и даже целая нога вырастают вновь: однако способность эта у более высоко организован­ных форм заметно уменьшается и даже совсем исчезает. Поранения у них зажи­вают столь же легко, как и у пресмыкающихся. Вообще живучесть некоторых ам­фибий поразительна, в особенности отлича­ются этим качеством хвостатые амфибии. Саламандру или тритона можно совершенно заморозить в воде; в таком состоянии они становятся ломкими и не проявляют реши­тельно никаких признаков жизни; но лишь только лсд растает, животные эти про­буждаются снова и, как ни в чем не бывало, продолжают жить. Вынутый из воды и помещенный в сухое место, три­тон съеживается и представляет совершенно безжизненную массу. Но стоит только этот мертвый комок бросить в воду, как снова получается живой тритон в полном бла­гополучии.

Саламандры, жабы и лягушки спасаются даже в совершенно безвыходном положе­нии: случалось, что из желудка убитой змеи, при вскрытии, к великому удивлению иссле­дователя, выпрыгивали ожившие жабы, у ко­торых некоторые части тела были уже пе­реварены. Вследствие наружного сходства с пресмыкающимися, отвращение и враждебное чувство совершенно по заслугам внушае­мое нам последними, переносится и на зем­новодных. Однако это несправедливо и не­разумно, так как из земноводных ни одно не может быть названо действительно вредным, а большинство, наоборот, очень полезны истреблением вредных насеко­мых.

По наружному виду и но степени организации земноводных разделяют на три отряда: бесхвостых, хвостатых и безногих.

19. Царство Грибы

Строение грибов

Тело грибов состоит из тонких ветвящихся трубчатых нитей - гиф. Вся совокупность гиф называете» мицелием. Каждая гифа окружена тонкой жесткой стенкой, содержащей хитин. В некоторых случаях клеточная стенка содержит целлюлозу. Питание грибов: Грибы гетеротрофны, т.к. для питания им нужны готовые органические вещества. Кроме этого, грибам необходим источник органического азота, минеральные соли и факторы роста (витамины). Грибы поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверхностью путем диффузии. Пищеварение у грибов внешнее, осуществляемое внеклеточными ферментами. По типу питания грибы бывают сапрофитами, паразитами и симбионтами. Грибы вступают в симбиоз с растениями, которые обеспечивают их органическими веществами. Гриб образует чехол вокруг центральной части корня или проникает в ткани растения, получая от растения углеводы и витамины и обеспечивая дерево большой поверхностью всасывания воды. Грибы-сапрофиты обычно образуют большое количество легких устойчивых спор, которые позволяют им быстро распространяться.  Грибы-паразиты могут быть факультативными или облигатными. Чаще паразитируют на растениях, чем на животных. Облигатные паразиты, как правило, не вызывают гибели своих хозяев, а факультативные паразиты - наоборот, сапрофитно живут и на мертвых остатках. К облигатным паразитам относятся мучнисторосные, ржавчинные и головневые грибы. Факультативные паразиты обычно вызывают гниль.

Размножение грибов Вегетативное размножение осуществляется частями мицелия. У дрожжевых грибов вегетативное размножение происходит почкованием. Бесполое размножение осуществляется спорами, они прорастают в трубочку, из которой развивается мицелий.  Половой процесс состоит в слиянии мужских и женских гамет. Самым ядовитым грибом считают бледную поганку.

20. Половой диморфизм - наличие морфофизиологических различий между особями мужского и женского пола. Проявляется в широком спектре соматических, физиологических и поведенческих различий. Его сущность - в особенностях процессов воспроизведения и собственно размножения. В нём отражается природная целесообразность - наиболее оптимальный механизм в воспроизведении, когда на генетическом уровне происходит не просто копировка, но создаётся возможность биологического контроля и выбраковывания невыгодных и отбор более выгодных видовых качеств. При этом женский пол олицетворяет устойчивость, через него действует стабилизирующий отбор, а мужской пол несёт функции подвижного начала и создаёт поле для эволюционной изменчивости. Современная биология объясняет наличие половых различий на всех уровнях развития и функционирования организма, но вместе с тем, наряду с взаимоисключающими свойствами (один и тот же индивид не может в норме одновременно обладать мужскими и женскими гениталиями), существует множество бисексуальных качеств, присущих особям обоего пола. Это верно для соматических и поведенческих свойств, которые часто не совпадают. Понятие полового диморфизма первоначально не различало генетической, гормональной, морфологической, поведенческой и психологической дифференцировки индивидов. Предполагалось, что все эти измерения совпадают и детерминируются одними и теми же причинами, а по телосложению индивида можно судить и о его гормональной конституции, и о его психосексуальной ориентации.

21. Хим. Состав клетки.

По содержанию элементы, входящие в состав клетки, можно разделить на 3 группы:

1. Макроэлементы. Они составляют основную массу вещества клетки. На их долю приходится около 99% всей массы клетки. Особенно высока концентрация четырех элементов: кислорода, углерода, азота и водорода (98% всех макроэлементов). К макроэлементам относят также элементы, содержание которых в клетке исчисляется десятыми и сотыми долями процента. Это, например, такие элементы, как калий, магний, натрий, кальций, железо, сера, фосфор, хлор.

2. Микроэлементы. К ним относятся преимущественно ионы тяжелых металлов, входящие в состав ферментов, гормонов и других жизненно важных веществ. В организме эти элементы содержатся в очень небольших количествах: от 0,001 до 0,000001%; в числе таких элементов бор, кобальт, медь, молибден, цинк, ванадий, йод, бром и др.

3. Ультра микроэлементы. Концентрация их не превышает 0,000001%. К ним относятся уран, радий, золото, ртуть, бериллий, цезий, селен и другие редкие элементы. Роль ряда ультра микроэлементов в организме еще не уточнена или даже неизвестна (мышьяк). При недостатке этих элементов могут нарушаться обменные процессы.

Минеральные соли. Большая часть неорганических веществ в клетке находится в виде солей - либо диссоциированных на ионы, либо в твердом состоянии. Из катионов важны К+ , Na+ , Са2-, Mg2+, а из анионов H2PO4-, Cl-, НС03-. Концентрация различных ионов неодинакова в различных частях клетки и особенно в клетке и окружающей среде. Так, концентрация ионов натрия всегда во много раз выше во внеклеточной среде, чем в клетке, а ионы калия и магния концентрируются в значительно большем количестве внутри клетки. От концентрации солей внутри клетки зависят буферные свойства цитоплазмы, т.е. способность клетки сохранять определенную концентрацию водородных ионов.

57) Гельминты, или глисты,— это паразитические черви, которые поселяются в организме человека и различных животных. Есть также гельминты — па­разиты растений. По форме и строению паразитические черви разделяются на две большие группы: круглые, или нематоды, и плоские. Плоские, в свою очередь, под­разделяются на трематод и цестод (ленточных чер­вей). У трематод плоская листовидная форма тела, на теле имеются две присоски или реже одна. Некото­рые виды их очень малы—от 1 до 3 мм, другие довольно крупные, достигают 10 см и более. У цестод тело удлиненное в виде ленты, оно состоит из головки, шейки и ряда отдельных члеников. Цестоды бывают различных размеров — от очень мел­ких, в 1—2 мм, до очень крупных, достигающих 10 м и более. Число члеников у цестод тоже раз­лично: у одних видов всего 1—2 членика, у других их сотни и даже тысячи. Головкой паразит при­крепляется к тканям хозяина. За головкой тело суживается; это место называется шейкой. У нематод, или круглых червей, удлиненное нитевидное тело; в поперечном сечении нематоды круглые. Длина их — от миллиметра до метра и даже более.

Развитие гельминтов протекает различно. Одни виды паразитируют и в личиночной и во взрослой стадии в одном хозяине. Таковы аскариды, власогла­вы, острицы, цепни карликовые и некоторые другие. Другие гельминты меняют хозяев. В личиночной ста­дии они живут в одном хозяине, а во взрослой —в другом. Наиболее часто гельминты живут в кишечнике, но бывают такие формы, которые паразитируют в пе­чени, сердце, мышцах, глазах, крови, почках, мозгу и в других органах и тканях человека и животных. Чтобы удержаться в кишечнике, гельминты воору­жены специальными приспособлениями. У одних ви­дов есть присоски, у других — маленькие плоские крючочки, у третьих — своеобразные зубы. Поселяясь в организме хозяина, они питаются за его счет. При этом одни питаются кровью и тканевыми соками, а другие, живущие в кишечнике, частично поглощают питательные вещества, необходимые для питания организма хозяина. В про­цессе жизнедеятельности гельминты выделяют ядо­витые вещества, которые всасываются в кровь хозяина и отрицательно действуют на его нервную си­стему, кроветворные и другие органы. Наиболее ча­сто гельминты вызывают нарушение аппетита, тош­ноту, боли в животе, головные боли, головокруже­ние, общую слабость. Гельминты, паразитирующие в кишечнике, печени и легких, откладывают яйца. Яйца различны у каж­дого вида гельминтов и видимы только в микроскоп.

21. Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, в превращении и использовании их в процессах жизнедеятельности и в выделении образующихся продуктов распада в окружающую среду.
Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ). На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Эти реакции протекают не хаотически, а в строго определенной последовательности и регулируются множеством генетических и химических механизмов. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).
Анаболизм - это совокупность процессов биосинтеза органических веществ (компонентов клетки и других структур органов и тканей). Он обеспечивает рост, развитие, обновление биологических структур, а также накопление энергии (синтез макроэргов). Анаболизм заключается в химической модификации и перестройке поступающих с пищей молекул в другие более сложные биологические молекулы. Например, включение аминокислот в синтезируемые клеткой белки в соответствии с инструкцией, содержащейся в генетическом материале данной клетки.
Катаболизм - это совокупность процессов расщепления сложных молекул до более простых веществ с использованием части из них в качестве субстратов для биосинтеза и расщеплением другой части до конечных продуктов метаболизма с образованием энергии. К конечным продуктам метаболизма относятся вода (у человека примерно 350 мл в день), двуокись углерода (около 230 мл/мин), окись углерода (0,007 мл/мин), мочевина (около 30 г/день), а также другие вещества, содержащие азот (примерно б г/день). Катаболизм обеспечивает извлечение химической энергии из содержащихся в пище молекул и использование этой энергии на обеспечение необходимых функций. Например, образование свободных аминокислот в результате расщепления поступающих с пищей белков и последующее окисление этих аминокислот в клетке с образованием СО2, и Н2О, что сопровождается высвобождением энергии.
Процессы анаболизма и катаболизма находятся в организме в состоянии динамического равновесия. Преобладание анаболических процессов над катаболическими приводит к росту, накоплению массы тканей, а преобладание катаболических процессов ведет к частичному разрушению тканевых структур. Состояние равновесного или неравновесного соотношения анаболизма и катаболизма зависит от возраста (в детском возрасте преобладает анаболизм, у взрослых обычно наблюдается равновесие, в старческом возрасте преобладает катаболизм), состояния здоровья, выполняемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки.

22. Эволюционное учение Дарвина Ч. Дарвин доказал, что огромное многообразие видов, населяющих Землю, образовалось благодаря постоянно возникающим в природе разнонаправленным наследственным изменениям и естественному отбору. Способность организмов к интенсивному размножению, и одновременное выживание немногих особей привели Дарвина к мысли о наличии между ними борьбы за существование, следствием которой является выживание организмов, наиболее приспособленных к конкретным усповиям среды и вымиранию неприспособленных.  Движущие силы эволюции: * Борьба за существование - совокупность многообразных и сложных взаймоотношений, существующих между организмами и условиями среды. Различают борьбу внутривидовую (между особыми одного вида), межвидовую (между особями разных видов) и борьбу с неблагоприятными условиями. Внутривидовая борьба является наиболее острой, так как особи одного вида имеют сходные потребности для выживания. * Естественный отбор - процесс избирательного воспроизведения организмов, происходящий в природе, в результате которого в популяции возрастает доля особей с полезными Дли вида признаками и свойствами в конкретных условиях среды. Творческая роль отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида. * Наследственная изменчивость, (мутационная или генотипическая) связана с изменением генсугипа особи, поэтому возникающие изменения наследуются. Она является материалом для естественного отбора. Дарвин назвал эту наследственность неопределенной. Источником наследственной изменчивости являются мутации.             Образование новых видов начинается в популяциях, насыщенных постоянно возникающими мутациями, которые при свободном скрещивании приводят к изменениям генотипов и фенотипов. Изменение условий существования ведет к расхождению признаков среди особей данной популяции, к дивергенции. Исходная популяция образует группу форм, имеющих различную степень отклонений признаков. Отдельные организмы с измененными признаками способны осваивать новые места обитания, увеличивать свою численность. При движущем отборе наибольшие возможности выжить и оставить плодовитое потомство имеют особи с крайними, контрастными отклонениями. Промежуточные формы больше контактируют и быстрее вымирают. Так в исходной популяции возникают новые фуппы особей, из которых вначале образуются новые популяции, а затем, при последующей дивергенции, новые подвиды и виды. Принцип дивергенции объясняет происхождение многообразия жизненных форм. Согласно общепринятой классификации, систематической единицей живых организмов является вид. Вид - это группа особей, сходных по строению, происхождению и характеру физиологических процессов; свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Особи одного вида имеют одинаковые приспособления к жизни в определенных условиях. Любой вид, состоящий из одной или нескольких популяций, представляет собой единое целое. Целостность достигается связями между особями вида: заботой о потомстве, общением через различные сигналы, совместной защитой от врагов, скрещиванием. Целостность достигается и биологической изоляцией - обособленностью от других видов (особи разных видов, как правило, не скрещиваются). Все это характеризует вид как надорганизменную систему. Критерии вида:* Морфологический - сходство внешнего и внутреннего строения особей. * Физиологический - сходство процессов жизнедеятельности, сроков размножения. * Географический - занимаемый особями вида ареал (территория) характерен для всех особей вида. Он может быть большим или маленьким, прерывистым или сплошным* Экологический - ниша, занимаемая особями одного вида внутри ареала, обусловленная определенными экологическими условиями (влажностью, температурой и т.д.). * Генетический - главный критерий. Это характерный для каждого вида набор хромосом, их определённое число, размеры и форма. Особи разных видов имеют разные наборы хромосом и поэтому не могут скрещиваться, т. к. невозможна конъюгация при мейозе. При установлении видовой принадлежности правильно характеризует вид вся совокупность критериев

23. СТАРОСТЬ КАК  ЭТАП ОНТОГЕНЕЗА

Старение - общебиологическая закономерность, свойственная всем жи­вым организмам.

Старость характеризуется рядом внешних и внутренних признаков. Воз­никновение их связано не только с календарным возрастом, но и с рядом других причин, из которых для человека наибольшее значение имеют социальные факторы и болезни. Поэтому следует различать физиологи­ческую и преждевременную старость. У стариков осанка становится согбенной, появляются седина и облы­сение, кожа истончается, теряет эластичность и покрывается морщина­ми, выпадают зубы, гаснет блеск глаз, притупляется острота органов чувств, по­степенно снижается половая активность. Движения стариков теряют плавность, становятся медленными и неуверенными, снижается работоспособность, слабеет память. Однако у многих людей до глу­бокой старости сохраняется высокий уро­вень интеллектуальной деятельности, спо­собность к обобщениям, к концентрации внимания в работе. Eсли в молодом организме органы ра­стут, то в старости они подвергаются об­ратному развитию - инволюции (изгиб). Уменьшаются разме­ры печени, почек, снижаются функцио­нальные способности всех систем. Крове­носные сосуды теряют эластичность, ста­новятся ломкими. Снижается невосприимчи­вость к инфекционным болезням, падает способность к регенерации и теплообразованию.