рефераты бесплатно

МЕНЮ


Общая биология

вида, одна из основных особенностей живых организмов.

Существует два основных типа размножения – бесполое и половое.

Бесполое размножение.

При бесполом размножении потомки происходят от одного организма.

Идентичное потомство происходящее от оной родительской особи,

называется клоном. Члены одного клона могут быть генетически

различными только в случае возникновения случайных мутаций. Бесполое

размножение не встречается только у высших животных. Однако известно,

что клонирование было успешно проведено для некоторых видов и высших

животных – лягушек, овец, коров.

В научной литературе выделяют несколько форм бесполого

размножения.

1. Деление. Делением размножаются одноклеточные организмы: каждая

особь делиться на две или большее число дочерних клеток,

идентичной родительской клетке. Так размножаются бактерии,

амеба, эвглена, хламидомонада и др.

2. Образование спор. Спора – это одноклеточная репродуктивная

структура. Образование спор характерно для всех растений и

грибов.

3. Почкование. Почкованием называют форму бесполого размножения,

при которой новая особь образуется в виде выроста на теле

родительской особи, а затем отделяется от не и превращается в

самостоятельный организм. Почкование встречается у

кишечнополостных и у дрожжей.

4. Размножение фрагментами. Фрагментацией называют разделение

особи на несколько частей, которая растет и образует новую

особь. Так размножается спирогира, лишайники и некоторые виды

червей.

5. Вегетативное размножение. Это форма бесполого размножения, при

которой от растения отделяется относительно большая, обычно

дифференцированная, часть и развивается в самостоятельное

растение. Это размножение луковицами, клубнями, корневищами и

пр. Вегетативное размножение подробно описано в разделе

«Ботаника». (Ботаника. Пособие для поступающих в вузы.

Составитель М. А. Галкин).

Половое размножение.

При половом размножении потомство получается в результате полового

размножения – слияния генетического материала гаплоидных ядер. Ядра

находятся в специализированных половых клетках – гаметах. Гаметы

гаплоидны – они содержат один набор хромосом, полученный в результате

мейоза; они служат связующим звеном между данным поколением и

следующим. Гаметы могут быть одинаковыми по размерам и форме, с

органами передвижения – жгутиками или без них, но чаще мужские гаметы

отличаются от женских. Женские гаметы – яйцеклетки обычно крупнее

мужских, имеют округлую форму и обычно не имеют локомоторных органов.

У яйцеклеток четко выделяются также элементы протопласта как и ядро. В

основном веществе цитоплазмы накапливается большое количество

питательных веществ. Мужские гаметы имеют значительно упрощенное

строение. Они бывают подвижными, т.е. имеют жгутики. Это

сперматозоиды. Бывают они и без жгутиков это спермии.

Половое размножение имеет громадное биологическое значение. Во

время мейоза, когда образуются гаметы, В результате случайного

расхождения хромосом и обмена генетическим материалом между

гомологичными хромосомами возникают новые комбинации генов, попавших в

одну гамету, что повышает генетическое разнообразие.

При оплодотворении гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу –

клетку содержащую по одному хромосомному набору от каждой гаметы. Это

объединение двух наборов хромосом представляет собой генетическую

основу внутривидовой изменчивости.

Партеногенез.

Одной из форм полового размножения является партеногенез – при

котором развитие зародыша происходит из неоплодотворенной яйцеклетки.

Партеногенез распространен среди насекомых (тли, пчелы), разнообразных

коловраток, простейших, как исключение встречается у некоторых ящериц.

Существует два типа партеногенеза – гаплоидный и диплоидный. У

муравьев в результате гаплоидного партеногенеза в в пределах

сообщества, возникают различные касты организмов – солдаты, уборщики и

пр. У пчел из неоплодотворенной яйцеклетки появляются трутни, у

которых сперматозоиды образуются митозом. У тлей происходит диплоидный

партеногенез. У них в период образования клеток в анафазе – не

расходяться гомологичные хромосомы – и сама яйцеклетка оказывается

диплоидной при трех «стерильных» полярных тельцах. У растений

партеногенез довольно типичное явление. Здесь он носит название

апомиксиса. В результате «стимуляции» в яйцеклетке происходит удвоение

хромосом. Из диплоидной клетки развивается нормальный зародыш.

Систематика растений.

Систематика изучает разнообразие растений. Объектом изучения

систематики являются систематические категории. Основными

систематическими категориями являются: вид, род, семейство, класс,

отдел, царство.

Вид – это совокупность популяций особей, способных в природных

условиях скрещиваться и образовывать плодовитое потомство. Род – это

совокупность близкородственных видов. Семейство – это совокупность

близкородственных родов. Класс объединяет близкородственные семейства,

отдел – близкородственные классы. В качестве царства выступают в

данном случае растения.

Научные названия всех систематических категорий приводятся на

латинском языке. Названия систематических категорий выше вида состоят

из одного слова. Для видов с 1753 года благодаря К. Линнею приняты

бинарные названия. Первое слово обозначает видовую принадлежность,

второе является видовым эпитетом. Название систематических категорий

на русском языке редко являются переводом с латинского, чаше это

оригинальные названия родившиеся в народе.

Образование половых клеток у человека. Строение половых клеток

человека. Оплодотворение у человека. Биологическое значение

оплодотворения.

Сперматозоиды – мужские половые клетки образуются в результате

ряда последовательных клеточных делений – сперматогенеза, за которым

следует сложный процесс дифферинцировки, называемый спермиогенезом.

Сначала деление клеток зачатного эпителия, который находится в

семенных канальцах, дает начало сперматогониям, которые увеличиваются

в размерах и становятся сперматоцитами первого порядка. Они в

результате первого деления мейоза образуют диплоидные сперматоциты

второго порядка, после второго деления мейоза они дают начало

сперматозоидам. Взрослый сперматозоид состоит из головки,

промежуточного отдела и жгутика (хвостика). Головка состоит из

акросомы и ядра окруженных мембраной. Шейка имеет центриоль. В

промежуточном отделе расположены митохондрии.

Образование яйцеклетки у человека – оогенез протекает в несколько

стадий. На первом этапе в результате метотического деления из клеток

зачаточного эпителия образуются оогонии. Оогонии делятся по типу

митоза и дают начало ооцитам первого порядка. Из ооцитов первого

порядка в результате митотического деления образуются яйцеклетки и

полярные тельца.

Оплодотворение у человека внутреннее. В результате проникновения

сперматозоида в яйцеклетку происходит слияние ядер половых клеток.

Образуется зигота.

В результате оплодотворения восстанавливается диплоидный набор

хромосом, образуется новый организм, несущий в себе признаки матери и

отца. При образовании половых клеток происходит перекомбинация генов,

поэтому новый организм соединяет в себе лучшие признаки родителей.

Индивидуальное развитие организма – онтогенез.

Онтогенез это период развития организма от первого деления зиготы

до естественной смерти.

Развитие зародыша (на примере животных).

Независимо от того, где происходит развитие зародыша, начало его

развития связано с первым митотическим делением. Следующий за делением

ядра цитокинез приводит к образованию двух диплоидных дочерних клеток,

которые получили название бластомеров. Бластомеры продолжают делиться

по типу митоза причем продольное деление чередуется с поперечным.

Деления бластомер называют дроблением, т. к. в период этого процесса

не происходит рост клеток, а образующийся комок клеток – морула по

объему равен двум первичным бластомерам. Дальнейшее развитие зародыша

связано с образованием бластулы. При этом бластомеры образуют

однослойную стенку вокруг центральной полости заполненной жидкостью.

Клетки стенки бластулы на одном из участков начинают делиться и

образуют внутреннюю клеточную массу. В дальнейшем из этой клеточной

массы формируется внутренний слой стенки, таким образом обособляется

эктодерма – наружный слой и эндодерма – внутренний слой клеток. Это

двуслойную стадию развития называют гаструлой. На более поздней стадии

развития зародыша образуется мезодерма – третий зародышевый листок.

Эктодерма, эндодерма и мезодерма дают начало всем тканям

развивающегося эмбриона. Клетки эктодермы дают начало первой

пластинке, первому гребню и эктобласту. По краю первой пластинки

возникают направленные вверх складки, а в центральной части нервный

желобок, который углубляется и превращается в нервную трубку – зачаток

центральной нервной системы. Из передней части нервной трубки

формируется головной мозг и зачатки глаз. В передней части зародыша из

эктобласта формируются зачатки органов слуха, обоняния. Эпибласт дает

начало эпидермису, волосам, перьям, чешуе. Нервный гребень

трансформируется в зачатки нервного вещества позвоночника, челюстей.

Из эктодермы формируется первичный кишечник, внутренний эпителий,

зачатки желез и . Мезодерма дает начало хорде, сомитам, мезехиме и

нефротомам. Из сомитов развиваются зачатки дермы, мышц стенок тела,

позвонков, скелетных мышц. Из мезенхимы зачатки сердца, гладкой

мускулатуры, кровеносных сосудов и самой крови. Нефротомы дают начало

матке, коре надпочечников, мочеточникам и пр.

Во время развития производных зародышевых листков изменяется вид

зародыша. Он приобретает определенную форму, достигает определенных

размеров. Развитие зародыша заканчивается вылуплением из яйца или

рождением детеныша.

Постэмбриональное развитие.

С момента вылупления зародыша из яйца или рождения детеныша

начинается пост эмбриональное развитие. Оно может быть прямым, когда

родившийся организм сходен по строению со взрослой особью, и непрямым,

когда эмбриональное развитие приводит к развитию личинки, которая от

взрослой особи имеет морфологические, анатомические и физиологические

различия. Прямое развитие характерно для большинства позвоночных

животных, к которым относятся пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие.

Постэмбриональное развитие о этих организмов связано с простым ростом,

которые ведет уже к качественным изменениям – развитию.

К животным с непрямым развитием относятся кишечнополостные,

сосальщики, ленточные черви, ракообразные, насекомые, моллюски,

иглокожие, оболочники, амфибии.

Непрямое развитие еще называют развитием с метаморфозом. Термином

«метаморфоз» обозначают быстрые изменения, происходящие от личиночной

стадии к взрослой форме. Личинки обычно служат стадией предназначенной

для расселения, т. е. обеспечивают распространение вида.

Личинки отличаются от взрослой особи и по своему место обитанию,

по биологии питания, способу локомоции и особенностям поведения;

благодаря этому вид может использовать на протяжении онтогенеза

возможности, представленные двумя экологическими типами, что повышает

его шансы на выживание. Многие виды, например стрекозы, питаются и

растут только на личиночной стадии. Личинки грают роль как бы

переходного этапа, во время которого вид может приспособляться к новым

условиям обитания. Кроме того, личинки обладают иногда физиологической

выносливостью, благодаря которой они в неблагоприятных условиях

выступают в роли покоящейся стадии. Например майский жук

перезимовывает в почве в форме личинки. Но в большинстве случаев у

насекомых это происходит на другом этапе метаморфоза – на стадии

куколки.

И наконец, личиночные стадии обладают иногда тем преимуществом,

что на этих стадиях возможно увеличение числа личинок. Как это

происходит у некоторых плоских червей.

Следует отметить, что во многих случаях личинки достигают весьма

высокой организации, как, например личинки насекомых, у которых

недоразвитыми остаются только репродуктивные органы.

Таким образом, структурные и функциональные изменения,

происходящие во время метаморфоза, подготавливают организм к взрослой

жизни в новом местообитании.

Биологические часы. Саморегуляция. Влияние различных факторов на

развитие организма. Приспособление организма к изменяющимся условиям,

Анабиоз.

На всех стадиях развития – стадия зародыша, стадия

постэмбрионального развития, организм подвергается влиянию факторов

внешней среды – температуры, влажности, света, пищевых ресурсов и др.

Особенно подвержен влиянию факторов внешней среды организм на

стадии зародыша и на стадии постэмбрионального развития. На стадии

зародыша, когда организм развивается в теле матери и связан с ней

кровеносной системой, поведение матери является решающим в его

нормальном развитии. Курит мать, «курит» и зародыш. Мать употребляет

алкоголь, «употребляет алкоголь» и зародыш. Особенно подвержен влиянию

зародыш в 1-3 месяце своего развития. Нормальный образ жизни в

постэмбриональное развитие позволяет организму существовать нормально

вплоть до естественной смерти. Организм генотипически адаптирован к

существованию в определенном интервале температур, влажности,

солености среды, освещенности. Ему требуется определенный рацион

питания.

Моржизм, пешие переходы через Антарктику, полеты в космос,

голодание, обжорство непременно приводят к развитию ряда заболеваний.

Здоровый образ жизни – залог долголетия.

Все биологические системы характеризуются большей или меньшей

способностью к саморегуляции. Саморегуляция – состояние динамического

постоянства природной системы направлена на максимальное ограничение

воздействий внешней и внутренней среды, сохраненья относительного

постоянства структуры и функций организма.

Кроме того, влияние различных факторов на организм сглаживается в

результате формирования у организмов сложной системы физиологических

реакций на временные – сезонные и в особенности на кратковременные –

суточные изменения в факторах внешней среды, получившие отображение в

биологических часах. Примером может служить четкое сохранение цветения

у растений в определенное время суток.

Особым видом приспособления организма к изменяющимся условиям

является анабиоз – временное состояние организма, при котором

жизненные процессы настолько замедленны что практически отсутствуют

все видимые проявления жизни. Возможность впадать в анабиоз

способствует выживанию организмов в резко неблагоприятных условиях.

Анабиоз распространен у грибов, микроорганизмов, растений, животных.

При наступлении благоприятных условий организмы впавшие в анабиоз

возвращаются к активной жизни. Вспомним высохших коловраток, цисты,

споры и пр.

Все приспособления организмов к изменяющимся условиям являются

продуктом деятельности естественного отбора. Естественный отбор

определил и амплитуду действия факторов среды, которая позволяет

организму нормально существовать.

Эволюционный процесс и его закономерности.

Предпосылки возникновения эволюционной теории Ч. Дарвина.

Появлению эволюционной теории Ч. Дарвина, изложенной им в книге

«Происхождение видов», предшествовало длительное развитие биологии, ее

функциональных и прикладных дисциплин. Еще за долго до Ч. Дарвина

предпринимались попытки объяснить очевидное разнообразие организмов,

Выдвигались различные эволюционные гипотезы, которые могли бы

объяснить сходство между животными организмами. Здесь следует

упомянуть Аристотеля, который еще в 4 веке до н. э. Сформулировал

теорию непрерывного и постепенного развития живого из неживой материи,

создал представление о лестнице природы. В конце 18 века Джон Рей

создал концепцию вида. А в 1771-78 гг. К. Линней уже предложил систему

видов растений. Своему дальнейшему развитию биология обязана именно

этому ученому.

Работы К. Линнея.

В период расцвета деятельности К. Линнея, который попадает на

середину 18 века в биологии господствовало метафизическое

представление о природе, основанное на неизменчивости и изначальной

целесообразности.

К. Линней имел под рукой громадные коллекции растений и приступил

к их систематизации. Опираясь на учение Д. Рея о виде он начал

группировать растения в объеме этой категории. В этот период

деятельности К. Линней создает язык ботаники: определяет сущность

признака и группирует признаки в свойства, создавая сквозные диагнозы

- описание видов. К. Линней узаконил бинарную номенклатуру вида.

Каждый вид стал именоваться двумя словами на латинском языке. Первое

обозначает родовую принадлежность, второе является видовым эпитетом.

Описания видов выполнялись также на латинском языке. Это позволило

сделать доступными все описания для ученных всех стран, т. к.

латинский язык изучался во всех университетах. Выдающимся достижением

К. Линнея стало создание системы растений и разработка систематических

категорий. На основе строения репродуктивных органов К. Линней

объединил все известные растения в классы. Первые 12 классов выделены

по количеству тычинок: класс1 – однотычиночные, класс 2 –

двуиычиночные и т. д. В 14 класс были включены растения не имеющие

цветков. Эти растения он назвал тайнобрачными. Классы К. Линней

поделил на семейства, основываясь на строении цветка и других органов.

От к. Линнея идут семейства как сложноцветные, зонтичные,

крестоцветные и др. Семейства К. Линней поделил на роды. Род К. Линней

считал реально существующей категорией созданной по отдельности

творцом. Виды он считал вариантами родов, развившимся из исходного

предка. Таким образом на низших уровнях К. Линней признавал наличие

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.