6. Utemelji temeljno enotnost kemijske sestave živih organizmov in nežive narave
Celice živih organizmov vsebujejo več tisoč snovi, ki sodelujejo v različnih kemičnih reakcijah. Celica vsebuje večino od 109 elementov periodni sistem Mendelejeva in celice bakterij, gliv, rastlin in živali imajo podobno kemično sestavo. Še posebej visoka je vsebnost kisika (65–75 %), ogljika (15–18 %), vodika (8–10 %) in dušika (1,5–3,0 %) v celicah; skupaj ti elementi predstavljajo skoraj 98 % celotne elementarne sestave celice. Naslednja skupina vključuje osem elementov, katerih vsebina v celici je desetinka in stotinka odstotka. To so žveplo (0,15–0,2 %), fosfor (0,2–1,0 %), klor (0,05–0,1 %), kalij (0,15–0,4 %), magnezij (0,02–0,03 %), natrij (0,02–0,03 %), kalcij (0,04–2,0 %) in železo (0,01–0,015 %). Ti elementi skupaj predstavljajo 1,9 %. Elementi v sledovih - cink, baker, fluor, jod - so v celicah vsebovani v nepomembnih delih odstotka (0,0001–0,0003%), vendar s pomanjkanjem le-teh, resne kršitve metabolizem.
Vse našteto kemični elementi so tudi del nežive narave. Tako obstaja temeljna enotnost kemične sestave živih organizmov in nežive narave, ki se razkriva na atomski ravni organizacije snovi. Na višji organizacijski ravni - molekularni - so pomembne razlike med živim in neživim.
V tem kontekstu je zanimiv naslednji dialog iz starodavna japonska. Mojster, ali obstaja življenje po smrti? A nisi mojster? Večina religij verjame v večno življenje. Ne materialni del človeka, duša ali duh, po smrti ne živi v skladu s temi religijami. Vendar pa so predstave o tem, kako duša nastane ter kako in kje se ohrani po človekovi smrti, različne, od ponovnega rojstva duš do posebnih bivališč. Poleg tega krščanstvo pozna vstajenje, ki mu sledi novo življenje»v mesu«, kar pa ne temelji samodejno na živi duši.
7. Kakšna je razlika med presnovo v živih organizmih in presnovnimi procesi, ki potekajo v neživi naravi?
živa celica nenehno izmenjuje snovi z okoljem. Tokovi snovi in energije prehajajo skozi žive sisteme: zato se imenujejo odprti sistemi. Pod metabolizmom in energijo v živi snovi razumemo dosledno porabo, preoblikovanje, uporabo, kopičenje in izgubo snovi in energije v živih organizmih v procesu življenja. Presnova je osnova rasti, razvoja in samoreprodukcije organizmov, prilagajanja na spreminjajoče se okoljske razmere. Ta proces je sestavljen iz nenehno potekajočih reakcij sinteze (asimilacije) in cepitve (disimilacije) organskih molekul.
Za presnovne procese, ki se pojavljajo v neživi naravi, je značilno večkratno ("neskončno") ponavljanje procesov preoblikovanja in gibanja snovi, za katere je značilna bolj ali manj jasno izražena cikličnost. Takšno kroženje snovi se dogaja v vseh geosferah; sestoji iz ločenih procesov kroženja kemičnih elementov. V tem primeru pride do delne disperzije, lokalne koncentracije snovi, spremembe njene sestave itd. Tako v nasprotju s presnovo v divjih živalih v presnovnih procesih, ki se pojavljajo v neživi naravi, ni mogoče ločiti medsebojno povezanih procesov asimilacije in disimilacije. Kroženje snovi v neživi naravi ne zasleduje ciljev rasti, razvoja, samorazmnoževanja in prilagajanja, saj Te lastnosti so edinstvene za žive organizme.
Vendar je treba dobro razumeti, da so se s pojavom življenja na Zemlji in nastankom biosfere presnovni procesi, ki se pojavljajo v neživi naravi v živih sistemih, izkazali za medsebojno povezane. V skladu z zakonom Vernadskega o biogeni migraciji atomov "migracija kemičnih elementov na zemeljski površini in v biosferi kot celoti poteka bodisi z neposredno udeležbo žive snovi (biogena migracija) bodisi poteka v okolju, katerega geokemične značilnosti (kisik, ogljikov dioksid, vodik itd.) so posledica žive snovi, tako tiste, ki trenutno naseljuje biosfero, kot tiste, ki je skozi geološko zgodovino delovala na Zemljo.«
Po evangelijih naj bi Jezus Kristus svojim sledilcem večkrat obljubil večno življenje. Zato je v Janezovem evangeliju 5:24 rekel: »Resnično, resnično, povem vam: Kdor posluša mojo besedo in veruje v tistega, ki me je poslal, ima večno življenje in ne pride na sodbo, ampak je prešel iz smrti v življenje. .”
koncept večno življenje nasprotju s sodobnim znanstvenim pogledom na svet: za biologijo vsak Živo bitje Vsekakor. Tako je koncept večnega življenja v tem smislu protislovje sam po sebi. Ko gre za vprašanje, kaj se zgodi z umom oziroma dušo po smrti in ali je možno »vstajenje«, znanost ne želi dati absolutnih odgovorov, razen če je jasno, da obstajajo informacije brez nosilcev informacij.
8. Dokaži, da celice, tkiva in organi skupaj še ne predstavljajo celovitega organizma
V večceličnem organizmu so celice organizirane v različna telesa in tkanine ter so specializirani za opravljanje različnih funkcij. Celice imajo glede na funkcijo, ki jo opravljajo drugačna organizacija. Tako so na primer v mišičnih celicah miofibrili in protofibrili, v izločevalnih celicah - specifične granule, v eritrocitih - hemoglobin itd. Zbirka celic, ki so si podobne po strukturi, izvoru in funkcijah, je tkivo. Določen kompleks tkiv sestavlja organ, ki opravlja eno ali več funkcij; organi so del organskih sistemov (dihala, srca in ožilja itd.). Posameznik je sistemski sklop organov, za katerega je značilna sposobnost samoregulacije in prilagajanja razmeram v okolju. Iz takega sistema umetno izolirana celica, tkivo ali organ ni sposoben dolgoročnega obstoja.
kletka enocelični organizem(bakterije, enocelične alge, praživali) imajo vse lastnosti celostnega organizma; tak celični organizem lahko obstaja neodvisno, tk. sposoben je samoregulacije in prilagajanja. Pojav večceličnosti v procesu evolucije (prvi večcelični organizmi so bile alge) je pripeljal do dejstva, da je ena celica izgubila svojo neodvisnost. Vendar pa na prvi stopnji razvoja večceličnosti še ni bilo diferenciranih tkiv (telo alg je steljka ali steljka); kasneje pojavil različne tkanine in organi združeni v en sam organizem kompleksni sistemi ureditev.
Na splošno znanstveniki, ki znanstveno zavračajo obstoj uma brez ustreznih materialnih nosilcev informacij. Večina v tem smislu zavrača vero v preživetje duše ali duha po smrti. Um in duša imata tudi aktivno vlogo pri možganski smrti.
Predstavniki naravoslovne miselnosti obravnavajo življenje kot kompleksen materialni in energijski pojav, od katerega so mentalne in čustvene funkcije vedno odvisne. Vse procese uma, ki jih religije razlagajo kot manifestacije duše, na koncu pojasnjujejo kot kemične procese. Tudi če bi obstajali povsem nematerialni predmeti, kot so netelesne duše, se trdi, da si ni mogoče zamisliti nobenega mehanizma, ki bi tem dušam omogočil vpliv na materialni svet.
9. Razširite glavne določbe celične teorije. Kakšen je njen pomen za razvoj znanosti?
Vsi živi organizmi so sestavljeni iz celic. Celica je eden glavnih strukturnih, funkcionalnih in reprodukcijskih elementov žive snovi; je elementarni življenjski sistem. Necelični organizmi – virusi – se lahko razmnožujejo le v celicah. Obstajajo tudi organizmi, ki so že drugič izgubili celično zgradbo (nekatere alge).
Različne celice se med seboj razlikujejo po zgradbi (pri prokariontih nimajo oblikovanega jedra, pri evkariontih pa imajo oblikovano jedro, lahko imajo različne organele, rastlinske celice imajo celulozno membrano, plastide itd.), velikost (velikosti celic segajo od 1 mikrona do nekaj centimetrov - to so jajca rib in ptic), oblika (lahko so okrogle, kot eritrociti, drevesne, kot nevroni, vretenaste oblike, Kako mišične celice), biokemične značilnosti (na primer v celicah, ki vsebujejo klorofil ali bakterioklorofil, obstaja proces fotosinteza, ki je v odsotnosti teh pigmentov nemogoča), funkcije (obstajajo spolne celice - gamete in somatske - telesnih celic, ki so nato razdeljeni na veliko različnih tipov).
Zgodovina preučevanja celic je povezana z imeni znanstvenikov, kot so Robert Hooke (prvič je uporabil mikroskop za preučevanje tkiv in videl celice na rezu plute in jedra bezga, ki jih je imenoval celice), Anthony van Leeuwenhoek (prvič videl celice pod 270-kratno povečavo), Matthias Schleiden in Theodor Schwann (tvorca celične teorije). V službi " Mikroskopske študije o korespondenci v strukturi in rasti živali in rastlin ”(1839) T. Schwann je oblikoval glavne določbe celične teorije.
Vendar vpliv uma in duše v živih možganih na lastno telo oz okolju zlahka. V biološkem smislu človek živi naprej v genih svojih potomcev in bitij, ki ustvarjajo Truplo razpasti. Duhovno življenje po smrti je samo z znanstvena točka vizija.
V spomin na druge ljudi v njihovih lastnih dosežkih: v napisanih knjigah v filmih v glasbi v stavbah v znanstvenih in družbenih dosežkih v računalniški programi in računalniške vsebine. Torej, dokler so ljudje, obstaja preživetje po smrti. Imanuel Kant je verjetno mislil nekaj podobnega, ko je pisal.
1. Vsi organizmi so sestavljeni iz istih delov – celic; nastajajo in rastejo po enakih zakonitostih.
2. Splošno načelo razvoj za osnovne dele telesa - tvorba celic.
3. Vsaka celica znotraj določenih meja je individuum, nekakšna samostojna celota. Toda ti posamezniki delujejo skupaj, tako da nastane harmonična celota. Vsa tkiva so sestavljena iz celic.
4. Procese, ki se pojavljajo v rastlinskih celicah, lahko zmanjšamo na naslednje: 1) nastanek novih celic; 2) povečanje velikosti celic; 3) preoblikovanje celične vsebine in zadebelitev celične stene.
Kdor živi v spominu svojih dragih, ni mrtev, le daleč je; mrtev je le tisti, ki je pozabljen. Kako bi lahko izgledala široka definicija življenja, ki vključuje tudi nezemeljske oblike življenja? Kako določiti umetno življenje? Če v vesoljskem poletu naletite na informacijske sisteme, ki si izmenjujejo informacije in jih obdelujejo, se takoj vprašate: ali so ti sistemi nastali sami od sebe ali so nastali? Če so nastale same od sebe, fizikalna in kemična sestava takšni sistemi živih bitij bi lahko rekli brez ozira.
M. Schleiden in T. Schwann sta zmotno verjela, da celice v telesu izhajajo iz primarne necelične snovi. Kasneje je Rudolf Virchow (1859) oblikoval eno najpomembnejših določb celične teorije: »Vsaka celica izvira iz druge celice ... Kjer celica nastane, mora biti pred njo celica, tako kot žival izvira samo iz celice. žival, rastlina samo iz rastline ".
Celična teorija je omogočila oblikovanje sklepa, da je celica najpomembnejša sestavina vseh živih organizmov. Celica je njihova glavna morfološka sestavina; je osnova za razvoj večceličnega organizma, tk. Razvoj organizma se začne z eno samo celico – zigoto; celica je osnova fizioloških biokemičnih procesov v telesu, saj na celični ravni sčasoma vse fiziološke in biokemični procesi. Celična teorija je omogočila ugotovitev, da je kemična sestava vseh celic podobna, in ponovno potrdila enotnost celotnega organskega sveta.
Moderno celična teorija vključuje naslednje določbe.
Živa bitja bodo takrat informacijski sistemi, ki so »naravni«, tj. ne da bi bolj gradili ali pomagali drugim živim bitjem visoka stopnja, so nastale same od sebe v teku naravne evolucije, torej v kombinaciji procesov samoorganizacije.
Življenje v svoji obstoječi kompleksni kopenski obliki sesalcev in višje rastline, verjetno ni mogoče umetno proizvesti, saj je nanj vplivalo več milijard let evolucije. Življenje v svoji najbolj primitivni obliki je verjetno umetno ustvarjeno.
Sintetiziranje sintetične kemije na računalniku. . Na vprašanje o obstoju nezemeljskega življenja, še posebej inteligentnega nezemeljskega življenja, je mogoče odgovoriti z jasnim da! Od začetka posadka potovanje po vesolju, predvsem pa po pristanku prvih ljudi na Luni. Ta majhna šala želi opozoriti na težave, povezane z vprašanjem nezemeljskega življenja in še posebej inteligentnega nezemljanskega življenja. Do zdaj vemo, kako je življenje na Zemlji opredeljeno in kako nastane. Ni pa še pojasnjeno, ali je to edini način ustvarjanja življenja.
1. Celica - osnovna enota zgradbe in razvoja vseh živih organizmov, najmanjša enota življenja.
2. Celice vseh enoceličnih in večceličnih organizmov so podobne (homologne) po svoji strukturi, kemična sestava, glavne manifestacije vitalne aktivnosti in metabolizma.
3. Razmnoževanje celic poteka z njihovo delitvijo, vsaka nova celica pa nastane kot posledica delitve matične celice.
4. V kompleksnih večceličnih organizmih so celice specializirane za svoje funkcije in tvorijo tkiva; tkiva sestavljajo organi, ki so med seboj tesno povezani in podrejeni živčnemu in humoralnemu regulacijskemu sistemu.
Kakšne so zgradba in funkcije celičnega jedra in celičnega središča?
Tako lahko deluje kot topilo, ki ni voda, na primer. Prav tako osnovna kemija možnega nezemljanskega življenja ne more biti povezana s kemijo ogljika. Razpravljali so na primer o možnosti uporabe biokemije silicija. Zaradi nestabilnosti silanov je bila ta ideja ponovno zavrnjena.
Z odkritjem plinov biološkega izvora v atmosferi oddaljenih planetov skušajo astronomi dokazati zunajzemeljsko življenje. Njihove metode zaznavanja teh biosignalov so jih praktično umerile s preučevanjem zemeljskih svetlobnih žarkov, ki se odbijajo od lune.
10. Primerjalno opišite zgradbo in življenje prokariontov in evkariontov
prokariontov(lat. približno- pred in gr. karion- jedro) - to so najstarejši organizmi, ki nimajo formaliziranega jedra. Nosilec dednih informacij v njih je molekula DNA, ki tvori nukleoid. V citoplazmi prokariontske celice ni veliko organelov, ki so prisotni v evkariontski celici (mitohondriji, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat itd.; funkcije teh organelov opravljajo votline, omejene z membranami). Prokariontska celica vsebuje ribosome. Večina prokariontov je velikih 1–5 µm. Razmnožujejo se z delitvijo brez izrazitega spolnega procesa. Prokariote običajno uvrščamo med nadkraljestva. Sem spadajo bakterije, modrozelene alge (cianidi ali cianobakterije), rikecije, mikoplazme in številni drugi organizmi.
O nezemeljskem življenju v našem sončnem sistemu se je dolgo ugibalo. Trenutno sta Mars in Jupiter "najbolj vroča" kandidata za Evropo. Tako v zgodnje obdobje Mars je moral imeti obdobje, v katerem je moral imeti na svoji površini velika morja ali oceane vode. Tako je lahko nastalo življenje, tako kot Zemlja. Če bi življenje nastalo na Marsu, bi verjetno izginilo zaradi podnebnih sprememb na Marsu in z njimi povezanega izsuševanja planeta – ali pa bi se morda umaknilo v podzemne niše.
Jupitrova luna Evropa slika povsem drugačno sliko. Na njeni površini voda nikoli ne more obstajati v prosti obliki: ne samo, da je Evropa na svoji površini prehladna, tudi luna nima atmosfere in zato tudi površinskega pritiska. Brez te atmosfere bi tekoča voda takoj izhlapela, tudi pri nas pri ugodnih temperaturah. Vendar pa lahko v Evropi obstaja ogromen ocean, vendar globoko pod gladino, kot je jezero Vostok.
riž. 2. Shema zgradbe rastlinske celice
evkariontov(gr. eu- dobro in karion- jedro) - organizmi, v celicah katerih so jasno oblikovana jedra, ki imajo svojo lupino (kariolema) (sl. 1, 2). Njihova jedrska DNK je zaprta v kromosomih. v citoplazmi evkariontske celice obstajajo različni organeli, ki opravljajo določene funkcije (mitohondriji, endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, ribosomi itd.). Večina evkariontskih celic je velikih približno 25 mikronov. Razmnožujejo se z mitozo ali mejozo (tvorijo zarodne celice – gamete ali spore v rastlinah); občasno pride do amitoze - neposredne delitve, pri kateri ni enakomerne porazdelitve genskega materiala (na primer v celicah jetrnega epitelija). Evkarionte ločimo tudi v posebno nadkraljestvo, ki vključuje kraljestva gliv, rastlin in živali.
Po eni strani je Evropa sprejela Jupitrove plimske sile, ki so napajale njegovo notranjost. Po drugi strani pa se led, ki ga poznamo, topi zaradi anomalije v gostoti vode določene temperature pod ledišče le s povečanjem tlaka. Ta dva učinka vplivata na nastanek oceana iz globine 10-15 km. Led v Evropi zagotovo ne bo čist, ampak bo pomešan z drugimi snovmi, kot je amoniak. To pa bo zmanjšalo tališče ledu, kar okrepi pravkar opisani učinek: zadostujejo že nižje temperature kot pri čisti led da se stopi s povečanjem tlaka.
11. Kakšne so zgradba in funkcije celičnega jedra in celičnega središča?
celično jedro- to je del celice s premerom 3-10 mikronov, obdan z lupino (kariolema), sestavljeno iz dveh membran. Prostor med zunanjo in notranjo membrano (30 nm) je zapolnjen s poltekočo snovjo. Jedrska membrana ima enako zgradbo kot plazemska membrana. Jedrska membrana ima veliko por (slika 3), skozi katere poteka izmenjava snovi med jedrom in citoplazmo. Pod jedrno membrano je jedrni sok (karioplazma), ki vsebuje nukleole in kromosome.
Tako je lahko ocean v Evropi globok do 90 km. Domnevno življenje na Luni bi se lahko, tako kot Zemlja, koncentriralo na dnu tega oceana okoli vročih vrelcev in tam živelo od razseljenih energijske snovi. Saturnova luna je druga največja luna v solarni sistem in celo bolj kot Merkur. Luna ima gosto atmosfero, ki je na površini debeline približno 1,5 bara večja od Zemljine atmosfere. Atmosfera titana je večinoma dušikova, vsebuje pa tudi metan. Zaradi površinske temperature okoli 94 Kelvinov voda tam ne more obstajati, ampak to nizka temperatura omogoča utekočinjenje metana, je saturnova sonda Cassini našla dokaze o obstoju jezer v polarnih območjih Titana.
riž. 3. Nekateri membranski sistemi v evkariontskih celicah
Jedrca so okrogla telesa s premerom od 1 do nekaj mikrometrov. V jedru je lahko več nukleolov. Jedrca so sestavljena iz RNA in beljakovin. Jedrca nastanejo na določenih delih kromosomov; sintetizirajo ribosomsko RNA (rRNA). V nukleolu se tvorijo velike in majhne podenote ribosomov. Jedrca so vidna samo v celicah, ki se ne delijo.
Ob predpostavki, da je za nastanek življenja potrebno vsaj eno topilo, in obstoj vira energije, ki ga življenje lahko uporablja, bi bilo možno, da bi se na Titanu razvilo življenje: nastalo v Titanovi zgornji atmosferi pod vplivom energijskega sevanja iz kompleksnega kompleksa organske spojine metan, ki nato počasi potonejo na površje. Če pa obstaja življenje na Titanu, bi bilo verjetno zelo drugačno in bi temeljilo na popolnoma drugačni vrsti biokemije, kot je tukaj na Zemlji.
Rezultat v živi snovi, ki vključuje metabolizem, razdražljivost, prevodnost, kontraktilnost, rast in razmnoževanje. Kisik Vsi vemo, kako pomembna je voda za življenje in 60 % telesne teže predstavlja voda. Z ogljikovimi vezmi, ki se lahko tvorijo in zlomijo z minimalno energijo, postane mogoča dinamična organska kemija in poteka na celični ravni. Vodik Vodik je najpogostejši kemični element v celotnem vesolju. Dušik Prisoten v številnih organskih molekulah, dušik je 3 % Človeško telo. Kalcij Od mineralov, ki sestavljajo telo, je kalcija največ in je ključnega pomena za naš razvoj. Najdemo ga skoraj v celem telesu, v kosteh in na primer v zobeh. Poleg tega so zelo pomembni pri uravnavanju beljakovin. Fosfor Fosfor je zelo pomemben tudi za kostne strukture telesa, kjer ga je veliko. Kalij Čeprav zavzema le 25 % našega telesa, je kalij ključnega pomena za njegovo delovanje. Pomaga pri regulaciji srčni utrip in električnih signalnih živcev. Žveplo Žveplo je prav tako pomembno v kemiji številnih organizmov. Najdemo ga v aminokislinah in je bistvenega pomena za tvorbo beljakovin. Natrij To je še en pomemben elektrolit, ko gre za električno signalizacijo živcev. Natrij uravnava tudi količino vode v telesu, saj je bistven element življenja. Klor Klor se običajno nahaja v človeškem telesu kot negativni ion, torej v obliki klorida. Je pomemben elektrolit za vzdrževanje normalno ravnotežje tekočine v telesu. Magnezij se ponovno nahaja v strukturi kosti in mišicah, kar je zelo pomembno za oboje. Magnezij pa je potreben pri številnih presnovnih reakcijah, potrebnih za življenje. Železo Čeprav je železo na dnu seznama, je še vedno pomembnost. Je temeljnega pomena pri presnovi skoraj vseh živih organizmov. Najdemo ga v hemoglobinu, je prenašalec kisika v rdečih krvničkah. drugo. Drugi kemični elementi, ki sestavljajo človeško telo, so baker, cink, selen, molibden, fluor, jod, mangan, kobalt, litij, stroncij, aluminij, silicij, svinec, vanadij in arzen, med drugim v majhnih razmerjih. Atomi: strukturne enote, ki sestavljajo vsak element, ki ohranja svojo identiteto ali svoje lastnosti in ki jih ni mogoče ločiti s kemičnimi procesi. Beljakovine so sestavljene iz aminokislin, ki vsebujejo dušik. Ogljikovi hidrati so sestavljeni iz ogljika, vodika in kisika. Lipidi so zelo podobni ogljikovodikom, so maščobe. Vitamini so dejavniki, ki povzročajo nekatere reakcije presnovna vrednost. Mišice dobijo energijo za krčenje pred uničenjem kemične vezi spojina, imenovana adenozin trifosfat. Ta reakcija tvori adenozin difosfat, fosfat in energijo. Ko mišice nimajo dovolj kisik za te reakcije, piruvična kislina reagira z vodikom, da zagotovi energijo. Presnova: To je vsota vseh kemičnih procesov, ki potekajo v telesu. Vključuje odvijanje velikih in kompleksnih molekul v manjše in enostavnejše enote ter razvoj strukturnih in funkcionalnih komponent telesa. na primer beljakovine hrane razvijejo v aminokisline, ki so kot gradniki, ki sestavljajo beljakovine. Aminokisline se lahko uporabijo za tvorbo novih beljakovin, ki tvorijo strukturo telesa; kot so mišice in kosti. Presnova uporablja dobavljeni kisik dihalni sistem, in razširljiv hranila V prebavni sistem zagotoviti potrebno kemično energijo za celično aktivnost. Reaktivnost: Ta proces se nanaša na sposobnost telesa, da zazna in se odzove na spremembe v notranjem ali zunanjem okolju. Lokalizirajo se različne telesne celice različne vrste spremeni in reagira na določen način: živčne celice ustvarjajo električne signale, znane kot živčni impulzi; mišice se krčijo in ustvarjajo silo za gibanje različne dele telo; Endokrine celice trebušne slinavke se odzovejo na visoke koncentracije glukoze v krvi z izločanjem hormona insulina. Druge celice v telesu to počnejo tako, da vzamejo glukozo, kar zniža količino glukoze v krvi na normalno raven. Gibanje: Vključuje gibanje celotnega telesa, vsakega organa, vsake celice in celo drobnih struktur znotraj celic. Na primer, usklajeno delovanje različnih mišic v nogah premika celotno telo z enega mesta na drugega, ko hodite ali tečete. Po zaužitju hrane, ki vsebuje maščobe,. žolčnik stisne in izloči žolč v črevesni trakt za pomoč pri prebavi maščob. Ko je telesno tkivo poškodovano ali okuženo, se nekaj belih krvnih celic prenese iz krvi v tkivo, da se območje očisti in popravi. Poleg tega se v vsaki celici njeni različni deli premikajo iz enega položaja v drugega, da opravljajo svoje funkcije. Rast: ustreza povečanju telesne velikosti zaradi povečanja števila ali velikosti celic. Poleg tega se včasih tkivo poveča, ker se poveča količina materiala med celicami. Na primer, rast kosti poteka s kopičenjem mineralnih usedlin okoli kostne celice s katerim raste kost v dolžino in širino. Vsaka vrsta celice v telesu ima posebno obliko in funkcijo. Diferenciacija je proces, s katerim se celica premakne iz nespecifično stanje do specializiranih. Specializirane celice se razlikujejo po strukturi in funkciji svojih predhodnikov, ki so jih povzročile. Na primer, eritrociti in Različne vrste levkociti se razlikujejo od istih nespecifičnih celic prednikov kostni mozeg iz katerega so izpeljani. Te celice, ki se lahko delijo in ustvarijo potomce, ki se diferencirajo, imenujemo matične celice. Tudi z diferenciacijo iz oplojenega jajčeca nastane zarodek, nato plod, dojenček, otrok in nazadnje odrasel človek. Razmnoževanje: nanaša se tako na nastanek novih celic kot na nastanek nove osebe. Nekatere vrste celic, kot so epitelijske celice, se neskončno razmnožujejo vse življenje; druge, kot so živčne in mišične celice, izgubijo sposobnost delitve in razmnoževanja in jih zato ni mogoče nadomestiti, če so uničene. Zahvaljujoč nastanku semenčic in jajčec se življenje nadaljuje iz ene generacije v drugo. Čeprav ne vseh teh celični procesi organizma pojavljajo ves čas, kadar se ne zgodijo pravilno, povzročijo celično smrt in nato Človeško telo. Homeostaza Francoski fiziolog Claude Bernard je prvi predpostavil, da celice večcelični organizmi uspevajo, ker živijo v okolju, ki se kljub nenehnim spremembam v zunanjem okolju vzdržuje v relativno enotnih razmerah. Cannon je skoval izraz "homeostaza", da bi opisal to dinamično konstantnost. Homeostaza je stanje ravnovesja, ki ohranja notranje okolje telesa, in to je posledica stalne interakcije med vsemi regulacijskimi procesi telesa. Je dinamično stanje, ki se odziva na spreminjajoče se okoliščine; Točko ravnotežja telesa je mogoče spremeniti v ozkih mejah, ki so združljive z vzdrževanjem življenja. Vsaka struktura telesa, od celične do sistemske ravni, na nek način prispeva k ohranjanju notranjega okolja v normalnih mejah. Telesne tekočine Pomemben vidik homeostaza je vzdrževanje prostornine in sestave telesnih tekočin, ki so vodne raztopine najdemo v ali okoli celic. Te tekočine raztapljajo snovi, potrebne za vzdrževanje življenja, kot so kisik, hranila, beljakovine in različni električno nabiti kemični delci, imenovani ioni. Kot je dejal Bernard, je pravilno delovanje telesnih celic odvisno od natančne regulacije elementov v tekočini, ki jih obdaja. Ker intersticijska tekočina obdaja vse celice, se tudi imenuje notranje okolje telo. Njegova sestava se spreminja, ko se snovi premikajo med njim in plazmo. Ta izmenjava snovi poteka skozi tanke stene najmanjših žil v telesu, krvnih kapilar. To gibanje v obe smeri skozi stene kapilar zagotavlja potrebne materiale za tkivne celice kot so glukoza, kisik, ioni itd. In odstranjuje ostanke intersticijske tekočine, kot je ogljikov dioksid. Kemične spojine nastanejo iz vsaj dveh elementov, ki sta reagirala na interakcije z drugimi snovmi, ki niso elementi. Če ne bi reagirali, bi tvorili mešanico. Po povedanem združujejo kemične spojine atome ali tako imenovane molekule. Lahko bi tudi ločili atome, ki nastanejo kemična spojina, vendar bi jih v tem primeru lahko ločili le s kemično reakcijo, nikoli fizično, saj prvotna snov ne bi bila več enaka končni snovi. Kot smo že povedali, lahko kemično spojino definiramo kot snovi, ki jih tvorijo vse iste molekule, ki jih lahko razdelimo le na preproste kemične reakcije.
- Kisik je na vrhu seznama in predstavlja 65 % telesa.
- Ogljikov dioksid je eden izmed najbolj pomembne elementeživljenje.
Kromosomi (gr. krom– barve in som- telo; so bili tako imenovani zaradi svoje sposobnosti intenzivnega obarvanja) - to je najpomembnejši organel jedra, ki ga tvori DNK v kombinaciji z glavnim proteinom - histonom, ki vsebuje veliko količino lizina in arginina; ta kompleks sestavlja približno 90 % snovi kromosomov. Kromosomi vsebujejo tudi RNA, kisle proteine, lipide, minerali in encim DNA polimeraza, potreben za replikacijo (podvojitev) DNA. Kromosomi so lahko desetkrat ali stokrat daljši od premera jedra. V interfazi (obdobju med delitvami) so kromosomi despiralizirani, vidni le v elektronski mikroskop in so dolgi tanke niti kromatin. V tem prihaja obdobje proces podvojitve (reduplikacije) kromosomov; na koncu interfaze je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid. Ima primarno zožitev, na kateri se nahaja centromera; Konstrikcija razdeli kromosom na dva enako ali različno dolga kraka. Centromera služi kot mesto pritrditve filamenta cepitvenega vretena. Jedrčasti kromosomi imajo tudi sekundarno zožitev, kjer nastane nukleolus.
Naloga kromosomov je nadzor nad vsemi življenjskimi procesi v celici. Kromosomi so nosilci genetske informacije. Dedna informacija se prenaša z replikacijo molekule DNA. Število, velikost in oblika kromosomov so strogo specifični za vsako vrsto.
Rastlinske zarodne celice in spore vsebujejo en sam (haploiden) nabor kromosomov, somatske celice pa dvojni (diploidni) nabor. Obstajajo tudi poliploidne celice. Obstajajo homologni (parni, ustrezni) in nehomologni kromosomi. Kromosomi, ki določajo razvoj spola, se imenujejo spolni kromosomi. Kromosome somatskih celic imenujemo avtosomi.
Celični center se nanaša na nemembranske komponente celice. Sestavljen je iz dveh centriolov. Centriole ne najdemo v vseh celicah, ki imajo celično središče (na primer, ne najdemo jih v kritosemenke). Vsak centriol je približno 1 µm velik valj, okoli katerega se nahaja devet trojčkov mikrotubulov. Centrioli so pravokotni drug na drugega. Celični center igra pomembno vlogo pri organizaciji citoskeleta, saj citoplazmatski mikrotubuli se od tega področja razhajajo v vse smeri. Pred delitvijo se centrioli razhajajo proti nasprotnim polom celice in blizu vsakega od njih se pojavi hčerinski centriol. Mikrotubuli segajo iz centriolov in tvorijo mitotično vreteno. Del niti vretena je pritrjen na kromosome. Tvorba vretenskih vlaken poteka v profazi.
12. Razkrijte biološki pomen kromosomov
Kromosomi (slika 4) so nosilci materialnih temeljev dednosti - genov. Delovanje gena v procesu razvoja organizma temelji na njegovi sposobnosti določanja sinteze beljakovin preko RNK. V molekuli DNK, ki je del kromosomov, so »zapisane« informacije, ki določajo kemično zgradbo beljakovin. Glej tudi odgovor na vprašanje 11.
riž. 4. Shematski prikaz tipičnega metafaznega kromosoma
13. Opišite zgradbo in funkcije citoplazemske membrane
Citoplazemska (ali celična) membrana (plazmalema) je biološka membrana, ki obdaja protoplazmo (citoplazmo) žive celice. Njegova osnova je dvojna plast lipidov (v vodi netopnih molekul s polarnimi "glavami" in dolgimi nepolarnimi "repi", ki jih predstavljajo verige maščobnih kislin). V membranah prevladujejo fosfolipidi, katerih "glave" vsebujejo ostanke fosforne kisline. "Repi" lipidnih molekul so obrnjeni drug proti drugemu, polarne "glave" gledajo navzven in tvorijo hidrofilno površino. Periferni membranski proteini so povezani z nabitimi "glavami". Druge beljakovinske molekule so potopljene v lipidno plast z interakcijo s svojimi nepolarnimi repi. Nekateri proteini prodrejo skozi membrano in tvorijo kanale (ali pore). V nekaterih celicah je membrana edina membrana, v drugih celicah je zunaj membrane še dodatna membrana (na primer celulozna membrana v rastlinskih celicah). Živalske celice zunaj membrane so prekrite z glikokaliksom - tanko plastjo beljakovin in polisaharidov.
Celična membrana opravlja številne pomembne funkcije, od katerih je odvisna vitalna aktivnost celic. Eden od njih je nastanek pregrade med notranjo vsebino celice in zunanjim okoljem. Poleg tega membrana zagotavlja izmenjavo snovi med citoplazmo in zunanjim okoljem, iz katerega voda, ioni, anorganske in organske molekule vstopajo v celico skozi membrano. notri zunanje okolje presnovni produkti in snovi, ki se sintetizirajo v celici, se izločajo skozi membrano).
Tako se snovi prenašajo skozi membrano. Veliki delci, ki jih tvorijo biopolimerne molekule, vstopajo skozi membrano zaradi fagocitoze, pojava, ki ga je prvi opisal I.I. Mečnikov. Proces zajemanja in absorpcije kapljic tekočine poteka s pinocitozo. Pomembna vloga v življenju celice igra receptorsko funkcijo membrane. Membrane imajo velika številka receptorje – posebne beljakovine, katerih vloga je prenos signalov izven celice.
Za nastanek membran v procesu evolucije glej odgovor na 2. vprašanje.
14. Odprite mehanizem vstopa snovi v celico
Proces vstopa snovi v celico imenujemo endocitoza. Razlikovati med pinocitozo in fagocitozo.
Fagocitoza (gr. peder- požreti) - absorpcija trdnih organskih snovi s celico (slika 5). Ko je trdni delec blizu celice, ga obdajo izrastki membrane ali pa se pod njim oblikuje invaginacija membrane. Posledično je delec zaprt v membranski vezikel znotraj celice. Ta mehurček se imenuje fagosom. Izraz "fagocitoza" je predlagal I.I. Mechnikov leta 1882. Fagocitoza je značilna za protozoe, coelenterate, levkocite, pa tudi za kapilarne celice kostnega mozga, vranice, jeter in nadledvične žleze.
Drugi način vstopa snovi v celico se imenuje pinocitoza (grško: pinocytosis). pinot- pijem) je proces absorpcije majhnih kapljic tekočine s celico, v kateri so raztopljene makromolekularne snovi. Izvaja se tako, da te kapljice zajamejo izrastki citoplazme. Zajete kapljice se potopijo v citoplazmo in tam absorbirajo. Pojav pinocitoze je značilen za živalske celice in enocelične praživali.
Drugi način vstopa snovi v celico je osmoza – prehajanje vode skozi selektivno prepustno celično membrano. Voda se premika iz manj koncentrirane raztopine v bolj koncentrirano. Snovi lahko prehajajo skozi membrano tudi z difuzijo – tako se snovi, ki se lahko topijo v lipidih (etri in estri, maščobna kislina itd.). Z difuzijo vzdolž koncentracijskega gradienta gredo nekateri ioni skozi posebne kanale membrane (na primer kalijev ion zapusti celico).
Poleg tega transport snovi skozi membrano izvaja natrijeva-kalijeva črpalka: premika natrijeve ione iz celice in kalijeve ione v celico proti koncentracijskemu gradientu s porabo energije ATP.
Fagocitoza, pinocitoza in natrijeva-kalijeva črpalka so primeri aktivnega transporta, medtem ko sta osmoza in difuzija primera pasivnega transporta.
15. Kakšna je zgradba in funkcija citoplazme?
Citoplazma (gr. citos- celično in plazma - oblikovano) - živa vsebina celice (z izjemo jedra). Sestavljen je iz membran in organelov (EPS, ribosomi, mitohondriji, plastidi, Golgijev aparat, lizosomi, centrioli itd.), Med katerimi je prostor napolnjen s koloidno raztopino - hialoplazmo. Zunaj je citoplazma omejena celična membrana(plasmalemma), znotraj - membrana jedrske ovojnice. pri rastlinske celice obstaja tudi notranja mejna membrana, ki s celičnim sokom tvori vakuole.
Citoplazma vsebuje veliko število voda z raztopljenimi solmi in organskimi snovmi. Citoplazma je okolje, v katerem potekajo znotrajcelični fiziološki in biokemični procesi. Sposoben je gibanja - krožnega, progastega, ciliarnega.
16. Poimenujte organele gibanja celice in razkrijte njihov pomen za njeno življenjsko aktivnost
TO celične organele gibi vključujejo migetalke in bičke s premerom približno 0,25 mikrona, ki vsebujejo mikrotubule v sredini. Takšne organele najdemo v številnih celicah (praživali, enocelične alge, zoospore, spermatozoidi, v tkivnih celicah večceličnih živali, na primer v dihalnem epiteliju).
Ti organeli opravljajo funkcijo zagotavljanja gibanja (na primer pri protozojih) ali spodbujajo gibanje tekočine po površini celic (na primer gibanje sluzi v respiratornem epiteliju).
Celice se lahko premikajo tudi s pomočjo psevdopodijev (psevdopodij; na primer amebe in levkociti), vendar so psevdopodiji začasne tvorbe, ki jih ne uvrščamo med organele gibanja.
Se nadaljuje
Povezave med neživo in živo naravo so v tem, da so zrak, voda, toplota, svetloba, mineralne soli pogoji, potrebni za življenje živih organizmov, sprememba delovanja teh dejavnikov vpliva na organizme na določen način. Ta odnos se izraža tudi v prilagodljivosti živih bitij okolju. Na primer, znano je, kako živo se kažejo sposobnosti živih organizmov, da živijo v vodi. Pri organizmih, ki živijo v okolju zemlja-zrak, je mogoče zaslediti zelo zanimivo obliko povezave z neživo naravo: gibanje zraka - veter služi kot sredstvo za razširjanje plodov in semen številnih rastlin, ti plodovi in sama semena imajo jasno vidne prilagoditvene lastnosti. Med neživo in živo naravo obstajajo tudi povezave nasprotne narave, ko živi organizmi vplivajo na neživo okolje okoli sebe. Na primer, spremenite sestavo zraka. V gozdu je zaradi rastlin več vlage v tleh kot na travniku, v gozdu je drugačna temperatura, drugačna je zračna vlaga. Tla nastanejo v razmerju nežive in žive narave z živimi organizmi. Zavzema tako rekoč vmesni položaj med neživo in živo naravo in služi kot povezava med njima. Številni minerali, ki spadajo v neživo naravo (apnenec, šota, premog in drugi), ki nastanejo iz ostankov živih organizmov. Zelo raznolike so tudi ekološke povezave znotraj živalskega sveta. Povezave med različnimi rastlinami so najbolj opazne v posrednem vplivu enih rastlin na druge.
Na primer, drevesa s spreminjanjem osvetlitve, vlažnosti, temperature zraka pod krošnjami gozda ustvarjajo določene pogoje, ki so ugodni za nekatere rastline nižjih slojev in neugodni za druge. Tako imenovani pleveli na polju ali vrtu absorbirajo pomemben del vlage in hranil iz zemlje, senčijo gojene rastline, vplivajo na njihovo rast in razvoj, jih zatirajo.
Zanimiv je odnos med rastlinami in živalmi. Po eni strani rastline služijo kot hrana živalim (prehranska povezava); ustvariti svoj življenjski prostor (nasičiti zrak s kisikom); daj jim zavetje; služijo kot material za gradnjo stanovanj (na primer ptičje gnezdo). Po drugi strani pa živali vplivajo tudi na rastline. Na primer, porazdeljeni so njihovi plodovi in semena, v zvezi s katerimi imajo nekateri plodovi posebne prilagoditve (semena repinca).
Med živalmi različni tipi prehranska razmerja so še posebej dobro sledljiva. To se odraža v pojmih "žužkojede živali", "plenilske živali". Zanimive so povezave med živalmi iste vrste, na primer porazdelitev gnezditvenega ali lovnega ozemlja, skrb odraslih živali za potomce.
Med glivami, rastlinami in živalmi obstajajo posebne povezave. Gobe, ki rastejo v gozdu, s svojim podzemnim delom rastejo skupaj s koreninami dreves, grmovnic in nekaterih zelišč. Zahvaljujoč temu glive prejmejo organska hranila iz rastlin, rastline iz gliv pa vodo, v kateri je topna voda. mineralne soli. Nekatere živali jedo gobe in se z njimi zdravijo.
Naštete vrste povezav med neživo in živo naravo, med sestavinami žive narave se kažejo v gozdu, na travniku, v rezervoarju, zaradi česar slednje ne postanejo le skupek. različne rastline in živali, temveč naravna skupnost.
Zelo velik pomen razkriva odnos med človekom in naravo. Poleg tega se človek obravnava kot del narave, obstaja znotraj narave in je neločljiv od nje.
Povezanost človeka z naravo se kaže predvsem v raznoliki vlogi, ki jo ima narava v materialnem in duhovnem življenju ljudi. Hkrati se kažejo tudi v obratnem vplivu človeka na naravo, ki je lahko pozitiven (varovanje narave) in negativen (onesnaževanje zraka in vode, uničevanje rastlin, živali itd.).