биоэлементы 24 Макроэлементы C,H,N,K,Na,Ca,P,Cl,S,Mg…- 99,9% Микроэлементы I,Cu,Zn,F,Br,Mn,Mo,B…- 0,1% Н 2 О 60 – 80% гидрофильные гидрофобные Среда Растворитель Объем, упругость Терморегуляция Фотосинтез Гидролиз Белки Липиды Углеводы Нуклеиновые кислоты АТФ … Минеральные соли Na +, K +,Ca 2+ Cl -, SO 4 2-, CO 3 2- буферность

Cn(H 2 O)n C 6 H 12 O 6 1 – 5; до 70 % Моносахариды Рибоза, дезоксирибоза Глюкоза, фруктоза, галактоза Дисахариды Сахароза (гл. + фр.) Мальтоза (гл. + гл.) Лактоза (гл. + гал.) Полисахариды целлюлоза (растения), хитин (грибы и членистоногие), муреин (бактерии) Гликоген (животные) и крахмал (растения Растворимость и сладкий вкус уменьшаются Энергетическая (17,2 кДЖ) Структурная (клеточная стенка) Запасающая (крахмал, гликоген) Защитная (слизь) Сигнальная (гликокаликс)

Н2ОН2О 1 – 5 % (половые -регуляция) Клеточные мембраны 1г жира – 38,9 кДж «энергетические консервы» 100г жира – 107 мл воды терморегуляция защита ферменты

C H N O + S Fe Zn Cu... Структуры: Первичная – цепочка - пептидные Вторичная - спираль - водородные Третичная – упаковка – -S-S-, гидрофобные Четвертичная – гемоглобин Макромолекула – полимер (пептидные связи) Мономер – аминокислоты (20) -Аминогруппа: -NH2 -Карбоксильная группа - COOH -Радикал (разные) Ф каталитическая (ферменты) У структурная (мембраны) Н регуляторная (гормоны) К защитная (антитела) Ц двигательная (волокна) И транспортная (гемоглобин) И энергетическая (17,6 кДЖ) Твердые – Жидкие Малоактивные - Активные Глобулы – Фибриллы Денатурация Ренатурация

C, H, O, N, P Мономер - нуклеотид А. О. У Ф А – Т, Г – Ц комплементарность репликация Дезоксирибоза Хранение и передача наследственной информации А, У, Г, Ц Рибоза И- Т- Р- Синтез белка РНК Двойная спираль Ядро, митохондрии, хлоропласты Одна цепь Ядро, митохондрии, хлоропласты, цитоплазма

- наука о клетке Микроскопы, центрифугирование, радиоактивные изотопы Р. Гук – «клетка» М. Шлейден - ядро Т. Шванн – клеточная теория Р. Вирхов – клетка от клетки Клеточная теория: все живые организмы состоят из клеток, сходных по строению. Основные положения современной клеточной теории: 1. Все живое состоит из клеток (кроме вирусов); 2. Клетка – структурная и функциональная единица живого; 3. Все новые клетки образуется при делении исходных клеток; 4. Клетки всех организмов сходны по составу, строению и функциям. Вирусы - Д. И. Ивановский ДНК или РНК + белковый каспид Нет клетки Внутриклеточные паразиты Клетка – это структурная, функциональная и генетическая единица живого Прокариоты – доядерные (нуклеоид) Нет митоза и мейоза Есть рибосомы, мезосомы и включения

Плазматическая мембрана Митохондрия Комплекс Гольджи Эндоплазматическая сеть Ядро с ядрышком Рибосома Лизосома Вакуоль Хлоропласт Лейкопласт Хромопласт Клеточный центр Клеточная стенка Клетка – структурная и функциональная единица жизни ! Цитоплазма

ядро цитоплазма Генетический код -триплетность: 3н=1ак -однозначность: 1триплет=1ак -вырожденность: 1ак=неск.трип -универсальность: един для всех -УАА,УАГ,УГА – конец гена ДНК иРНК ген Транскрипция АТФ, ферменты рибосома иРНК тРНК АК тРНК АК тРНК белок АК АТФ, ферменты Трансляция кодон антикодон (матрица)

хлорофилл 2 е свет Н2Н2 Н2Н2 Н2ОН2О 2 е 1/2О 2 2Н + фотолиз ½ О 2 АТФ АДФ + Ф АТФ Н 2 О 2Н + + 1/2 О 2 + 2е 2Н + + 2е Н 2 Цикл Кальвина АТФ Н2Н2 СО 2 глюкоза СО 2 + Н 2 С 6 Н 12 О СО Н 2 О С 6 Н 12 О О 2 свет хлорофилл К. А. Тимирязев

I этап. Подготовительный (кишечник, лизосомы) IIэтап. Гликолиз (цитоплазма) Глюкоза 2ПВК + Н 2 + 2АТФ III этап. Кислородный – дыхание ( митохондрии ) ПВК АК Цикл Кребса Дыхательная цепь С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 = 6СО 2 + 6Н 2 О + 38 АТФ Н2Н2 Н2Н2 Н2Н2 Н2Н2 Н2Н2 1/2О 2 Н20Н20 2Н + О 2- 2е 12Н 2 + 6О 2 = 12Н 2 О + 34АТФ Н2Н2 2ПВК + 6 Н 2 О = 6СО Н 2 + 2АТФ СО 2

интерфаза : - пресинтетический - синтетический (удвоение ДНК) - постсинтетический Спирализация хромосом Спирализация хромосом, коньюгация, перекрест Метафазная пластинка, веретено деления Метафазная пластинка из гомологичных хромосом Расхождение хроматид Две клетки (2п) Расхождение хромосом Две клетки (1п2с) Второе деление 4 клетки (1п1с) Профаза Метафаза Анафаза Телофаза Профаза, метафаза, анафаза, телофаза Соматические клетки Гаметы Постоянство числа хромосом во всех клетках организма Постоянство видового набора хромосом при размножении Амитоз Митоз Мейоз Митотическй цикл клетки

БЕСПОЛОЕ - почкование - сегментация - вегетативное (корень, лист, побег) -деление клетки - споробразование ПОЛОВОЕ -коньюгация (инфузория) - партеногенез (пчелы, тли) -слияние гамет ГАМЕТОГЕНЕЗ Овогенез Сперматогенез Зона размножения митоз Зона роста мейоз Зона созревания яйцеклетка сперматозоиды 2n n nnnn nn n ОПЛОДОТВОРЕНИЕ яйцеклетка + сперматозоид зигота Двойное оплодотворение: Яйцекл. зигота зародыш Спермий Дипл. кл. трипл. кл. эндосперм Спермий

эмбриональное Бластула (однослойный зародыш С полостью внутри) Гаструла (2-х или 3-х слойный зародыш, закладка эктодермы, энтодермы мезодермы) Нейрула (закладка нервной трубки, хорды, кишечника, органов) Эктодерма Мезодерма Энтодерма Эпидермис Н. С. Органы чувств Эмаль зубов Скелет Мышцы Кровь Выделит. Половая Хорда Эпидермис легких и кишечника Печень Поджел. ж. постэмбриональное Прямое ( пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие, пауки, хрящевые рыбы ) Непрямое Я Л К И (бабочка) Я Л И (кузнечик) Семя Проросток Взрослое растение

Законы наследственности и изменчивости Ген – хромосомы Аллельные в парных гены (гомологичных) хромосомах ГЕНОТИП - совокупность генов, полученных от родителей ФЕНОТИП – совокупность внешних и внутренних признаков Г. Мендель 1865 ААаа Аа аа АААа Р F2F2 I закон Менделя (доминмрования) Р F2F2 3 : 1 II закон Менделя (расщепления) Гомозигота – АА,аа Гетрозигота - Аа Доминантный – А Рецессивный - а РР Аа аа Аа АА Аа аа АаАААа F2F2 F2F2 F2F2 F1F1 F1F1 Промежуточное наследование Анализирующее скрещивание 1 : 2 : 1 1 : 1 Гипотеза «чистоты гамет»- гаметы имеют по одному гену из пары F1F1 Моногибридное скрещивание

ААВВ АаВв аавв F1F1 АаВв АВ Ав аВ ав АВАваВав аавв ААввАавв АаВв АаВВААВвААВВ АаВВааВвааВВ ааВв АаВв ААВв F2F2 Гаметы Р Цвет: А - желтый а- зеленый Форма: В – гладкая в - морщинистая жел : жел : зел : зел гл. м. 9 : 3 : 3 : 1 12 : 4 3 : 1 III закон Менделя – независимое расщепление по каждой паре признаков Гены находятся в разных парах гомологичных хромосом

Закон Моргана – сцепление генов, локализованных в одной хромосоме Дрозофила: тело: А – серое, а – темное крылья: В – норма, в - зачаточные АА ВВ аа вв Аа Вв аа вв аа вв аа Вв Аа вв Аа Вв Р F1F1 F2F2 С. Т. С. Т. Ч. Т. Ч. Т. Н. К. З. К. 41,5% : 8,5% : 8,5% : 41,5% Перекрест хромосом – кроссинговер А а А а А а В в в В в В Чем ближе расположены гены, тем реже происходит перекрест Самка Самец аутосомы + ХХ аутосомы + ХУ Гаметы F 1 ХХ ХУ самка самец 50% 50% 1 : 1 ХУХ Гемофилия: Х Н Х Н, Х Н У – здоровы (дальтонизм) Х Н Х h - носительница гена Х h У, Х h Х h - гемофилия Генотип – не сумма генов! Взаимодействие генов –> новообразование Множественное действие генов: один ген -> несколько признаков Несколько генов –> один признак Цитоплазматическая наследственность: ДНК митохондрий и хлоропластов

новые признаки и свойства модификации Мутационная – мутации: -геномные ( полиплоидия ) -хромосомные -генные (доминантные, рецессивные) Комбинативная перекрест хромосом случайное расхождение хромосом случайная встреча гамет цитоплазматическая генотипическая Признаки мутаций Скачкообразный характер, случайные, наследуются, полезные, вредные Причины мутаций: у/ф, иониз., микровол. излучение, мутагены ГЕНОТИП УСЛОВИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ФЕНОТИП Норма реакции – пределы модифи- кационной изменчивости признака Модификации обеспечивают приспособленность особи к конкретным условиям среды Закон гомологических рядов Н. И. Вавилова (1920): Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости Исходный эволюционный материал!

Методы: - генеалогический (метод родословных) - близнецовый (идентичные близнецы) - цитогенетический (хромосомный набор) - биохимический (обмен веществ) Резус-фактор: доминантный (Rh+) рецессивный (Rh-) Резус-конфликт Хромосомные болезни: синдром Клайнфельтера - 47, ХХУ; Шершевского-Тернера – 45, Х; Дауна – трисомия по 21 хромосоме. Генные болезни: фенилкетонурия, дефект эмали зубов, альбинизм, гемофилия, дальтонизм. С предрасположением: сердечно-сосудистые заболевания, заболевания желудочно-кишечного тракта. Близкородственные браки Медико-генетическое консультирование

Центры происхождения культурных растений: Южноазиатский Восточноазиатский Юго-Западноазиатский Средиземноморский Абиссинский (африканский) Центральноамериканский Южноамериканский «селекция» - «отбор» Порода, сорт, штамм собака – волк овца – муфлон лошадь – тарпан свинья – кабан корова – тур

Насекомоядные млекопитающие Парапитеки Дриопитеки Проплиопитеки ГиббонОрангутанШимпанзеГорилла Австралопитеки Первые люди – Человек умелый Древнейшие люди – Человек прямоходящий (питекантроп, синантроп, гейдельбергский человек Древние люди – Человек разумный неандертальский Новые люди – Человек разумный кроманьонский, современный человек 10 – 12 млн лет 5 млн лет 2 млн лет 1,6 млн – 200 тыс лет 300 – 30 тыс лет 40 – 10 тыс лет