Общая биология 10 класс

Общая биология

Введение

(Лекция №1)

Объект изучения биологии

• Биология – наука о жизни, от греческого «биос» - жизнь, «логос» - учение. В настоящее время известно около 500 тыс. растений и 1,5 млн. видов животных.
• Объект изучения биологии – живая природа.

Многообразие живых организмов

• Биологические системы разного уровня:
• - клетка
• -организм
• - популяция
• - экосистема
• - биосфера

Методы познания живой природы

• Описательный
• Сравнительный
• Исторический
• Экспериментальный
• Моделирование
• Физические
• Химические
• Математические
• Биологические

Уровневая организация живой природы

• 1. Молекулярный
• Жизнь на уровне молекулы
• Молекула белка, ДНК (см. рис. ДНК)
• 2. Клеточный
• Клетка – саморегулирующая система
• Инфузория, амёба
• 3. Тканевой
• Ткань – группа клеток сходных по строению и функции.
• Нервная ткань, эпидермис, мышечная ткань
• 4. Органный
• Структурно-функциональное объединение групп тканей
• Сердце, лёгкие

Уровни организации живой материи

• 5. Организменный
• Система органов, выполняющих различные функции
• Человек
• 6. Популяционно-видовой
• Популяция – совокупность организмов одного вида, живущих на определённой территории
• Лисы, белки, медведи
• 7. Биогеоценотический
• Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов и среды их обитания
• Лес, болото, роща
• 8. Биосферный
• Система высшего порядка – всё живое на планете
• Биосфера земли

Признаки живых организмов

• 1. Особенности химического состава живой природы .

Элементарный состав неживой природы

• O 2 , Si, Fe, Mg, Al
• Элементарный состав живой природы
• H 2 , O 2 , C, N
•   2. Обмен веществ.
• Ассимиляция или анаболизм – синтез веществ (синтез белков, фотосинтез).
• Диссимиляция или катаболизм – распад с образованием энергии.
• 3. Самовоспроизведение – способность к размножению.
• 4. Наследственность – передача признаков по наследству.

Цели и задачи биологии

• Цель : изучение естественно-научной картины мира.
• Задачи:
• Происхождение жизни на Земле
• Лечение болезней,
• Охрана окружающей среды
• Внедрение молекулярной биологии
• Синтез лекарств
• Выведение новых пород животных и новых сортов растений
• Обеспечение планеты продовольствием

Закономерности возникновения жизни на земле

• Земля образовалась из пылево-газового облака по теории О.Ю. Шмидта 4, 5 млрд. лет назад
• Предпосылки возникновения жизни на земле
• 1. Масса планеты должна быть не слишком большой, и не слишком маленькой.
• 2. Движение вокруг солнца по круговой орбите.
• 3. Постоянное излучение светила.

Закономерности развития жизни на земле

• Этапы формирования планеты.
• 1. Тяжёлые элементы перемещались к центру, а более лёгкие (H 2 , CO 2 , CH 4 ) оставались на поверхности.
• 2. Атмосфера состояла из H 2 O, CH 4 , NH 3 , HCN.
• 3. Первые организмы были гетеротрофами, кислорода в атмосфере ещё не было. У них был бескислородный тип питания.
• 4. Возникновение фотосинтеза.
• 5. Появление автотрофов.
• 6. Появление кислорода (цианобактерии).
• 7. Появление атмосферы.
• 8. Появление эукариотов.
• 9. Половой процесс размножения.

Закономерности возникновения жизни на земле

• Гипотеза А.И. Опарина
• Номер этапа
• Сущность этапа
• 1
• Образование углеводородов из неорганических веществ метан CH 4 .
• 2
• Образование из простых углеводородов более сложных . Углеводы, спирты,кетоны.
• 3
• Образование питательного бульона, образование коацерватов.
• 4
• Образование клетчатых структур, способных к самовоспроизведению.

Современная организация жизни на земле

• Одноклеточные
• Многоклеточные
• Вирусы
• Жизнь – это способ существования белковых тел.
• Температура, Влажность
• Давление

Химическая организация клетки

Клетка

(Лекция №2)

Клетка – основная структурная единица живой материи

• Клетка - это основная единица строения и развития всех живых организмов Земли.

Клетка –основная структурная единица живой материи

• Клетка является функциональной единицей живых организмов, так как у клеток одинаковые физиологические процессы: обмен веществ и энергии, деление, раздражимость, рост и развитие

Неорганические вещества клетки

• Клетки всех живых организмов сходны по химическому составу, что свидетельствует о единстве органического мира.
• МАКРОЭЛЕМЕНТЫ : кислорода (О), углерода (С), водорода (Н), азота (N). В сумме они составляют около 98% всего содержимого клетки.

Микроэлементы клетки

• Сера (S), фосфор (Р), калий (К), натрий (Na), кальций (Са), магний (Мg), железо (Fe), хлор (Cl) в сумме составляют около 1,9 % содержимого клетки .

Ультрамикроэлементы

• . К ним относятся цинк (Zn), медь (Си), йод (I), фтор (F) и др. Менее 0,1 %

Органические вещества клетки

• Белки - это макромолекулы, биополимеры. Мономерами белков являются аминокислоты, количество которых равно -20

Функции белков

:

• 1 . Строительная функция : белки входят в состав клеточных структур;
• 2. Транспортная функция - перенос кислорода гемоглобином и др.;
• 3. Рецепторная функция - обусловливает способность к раздражимости;
• 4. Двигательная функция : обусловлена сокращением белков мышц;

Функции белков

• Энергетическая функция: белки - это источник энергии (в редких случаях);
• Каталитическая функция: белки - ферменты ускоряют химические реакции;
• Защитная функция: белки - антитела обезвреживают антигены, попавшие в организм и вызывающие заболевания.

Углеводы

• Углеводы - являются биополимерами, мономерами которых являются моносахариды (фруктоза, глюкоза и др.). Моносахариды бесцветны, хорошо растворимы в воде, сладкие на вкус. К полисахаридам относятся крахмал (у растений), гликоген (у животных), клетчатка (целлюлоза), хитин и муреин.

Функции углеводов

1 . Строительная функция: углеводы входят в состав клеточной стенки грибов, бактерий, растений.

• 2. Энергетическая функция: углеводы являются самым доступным источником энергии в организме. При расщеплении 1г углеводов выделяется 17,2 кДж энергии.

История изучения клетки

• 1665 г. английский физик Роберт Гук , обнаружил что пробка от вина состоит из ячеек и назвал их клетками.
• Голандец А. Левенгук обнаружил в воде одноклеточные организмы.
• Во втором десятилетии 19 века чешский учёный Ян Пуркинье открывает протоплазму.
• В 1831 году английский ботаник Роберт Броун открывает ядро.

Липиды- жиры и жироподобные вещества, которые содержатся во всех животных клетках

• Функции липидов:
• 1.Энергетическая функция : жиры при необходимости используются как источник энергии. При полном расщеплении 1 г жиров освобождается 38,9 кДж энергии.
• 2. Строительная функция: липиды являются главным структурным компонентом мембран клетки.
• З.Теплоизоляционная функция : благодаря плохой теплопроводности жир способен хорошо сохранять тепло;
• 4. Запасающая функция : запасы жира используются некоторыми животными как источник эндогенной воды (верблюды и др.).
• 5. Регуляторная функция проявляется в том, что некоторые липоиды предшествуют синтезу гормонов, следовательно, участвуют в регуляции обменных процессов.
• 6. Жиры могут выступать как растворители для гидрофобных органических соединений.

Функции липидов

• 4. Запасающая функция : запасы жира используются некоторыми животными как источник эндогенной воды (верблюды и др.).
• 5 . Регуляторная функция проявляется в том, что некоторые липоиды предшествуют синтезу гормонов, следовательно, участвуют в регуляции обменных процессов.
• 6 . Жиры могут выступать как растворители для гидрофобных органических соединений.

Нуклеиновые кислоты клетки

• ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
• РНК – рибонуклеиновая кислота
• Днк и рнк – биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды.

ДНК

Особенности строения

Две спирали , соединённые по принципу комплементарности,

каждая спираль состоит из нуклеотидов.

Нахождение в клетке.

Ядро, митохондрии, пластиды.

Функции в клетке

Хранение наследственной информации

РНК- одна спираль

• Особенности строения
• Остаток фосфорной кислоты

• Виды РНК:
• Информационная

Сахар - рибоза

(ядро, цитоплазма, рибосома), перенос информации из ядра в рибосому.

• Азотистое основание

• Транспортная

-аденин

(цитоплазма)

гуанин

• Рибосомальная

цитозин

(рибосома)

урацил

Строение клетки

Клетка основная структурная единица живой материи

• Клетка - это основная единица строения и развития всех живых организмов Земли
• Все клетки окружены плазматической мембраной, образованной двойным слоем липидов (водонерастворимых молекул, имеющих полярные «головки» и длинные неполярные «хвосты») со встроенными в него молекулами белков. Наружная поверхность мембраны включает углеводы, соединенные с молекулами липидов и белков.

Клеточная мембрана

Выделение продуктов

Типы организации клеток

• Среди живых организмов встречаются два типа клеток:
• Прокариотические (доядерные), как у бактерий и синезелёных водорослей.
• Эукариотические (ядерные) одноклеточные и многоклеточные)

Прокариотическая клетка

• Для прокариотической клетки характерно:
• 1.Отсутствие ядра митохондрий и хлоропластов
• 2. Клеточная стенка у бактерий состоит из липидов, полисахаридов и белков, у сине-зелёных водорослей - из целлюлозы
• 3.Хромосома всегда одна, состоит из концевой двухцепочечной ДНК и имеет непосредственный контакт с цитоплазмой.
• 4. Многочисленные рибосомы.

Животная клетка

• Животную клетку окружает плазматическая мембрана, которая состоит из двух слоев молекул липидов, белков и углеводов (гликокаликса). Внутри клетка заполнена цитоплазмой, которая содержит органоиды (постоянные клеточные структуры, выполняющие определенную функцию). Цитоплазма содержит большое количество воды с растворенными в ней солями и органическими веществами. Она является средой для внутриклеточных физиологических и биохимических процессов.

ЯДРО

• Ядро - главный органоид клетки. Оно покрыто двухмембранной оболочкой, пронизанной порами. Внутри ядра находятся молекулы ДНК - носители наследственной информации о признаках организма. Хромосомы образованы двойными нитями ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), закрученными в спираль. Информация о структуре одного белка несет ген - участок молекулы ДНК. Белки определяют специфические функции организма. Ядро - это место синтеза ДНК, и-РНК, р-РНК. На определенных участках хромосом образуются ядрышки, в которых происходит формирование больших и малых субъединиц рибосом.

Органоиды животной клетки

• Рибосомы - тельца, состоящие из р-РНК и белков. Рибосомы расположены на стенках ЭПС и в и цитоплазме Их функция - синтез полипептидов.
• Лизосомы - тельца, ограниченные одной мембраной. Внутри лизосом находятся ферменты, участвующие в расщеплении белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Лизосомы обеспечивают переваривание отмирающих частей клеток, целых клеток и органов. Например, исчезновение хвоста у головастиков лягушки происходит под действием ферментов лизосом.

Митохондрии

• Митохондрии - двухмембранные тельца. Внутренняя мембрана со складками кристами, которые увеличивают площадь мембраны. Кристы - место синтеза молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты), богатой энергетическими связями..

Комплекс Гольджи

• Комплекс Гольджи - система плоских цистерн, трубочек и пузырьков, заполненных белками, липидами и углеводами. По каналам ЭПС к нему транспортируются продукты синтеза, подлежащие выводу из клетки. На стенках комплекса происходит синтез жиров и полисахаридов, входящих в состав мембран, в связи с чем происходит обновление и рост плазматической мембраны. Комплекс Гольджи - место формирования лизосом.

Эндоплазматическая сеть

• Эндоплазматическая сеть (ЭПС) - сеть канальцев, образованных плазматической мембраной, пронизывающая всю клетку. На стенках ЭПС происходит синтез белков липидов и углеводов. ЭПС также участвует в транспорте веществ к органоидам.

Клеточный центр

• Клеточный центр - два цилиндра (центриоли), расположенные перпендикулярно друг другу рядом с ядром. Они участвуют в образовании веретена деления при делении клеток.

Клетки растительная и животная

Хлоропласт

Вирусы

• Вирусы - это неклеточные формы жизни, различимые только под электронным микроскопом.
• Они обитают внутри клетки, являясь внутриклеточными паразитами. За пределами клетки они не проявляют своих свойств и имеют кристаллическую форму.
•  

Вирусы

• Если у клеточных организмов имеются две нуклеиновые кислоты ДНК и РНК, то вирусы имеют только одну из них.
• Вирусы вносят в клетку свою генетическую информацию, и клетка начинает производить подобные вирусы.
• Геном вируса может встраиваться в геном клетки и существовать в таком виде долгое время.
•