Правила биологии – 29. Основные концепции, законы и перспективы развития биологии. Биотехнология. Генная, клеточная и эмбриональная инженерии.

Правила | Биология

НазваниеАвторСуть
Правило АлленаД.АлленВыступающие части тела теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, поэтому они отдают в окружающую среду меньше тепла
Правило БергманаК.БергманУ теплокровных животных, подверженных географической изменчивости, размеры тела статистически (в среднем) больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала вида
Правило взаимоприспособленностиК.Мёбиус, Г.Ф.МорозовВиды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество составляет внутреннее противоречивое, но единое системное целое
Правило географического оптимумаВ центре видового ареала обычно существуют оптимальные для вида условия существования, ухудшающиеся к периферии области обитания вида
Правило ГлогераК.ГлогерГеографические расы животных в теплых и влажных регионах пигментированы сильнее (т.е. особи темнее), чем в холодных и сухих; в сильно загрязненных местах наблюдается так называемый индустриальный меланизм — потемнение животных
Правило прогрессирующей специализацииШ.ДепереСистематическая группа организмов, вступившая на путь специализации, как правило, будет идти по пути все более глубокого развития этого процесса. Например, приспособление к полету ведет к усилению летательных способностей
Правило происхождения от неспециализированных предковЭ.КопНовые крупные систематические группы организмов обычно берут начало не от высших глубоко специализированных предковых форм, а от сравнительно мало специализированных
Правило ЧаргаффаЭ.ЧаргаффВ любых молекулах ДНК молярная сумма пуриновых оснований (аденин + гуанин) равна сумме пиримидиновых оснований (цитозин + тимин), т.е. молярное содержание аденина равно таковому тимина, а гуанина — цитозину

jbio.ru

Законы биологии. Правила биологии — Лекции по биологии — БИОЛОГИЯ — Каталог файлов

Закон зародышевого сходства

…в онтогенезе животных сначала выявляются призна­ки высших таксономических групп (типа, класса), за­тем в процессе эмбриогенеза формируются призна­ки все более частных таксонов: отряда, семейства, рода, вида. Поэтому на более ранних стадиях заро­дыши больше похожи друг на друга, чем на более поздних этапах развития.

Обобщение К. М. Бэра (1928)

Биогенетический закон

Онтогенез всякого организма есть краткое и сжатое повторение (рекапитуляция) филогенеза данного вида.

Устанавливает соответствие между индивидуальным раз­витием организма и историческим развитием его вида. (Ф. Мюллера 1864, Э Геккель — 1866)

Закон «Все или ничего»

Подпороговые раздражения не вызывают нервного импульса («ничего») в возбудимых тканях, пороговые стимулы создают условия для формирования макси­мального ответа («все») в виде распространяющегося по нервному волокну сигнала.

Установленное опытным путем соотношение между силой действующего раздражителя и величиной ответной реак­ции возбудимой ткани. (Г. Боудич, 1871)

Закон гомологических радов наследственной изменчивости

Виды и роды, генетические близкие между собой,  характеризуются сходными рядами наследственной  изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд  форм для одного вида, можно предвидеть нахождение подобных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе виды и роды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризу­ются определенным циклом изменчивости, проходя­щей через все роды, составляющие семейство. Устанавливает параллелизм в наследственной изменчивос­ти организмов. (Н. И. Вавилов, 1920)

Закон единообразия гибридов первого поколе­ния (правило единообразия первого поколения гибридов)

Потомство от скрещивания устойчивых форм, разли­чающихся по одному признаку, имеет одинаковый фе­нотип по этому признаку, оно единообразно. При этом все гибриды имеют одинаковый фенотип одного из родителей.

Закономерности наследования признаков, выявленные Г. Мен­делем, были переоткрыты К. Корренсом, Э. Чермаком, и X. Де Фризом, и названы законами Менделя.

Закон расщепления признаков

При скрещивании гибридов первого поколения между собой гибриды второго поколения обнаруживают рас­щепление в проявлении признака: появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибри­дов первого поколения. При полном доминировании соотношение фенотипов таково: 2/3 особей с доми­нантными признаками, 1/3 с рецессивными. При неполном доминировании: 1 /2 (50%) гибридов второ­го поколения имеют фенотип гибридов первого поко­ления, и по 1/4 (по 25%) — фенотипы исходных родительских форм. Соотношения по генотипу и фенотипу в данном случае совпадают и выглядят так:

1:2:1.

Г. Мендель

Закон сцепленного наследования (закон Моргана)

Гены, локализованные в одной хромосоме, составляют одну группу сцепления и наследуются совместно. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом вида организмов. Сцепленные гены распо­лагаются в хромосоме линейно. Сцепление генов в одной хромосоме не абсолютно и перекрест гомо­логичных хромосом при конъюгации в мейозе и обмен участками (кроссинговер) проводят к рекомбинации генов (перетасовке), что, в свою очередь, проявляется как перекомбинация родительских признаков. Чем бли­же в хромосоме располагаются гены, тем реже они разделяются при кроссинговере и наоборот.

Явление сцепления генов, локализованных в одной хромосоме.

Закон минимума (правило ограничивающих фак­торов) закон Ю. Либиха

Первый вариант (по Либиху): урожай растений напрямую зависит от питательного вещества, находя­щегося в минимуме, но ограничивается любым пита­тельным элементом, если этот элемент находится в недостатке;

Второй вариант (современная формулировка):

успешное функционирование биоценозов, составляю­щих его популяций, зависит от комплекса условий, причем ограничивающим фактором может являться любой фактор, который не обеспечивает нормального фун­кционирования организмов биоценоза. Определяет роль экологических факторов среды в распрос­транении и количественном развитии организмов. (1840)

Закон оптимума

Организмы чувствуют себя комфортно в зоне опти­мума, т. е. при таком сочетании факторов внешней среды, когда процессы жизнедеятельности протекают нормально. Как недостаточная, так и избыточная ин­тенсивность действия факторов отрицательно сказы­вается на жизнедеятельности организмов. Чем силь­нее отклонение в действии фактора среды на орга­низмы, тем больше данный фактор угнетает жизнеде­ятельность организмов.

Правило чистоты гамет (закон чистоты гамет)

Гаметы несут гены, определяющие развитие признаков «в чистом виде». У гибридной (гетерозиготной) особи половые клетки чисты, т. е. имеют по одному гену из пары аллельных генов.

У. Бэтсон (1902)

Правило экологической пирамиды

При переходе с одного пищевого уровня на другой численность особей уменьшается, а размеры их уве­личиваются.

Характеризует зависимость между количеством и размером организмов в разных звеньях цепи питания.

Правило Алена

У животных, населяющих более холодные участи ареала, выступающие части тела меньше, чем у пред­ставителей того же вида из более теплых местностей.

Отражает закономерность изменения размеров поверхнос­ти тела теплокровных животных с изменением климатических условий. (1877)

Правило Глогера

В пределах одного вида или группы близких видов окраска выражена сильнее у особей, обитающих в областях с теплым, влажным климатом и слабее — в местностях с холодным и сухим климатом. Отражает закономерность изменения окраски у тепло­кровных животных в связи с изменением климатических факторов. (1833)

Правило Джордана

Ареалы близкородственных форм животных обычно занимают смежные территории и существенно не пе­рекрываются.

Названо Дж. Алленом по имени Д. Джордана. Одно из поло­жений теории географического видообразования. (1906)

oadk.at.ua

Законы | Биология

НазваниеАвторСуть
Биогенетический законФ.Мюллер, Э.Геккель, А.Н.СеверцовОнтогенез — кратное повторение зародышевых стадий предков. В онтогенезе закладываются новые пути их исторического развития — филогенеза.
Закон биогенной миграции атомовВ.И.ВернадскийМиграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственном участии живого вещества (биогенная миграция), или же протекает в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее время составляет биосферу, так и тем, которое существовало на Земле в течение всей геологической истории
Закон генетического равновесия в популяцияхГ.Харди, В.ВайнбергВ неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию генов, при свободном скрещивании особей, при отсутствии отбора и мутирования данных генов и при отсутствии миграции численные соотношения генотипов AA, aa, Aa из поколения в поколение остаются постоянными
Закон гомологических рядов наследственной изменчивостиН.И.ВавиловВиды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости
Закон единообразияГ.МендельПри моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки — оно фенотипически единообразно (правило Менделя)
Закон зародышевого сходстваК.БэрНа ранних стадиях зародыши всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм
Закон корреляции частей организма, или соотношения органовЖ.КювьеОрганизм представляет собой целостную систему, каждый орган (часть) которой соответствует другим органам по строению (соподчинение органов) и функциям (соподчинение функций)
Закон минимумаЮ.ЛибихВыносливость организмов определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. фактором минимума (организм способен заменить дефицитное вещество или другой действующий фактор иным функционально близким веществом или фактором)
Закон независимого наследования признаковГ.МендельПри дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других в соотношении 9:3: 3:1 по фенотипу
Закон необратимости эволюцииЛ.ДоллоОрганизм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков
Закон расщепленияГ.МендельПри самоопылении гибридов первого поколения и моногибридном скрещивании в потомстве происходит расщепление в отношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу
Закон чередования главных направлений эволюцииА.Н.СеверцовВ истории монофилетической группы организмов за периодом крупных эволюционных перестроек всегда следует период частных приспособлений; освоение новой среды или крупные морфофизиологические преобразования всегда ведут к вспышке видообразования
Закон физико-химического единства живого веществаВ.И.ВернадскийЖивое вещество физико-химически едино; при всей разнокачественности живых организмов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних из них не может быть абсолютно безразлично д ля других (может быть лишь различная степень выносливости к рассматриваемому агенту)
Закон чистоты гаметГ.МендельГамета диплоидного гибрида (Aa) может нести лишь один из двух аллелей данного гена (A или a).
Закон эволюционного развитияЧ.ДарвинЕстественный отбор на основе наследственной изменчивости является основной движущей силой эволюции органического мира

jbio.ru

29. Основные концепции, законы и перспективы развития биологии. Биотехнология. Генная, клеточная и эмбриональная инженерии.

Основные концепции биологии.

БИОГЕНЕЗ. Все живые организмы происходят только от других живых организмов

КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ. Современная клеточная теория:

Клеточная организация возникла на заре жизни и прошла длительный путь эволюции от прокариот к эукариотам, от предклеточных организмов к одно- и многоклеточным.

Новые клетки образуются путём деления уже существующих.

Клетка является микроскопической живой системой, состоящей из цитоплазмы и ядра, окружённых мембраной (искл. прокариоты).

В клетке осуществляются: метаболизм, обратимые (дыхание, поступление и выделение веществ, раздражимость, движение) физиологические процессы, необратимые (рост, развитие) физиологические процессы.

Клетка может быть самостоятельным организмом. Рост, развитие и размножение многоклеточного организма — следствие жизнедеятельности одной (зигота) или нескольких клеток (культура тканей).

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЭВОЛЮЦИЯ. признаки особей каждого поколения передаются следующему поколению через единицы наследственности, называемые генами. Правило «один ген – один фермент – одна метаболическая реакция.

ВИТАМИНЫ И КОФЕРМЕНТЫ. Соединения, которые мы относим к витаминам, необходимы для нормального метаболизма всех живых существ, включая бактерии, зеленые растения и животных, однако, если некоторые организмы способны синтезировать эти соединения сами, другие должны получать их с пищей в готовом виде. Кофермент служит своего рода партнером фермента и субстратом для осуществления некоторых реакций. Авитаминоз, возникающий при недостаточности того или иного витамина, есть следствие нарушений в метаболизме, вызванных нехваткой кофермента.

ГОРМОНЫ. «Любое вещество, в норме выделяемое клетками в какой-то одной части тела и переносимое кровью в другие части тела, где оно проявляет свое действие во благо всего организма».

ЭКОЛОГИЯ. Согласно одной из важнейших обобщающих концепций современной биологии, все живые организмы, обитающие в определенном месте, тесно взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой.

ОСОБЕННОСТИ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. Живые организмы не содержат какого-либо особого химического элемента, которого не было бы в неживой природе.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РИТМЫ. Многие проявления жизнедеятельности организмов имеют циклический характер.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ.

органические вещества образуются из неорганических в результате воздействия физических факторов окружающей среды;

органические вещества взаимодействуют друг с другом, образуя все более сложные комплексы, из которых постепенно формируются ферменты и самовоспроизводящиеся системы, напоминающие гены;

сложные молекулы становятся более разнообразными и объединяются в примитивные, похожие на вирусы организмы;

вирусоподобные организмы постепенно эволюционируют и дают начало растениям и животным.

Основные законы биологии.

Биогенетический закон. Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез)

(Ф. Мюллер, Э. Геккель, А. Северцова)

Организм (популяция, вид) не может вернуться в прежнее состояние, то есть состояние, в котором находились его предки.

Закон эволюционного развития

(Ч. Дарвин)

Естественный отбор на основе наследственной изменчивости составляет основную движущую силу эволюции органического мира.

Законы наследственности

(Г. Мендель)

Закон гомологических рядов

(Н. И. Вавилов)

Виды и роды, генетически близкие, характеризуются рядами наследственной изменчивости.

Закон генетического равновесия в популяциях

(Г. Харди, В. Вайнберг)

В неограниченно большой популяции при отсутствии факторов, изменяющих концентрацию и мутацию генов, многочисленные соотношения генотипов АА, аа, Аа от поколения к поколению остаются постоянными.

Закон сохранения энергии

(И. Р. Майер, Д. Джоуль, Г. Гельмгольц)

Энергия не образуется и не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. При переходе материи из одной формы в другую изменения её энергии строго соответствуют росту или снижению энергии тел, которые с ней взаимодействуют.

Закон минимума

(Ю. Либих)

Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей, т.е. фактором минимума.

Правило взаимодействия факторов: организм способен заменить дефицитное вещество или фактор, действующий функционально близким веществом.

Закон биогенной миграции атомов

(В. И. Вернадский)

Миграция химических элементов на земной поверхности и в биосфере в целом происходит с участием живого вещества (биогенная миграция) или в среде, геохимические особенности которой обусловлены живым веществом — как тем, что сейчас населяет биосферу, так и тем, что существовало на Земле в течение всей геологической истории.

Перспективы развития биологии.

Биотехнология — Это интеграция естественных и инженерных наук, позволяющая наиболее полно реализовать возможности живых организмов или их производные для создания и модификации продуктов или процессов различного назначения.

Генная, или генетическая инженерия – раздел биотехнологии, связанный с конструированием invitroновых комбинаций генетического материала, способного размножаться в клетке и синтезировать определённый продукт.

Клеточная инженерия — совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток. Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.

studfiles.net

Основные термины и понятия биологии

Абиотические факторы (от греч. a — отрицание, bioticos — живой, жизненный) — элементы неживой природы, которые прямо или косвенно влияют на организм и вызывают у него ответную реакцию.

Агроэкосистемы (от греч. agros — поле и экосистема) — искусственные экосистемы, созданные и используемые человеком для получения сельскохозяйственной продукции или отдыха.

Адаптация (от лат. adaptatio — прилаживание, приспособление) — признак или комплекс признаков, обеспечивающих выживание и размножение организмов в конкретной среде обитания.

Аллогенез (от греч. allos — другой, иной, genesis — происхождение, возникновение) — путь развития частных адаптаций, не изменяющих уровень организации особей и позволяющих им более полно заселить среду обитания.

Аналогичные (от греч. analogia — соответствие, сходство) органы — органы, имеющие разное происхождение и неодинаковый план строения, но выполняющие одинаковые функции и обладающие внешним сходством.

Антиобщественное поведение — поступки личности или групп людей, нарушающие официально установленные в обществе правовые нормы.

Антропогенные факторы (от греч. anthropos — человек, genesis — происхождение) — разнообразные виды деятельности человека, влияющие как на сами организмы, так и на их местообитания.

Ареал (от лат. area — площадь, пространство) — часть земной поверхности, в пределах которой распространены и проходят полный цикл развития особи данного вида.

Арогенез (от греч. airo — поднимаю, genesis — происхождение, возникновение) — эволюционный путь развития адаптаций широкого значения, повышающих уровень организации особей и их приспособленность к различным средам обитания до такой степени, что это позволяет им перейти в новую среду жизни (например, из водной среды в наземно-воздушную).

Атавизмы (от лат. atavus — предок) — признаки отдаленных предков, появляющиеся у некоторых современных организмов как отклонение от нормы.

Аэрация (от греч. aer — воздух) — обеспечение (насыщение) среды воздухом.

Аэренхима (от греч. aer — воздух, enchyma — ткань) — ткань, запасающая воздух в больших межклетниках у водных и болотных растений.

Бактериофаги — группа вирусов, которые поражают бактериальные клетки.

Бентос (от греч. benthos — глубина) — организмы, обитающие на дне водоема или в толще донного грунта.

Биогеоценоз (от греч. bios — жизнь, ge — Земля, koinos — общий) — исторически сложившаяся совокупность живых (биоценоз) и неживых (биотоп) компонентов однородного участка суши, где происходит круговорот веществ и превращение энергии.

Биологическая система (биосистема) — биологический объект, состоящий из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов и обладающий способностью к развитию, самовоспроизведению и приспособлению к среде.

Биологическая эволюция — поступательный направленный исторический процесс изменения живых организмов и их сообществ.

Биологический прогресс (от лат. progressus — движение вперед) — направление эволюции, характеризующееся повышением приспособленности организмов определенной систематической группы к окружающей среде.

Биологический регресс (от лат. regressus — возвращение, движение назад) — направление эволюции, характеризующееся снижением приспособленности организмов определенной систематической группы к условиям обитания.

Биомасса экосистемы — общее количество органического вещества всех живых организмов, накопившееся в данной экосистеме за предыдущий период ее существования.

Биосфера (от греч. bios — жизнь, sphaira — шар) — оболочка Земли, созданная живыми организмами в результате жизнедеятельности и заселенная ими.

Биотические факторы (от греч. bioticos — живой, жизненный) — элементы живой природы (живые организмы), влияющие на определенный организм и вызывающие у него ответную реакцию.

Биотоп (от греч. bios — жизнь, topos — место) — участок территории с однородными условиями среды.

Биоценоз (от греч. bios — жизнь, koinos — общий) — исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих экологически однородную среду обитания.

Борьба за существование — совокупность многообразных и сложных взаимодействий организмов между собой и с окружающими их условиями внешней среды, приводящая в природе к естественному отбору.

Вид — исторически сложившаяся совокупность особей, которые сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам, свободно скрещиваются и дают плодовитое потомство, приспособлены к определенным условиям среды и занимают в природе общую территорию — ареал.

Видовая насыщенность — количество видов, приходящихся на единицу площади или единицу объема биотопа.

Видовое богатство — общее количество видов, обитающих в определенномбиотопе.

Видообразование — эволюционный процесс превращения генетически открытых систем — популяций в генетически закрытые системы — новые виды.

Виды-эдификаторы — виды растительного сообщества с сильно выраженной средообразующей способностью, определяющие основные условия существования других организмов в этом сообществе.

Вирион — полностью сформированная вирусная частица, способная к инфицированию клетки-хозяина.

Вироид — инфекционный агент, представляющий собой низкомолекулярную кольцевую одноцепочечную молекулу РНК, не несущую информацию о белковых молекулах.

Вторичная продукция — биомасса, созданная гетеротрофными организмами (консументами и редуцентами) из органического вещества после его частичного расщепления.

Гигрофиты (от греч. hygros — влажный, phyton — растение) — растения, живущие на обильно увлажненных почвах и при высокой влажности воздуха.

Гидробионты (от греч. hydor — вода, bios — жизнь) — организмы, обитающие в водной среде.

Гидросфера (от греч. hydor — вода, sphaira — шар) — водная оболочка Земли, включающая все водные запасы планеты.

Гидрофиты (от греч. hydor — вода, phyton — растение) — растения, обитающие в водной среде.

Гомойотермные (от греч. homoios — одинаковый, сходный, therme — тепло) организмы — организмы, способные поддерживать относительно постоянную температуру тела при изменении температуры окружающей среды.

Гомологичные (от греч. homologia — соответствие) органы — органы, которые независимо от выполняемых функций, имеют общий план строения и развиваются из одних и тех же зачатков в ходе эмбрионального развития.

Детрит (от лат. detritus — истертый) — мертвое органическое вещество, возникшее в результате жизнедеятельности или гибели организмов.

Детритные цепи питания — пищевые цепи, которые начинаются с детрита, включают детритофагов и редуцентов и заканчиваются минеральными веществами.

Дивергенция (от лат. divergo — отклоняюсь, отхожу) — расхождение признаков у родственных организмов или их групп, обитающих в разных экологических условиях.

Дрейф генов — случайное, не подверженное закономерностям изменение частоты встречаемости генов в генофонде популяции.

Емкость среды — максимальная численность популяции, определяемая возможностью среды обеспечить ее необходимыми ресурсами для существования.

Естественный отбор (по Дарвину) — процесс выживания и размножения наиболее приспособленных к условиям обитания особей и гибель менее приспособленных.

Естественный отбор (по синтетической теории эволюции) — направленный исторический процесс дифференциации (избирательного сохранения) фенотипов и воспроизведения адаптивных генотипов в популяциях.

Живое вещество — совокупность всех живых организмов на Земле с их способностью к размножению и распространению на планете, к борьбе за пищу, воду, территорию, воздух.

Загрязнение окружающей среды — поступление в среду новых, нехарактерных для нее твердых, жидких и газообразных веществ либо превышение их естественного уровня в окружающей среде, которое оказывает негативное влияние на биосферу.

Заказник — охраняемая территория, на которой постоянно или временно запрещены отдельные виды хозяйственной деятельности человека (рыболовство, охота, сенокос).

Заповедник — особо охраняемая государством территория, полностью исключенная из хозяйственной деятельности человека.

Зона нормальной жизнедеятельности, или зона нормы, — диапазоны силы воздействия фактора (их два), в пределах которых наблюдается умеренный рост и развитие организма, но его размножение недостаточно эффективно.

Зона оптимума (от лат. optimus — наилучший) — диапазон силы воздействия фактора, в пределах которого организм проявляет максимальную жизнедеятельность, наблюдается его активный рост, развитие и эффективное размножение.

Зона пессимума (от лат. pessimum — причинять вред), или зона угнетения, — диапазоны силы воздействия фактора (их два), в пределах которых жизнедеятельность организма настолько снижена, что невозможны его рост и развитие, но сохраняется возможность для существования.

Зооценоз (от греч. zoon — животное, koinos — общий) — совокупность популяций животных, населяющих определенный биотоп.

Изоляция — это наличие барьеров, препятствующих свободному скрещиванию особей (панмиксии), в результате чего исходная популяция разделяется на несколько популяций.

Искусственный отбор — процесс выбора человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении организмов и использование их для дальнейшего разведения.

Катагенез (от греч. kata- — приставка, обозначающая движение сверху вниз, genesis — происхождение, возникновение) — особый путь эволюции в более простой среде, сопровождающийся редукцией отдельных систем органов с одновременным повышением эффективности репродуктивнойсистемы.

Классификация организмов — условное распределение всей совокупности живых организмов по иерархически подчиненным группам в соответствии с какими-либо общими признаками.

Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — тип взаимоотношений, при котором популяция одного вида извлекает пользу, не принося ни вреда, ни пользы популяции другого вида.

Конвергенция (от лат. convergo — приближаюсь, схожусь) — независимое развитие сходных признаков (схождение признаков) у неродственных организмов или их групп, обитающих в одинаковой среде.

Конкуренция (от лат. concurrentia — соперничество) — взаимоневыгодный тип взаимоотношений между видами со сходными потребностями.

Консументы (от лат. consumo — потребляю), или потребители, — гетеротрофные организмы, потребляющие живое органическое вещество и передающие содержащуюся в нем энергию по пищевым цепям.

Космополиты (от греч. cosmopolitееs — гражданин мира) — виды, имеющие обширный ареал распространения в пределах разных континентов.

Критерий вида — совокупность характерных однотипных признаков, по которым схожи особи одного вида, а особи разных видов различаются.

Круговорот веществ — цикличный, многократно повторяющийся процесс совместного, взаимосвязанного превращения и перемещения веществ.

Ксерофиты (от греч. xerox — сухой, phyton — растение) — растения, приспособившиеся к жизни в засушливых местах (степях, пустынях, полупустынях, саваннах, высокогорьях).

Лимитирующий (ограничивающий) фактор — фактор, наиболее отклонившийся от своего оптимального значения по сравнению с другими факторами и определяющий уровень жизнедеятельности организма в данной среде.

Мезофиты (oт греч. mesos — средний, промежуточный, phyton — растение) — растения, обитающие в условиях умеренного увлажнения.

Методический отбор — целенаправленное выведение человеком пород животных или сортов растений.

Микоценоз (от греч. mykеs — гриб, koinos — общий) — сообщество различных видов грибов.

Микробоценоз (от греч. micros — малый, koinos — общий) — совокупность популяций микроорганизмов (бактерий, протистов) и вирусов.

Мутуализм (от лат. mutuus — взаимный) — взаимовыгодный и обязательный для жизни хотя бы одной из популяций тип взаимоотношений.

Научение — приспособительное изменение поведения в результате предшествующего опыта, за счет чего достигается индивидуальное приспособление живых организмов к среде обитания.

Национальный парк — обширный охраняемый участок территории, на котором расположены природные комплексы, представляющие историческую, экологическую и культурную ценность.

Нейстон (от греч. neиstos — плавающий) — организмы, связанные с поверхностной пленкой воды и обитающие постоянно или временно на этой пленкеили до 5 см в глубь от ее поверхности.

Нектон (от греч. nektos — плывущий) — организмы, обитающие в толще воды и ведущие активный образ жизни.

Неопределенная (индивидуальная) изменчивость — появление у отдельно взятой особи в пределах одного сорта, породы, вида нового признака, который не встречался у родителей.

Ноосфера (сфера разума) — высшая стадия развития биосферы, при которой разумная деятельность человечества становится главной движущей силой ее развития.

Окружающая среда — совокупность всех природных тел, сил и явлений на планете Земля, в которой существует жизнь.

Определенная (групповая) изменчивость — появление одинаковых признаков у всех особей и их потомства под действием изменившегося фактора среды.

Опустынивание — совокупность процессов, которые приводят к утрате природным сообществом сплошного растительного покрова с невозможностью его восстановления без участия человека.

Охрана природы — совокупность международных, государственных и региональных мероприятий для сохранения, рационального использования и воспроизводства природы Земли в интересах ныне живущего и будущих поколений людей.

Памятник природы — отдельный охраняемый природный объект живой или неживой природы, уникальный в научном, культурном, историко-мемориальном или эстетическом отношении.

Паразитизм (от греч. parasitos — нахлебник) — тип взаимоотношений популяций разных видов, из которых одна популяция (паразит) использует другую (хозяина) в качестве среды обитания и источника пищи.

Паразиты — организмы, которые живут за счет особей другого вида, будучи тесно связанны с ними в своем жизненном цикле на большем или меньшем его протяжении.

Пастбищные цепи питания — пищевые цепи, которые начинаются с продуцентов и включают консументов разных порядков.

Первичная продукция — биомасса, созданная автотрофными организмами (продуцентами) из минерального вещества в процессе фото- или хемосинтеза.

Планктон (от греч. planktos — парящий, блуждающий) — организмы, обитающие в толще воды и пассивно передвигающиеся под действием ее тока.

Пойкилотермные организмы (от греч. poikilos — изменчивый, therme — тепло) — организмы, температура тела которых непостоянна и изменяется вместе с температурой окружающей среды.

Популяция — способная к саморегуляции группа особей одного вида, обитающих на общей территории, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Популяционные волны (волны жизни) — более или менее регулярные колебания численности, случайным образом изменяющие частоту встречаемости генов и мутаций в популяциях.

Поток генов — случайный обмен генами между популяциями одного вида в результате миграции особей.

Пределы выносливости, или пределы толерантности (от лат. tolerantia -терпение, выносливость), — диапазон силы воздействия фактора, в котором возможна жизнедеятельность организма.

Приспособленность — совокупность адаптаций (особенностей внешнего и внутреннего строения и поведения организма), которые обеспечивают для данного вида преимущества в выживании и оставлении потомства при определенных условиях среды.

Продукция экосистемы — количество биомассы, образующейся в экосистеме на единице площади или в единице объема биотопа за единицу времени.

Продуценты (от лат. producens — создающий), или производители, — автотрофные организмы, синтезирующие органическое вещество из минерального с использованием энергии.

Рассудочная деятельность — способность к выполнению адаптивного поведенческого акта в сложившейся ситуации.

Рациональное природопользование — тип взаимоотношений человека с окружающей средой, при котором человек способен разумно осваивать природные ресурсы и предупреждать негативные последствия своей деятельности.

Редуценты (от лат. reducens — возвращающий), или разрушители, — гетеротрофные организмы, разрушающие мертвое органическое вещество любого происхождения до минерального.

Резерват — небольшая природная охраняемая территория, созданная для охраны одного из элементов природного комплекса.

Реликтовые виды (от лат. relictum — остаток) — живые организмы, сохранившиеся в современной биоте или в определенном регионе как остаток предковой группы.

Рудименты (от лат. rudimentum — зачаток) — недоразвитые органы современных организмов, которые были хорошо развиты у их предков.

Симбиоз (от греч. symbiosis — совместная жизнь) — длительное сожительство популяций двух или нескольких видов, извлекающих из него взаимную или одностороннюю пользу.

Склерофиты (от греч. scleros — твердый, phyton — растение) — растения со сниженной транспирацией и способностью активно добывать воду при ее недостатке в почве.

Сообщество — любая совокупность популяций разных видов, взаимодействующих между собой и существующих в общей среде.

Соотносительная (коррелятивная) изменчивость — изменение какого-то одного органа или части тела вслед за изменением других частей организма.

Социальная иерархия — система связей между членами группы в виде соподчинения особей друг другу.

Социальная среда — конкретные общественные отношения, традиции, нравственные и правовые установки, при которых рождается и живет человек.

Среда жизни — часть природы с особым комплексом факторов, для существования в которой у разных систематических групп организмов сформировались сходные адаптации.

Среда обитания — часть природы, которая окружает организм и с которой он непосредственно взаимодействует в течение всего жизненного цикла.

Стенобионты (от греч. stenos — узкий, bios — жизнь) — виды организмов, имеющие узкие пределы толерантности и способные существовать на небольших территориях с относительно постоянными условиями среды.

Суккуленты (от лат. succulentus — сочный) — многолетние растения, способные запасать воду в своих тканях и органах, а затем экономно ее расходовать.

Сукцессия (от лат. successio — преемственность, наследование) — закономерная, последовательная смена одних экосистем другими на определенной территории под влиянием направленного изменения природных факторов или деятельности человека.

Таксис (от греч. taxis — расположение) — форма пространственной ориентации организмов по отношению к источнику раздражения.

Топические связи (от греч. topos — место) — связи между популяциями, когда особи одной популяции используют особей другой популяции в качестве местообитания или испытывают их влияние на свою среду обитания.

Трофические связи (от греч. trophe — пища) — связи между популяциями, когда особи одной популяции получают пищу за счет особей другой популяции.

Трофический уровень — совокупность организмов, которые в зависимости от способа их питания и вида корма составляют определенное звено пищевой цепи.

Условия существования, или условия жизни, — комплекс экологических факторов, без которых организм не может существовать в данной среде.

Фабрические связи (от лат. fabriсo — изготовлять) — связи между популяциями, когда особи одной популяции используют выделения или остатки тел особей другой популяции в качестве материала для строительства гнезд, нор, убежищ и др.

Фитоценоз (от греч. phyton — растение, koinos — общий) — растительное сообщество на определенной территории, изменяющееся как по сезонам года, так и по годам.

Форические связи (от греч. phora — ношение) — связи между популяциями, когда особи одной популяции участвуют в расселении (распространении) особей другой популяции.

Фотопериод (от греч. photos — свет и период) — длина светового дня, определяющая времена года.

Фотопериодизм (от греч. photos — свет и период) — характерная реакция организмов на сезонные изменения длины светового дня, синхронизирующая их биологическую активность с временами года.

Фототропизм (от греч. photos — свет, tropos — поворот, направление) — ростовые движения органов растений под влиянием одностороннего освещения.

Цепь питания (пищевая цепь) — линейная последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника (предыдущего звена) к потребителю (последующему звену).

Человеческая раса — исторически сложившаяся группа людей с общими наследственными морфологическими особенностями.

Чистая продукция сообщества — часть продукции экосистемы, которая может быть использована в пределах самой экосистемы для ее развития или может быть изъята человеком без ущерба для экосистемы.

Эврибионты (от греч. eurys — широкий, bios — жизнь) — виды организмов, имеющие широкие пределы толерантности и способные заселять обширные территории со значительными колебаниями условий среды.

Экология (от греч. oikos — дом, жилище, logos — наука, учение) — наука, изучающая биосистемы разного уровня организации (от организма до биосферы) и закономерности их взаимодействия.

Экологическая пластичность, или экологическая валентность, — свой ство видов адаптироваться к тому или иному диапазону изменения силы воздействия факторов среды.

Экологические факторы — свойства и компоненты среды обитания, которые воздействуют на организм и вызывают у него ответные реакции.

Экологический кризис — несоответствие растущих масштабов деятельности человека для удовлетворения своих жизненных потребностей восстановительным возможностям природы.

Экологический максимум, или верхний предел выносливости, — максимальное значение силы воздействия фактора, при котором прекращается жизнедеятельность организма.

Экологический минимум, или нижний предел выносливости, — минимальное значение силы воздействия фактора, при котором начинается проявление жизнедеятельности организма.

Экологический оптимум (от лат. optimus — наилучший) — конкретноезначение силы воздействия фактора, наиболее благоприятное для жизнедеятельности организма.

Экосистема — любой комплекс из сообщества живых организмов и неживых компонентов среды их обитания, связанных между собой обменом вещества и энергии.

Эндемики (от греч. endemos — местный) — виды, имеющие очень узкий ареал распространения в пределах небольшого региона.

Эрозия почвы — разрушение плодородного слоя почвы под действием ветра и воды.

jbio.ru

Биология. Основные понятия, классификации, законы биологии. Приложение к лекциям Шабанова м.Ф. Лекция №11

11.1 Основные понятия, уровни биосистеми их составляющие

Биология наука о жизни, о ее возникновении и развитии, составе, структуре и функциях живых существ, способах существования и организации живых существ и их сообществ от вирусов до человеческого общества. Это одна из сложнейших наук, требующая глубоких знаний физики, химии, математики, кибернетики, палеонтологии и других естественных наук. Биоорганизмы и системы имеют сложную многоуровенную структуру, с множеством явных и неявных связей, многопараметрическое функционирование органов, организмов и популяций. По мнению академика Г. Иваницкого, возглавляющего институт Биофизики клетки РАН, математическое описание функционирования клетки потребует десятки лет напряженной работы биологов, математиков, физиков и химиков. Описание сложных организмов, включающих десятки миллиардов взаимодействующих клеток, задача еще более грандиозная. Современные физические, химические, математические т кибернетические методы это только начало решения задач биологии. Современная биология в основном только описывает явления живой природы и классифицирует их, часто без глубокого проникновения в суть жизненных процессов.

Основными методами биологии являются наблюдение, опыт, биологический эксперимент, сравнение и обобщение для построения гипотез и теорий. Исторический метод изучения развития, эволюции жизни на Земле. Моделирование на ЭВМ отдельных био процессов и явлений. Биология включает целый ряд обособленных наук – ботанику. Зоологию, экологию, генетику, биофизику, биохимию, микробиологию, эволюционное учение и другие.

Существует множество определений жизни, начиная от гениального определения Ф. Энгельса (Жизнь способ существования белковых тел …..) и заканчивая современными кибернетическими свойствами жизни. Но нет универсального определения, учитывая многообразие свойств и функций жизни. Отметим важнейшие отличия живых систем от не живых. Живая система самообновляющаяся, саморегулирующаяся и самовоспроизводящаяся, благодаря протекающему через нее потоку, веществ, энергии и информации. Это может служить одним из определений живой системы.

Биологические системы имеют несколько уровней по масштабам и функционированию.

  1. Молекулярный уровень. Все живые существа состоят из 20 одинаковых аминокислот, 5 одинаковых азотистых оснований и 2 моносахарида, входящих в состав нуклеиновых кислот. 98% массы живых существ состоят из микроэлементов углерода, водорода, кислорода, азота , серы и фосфора. Около 1,9 % составляют микроэлементы серы, фосфора, хлора, калия, магния, натрия, кальция и железа. Живыми существами молекулярного уровня являются вирусы размером от 20 до 300 нм.

  2. Клеточный уровень. Клетка является основой самостоятельно функционирующей биологической единицей. Согласно основных положений клеточной теории, созданной в 1838-39 гг. ботаником М. Шлейденом и зоологом Т. Швани, клетка:

    1. Структурная единица строения одно и много клеточных существ.

    2. Функциональная единица живого организма. На уровне клетки протекают все основные процессы жизнедеятельности организмов.

    3. Репродуктивная единица. Это минимальная единица воспроизведения живых существ, бесполого или полового.

    4. Клеточное строение основа единства органического мира.

В состав клетки входят органические вещества – белки , углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты, АТФ и неорганические вода и минеральные соли.

  1. Органный уровень. Это совокупность органов составляющих живой организм. Каждый орган выполняет определенную функцию питания, дыхания, метаболизма , передвижения, размножения и другие. Орган может существовать отдельно или входить в систему органов выполняющих определенные функции.

  2. Организменный уровень. Организм как целое или особь, есть элементарная единица жизни. Вне ее жизни не существует. На земле насчитывается около 1 млн видов животных и 0,5 млн. видов растений.

  3. Популяционно-видовой уровень. Популяция одного вида, состоящего из особей – первая макросистема в биологии.

  4. Биогеоценотический уровень. Биоценоз это исторически сложившаяся на определенной территории устойчивое сообщество популяций разных видов, связанных между собой и окружающей средой обменом веществ, энергии и информации.

  5. Биосферный уровень. Глобальная экосистема, включающая живое вещество, вместе с частями атмосферы, гидросферы и литосферы, способная трансформировать солнечную и другие виды энергии, вовлекая их в кругооборот вещества, энергии и информации.

Важнейшей составляющей клетки являются белки. Это молекулярные цепочки, уложенные в 3-х мерные структуры. в форме переплетенных шаров. Они выполняют следующие функции; сигнальная ( раздражимость), двигательная (белки мыщц), транспортная (гемоглобин), защитная (антитела), энергетическая (расщепление 1 г белка дает энергию 17,6 кДж)., регуляторная (гормоны) и строительная, как материал для структуры клетки. При вредных воздействиях происходит денатурация белков _ разрушение их 3-х мерной структуры, и они теряют многие жизненные функции. При подходящих условиях может происходить обратный процесс ренату рации белков.

Второй важной составляющей являются углеводы. Они состоят из цепочки молекул углерода, окруженных атомами водорода, кислорода и гидроксильной группы ОН. Например, химическая формула глюкозы С6 Н12 О6, причем атомы соединены между собой по определенной структурной формуле. Углеводы и жиры выполняют энергетические функции, хранят запасы питательных веществ и тепло изолируют организм (подкожный жир).

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота, состоит полинуклеотидных цепочек, закрученных спиралью вправо. Это основной носитель закодированной информации о программе жизни организма,. Способный точно воспроизводить ее, для передачи следующим поколениям.. Путем репликации (копирования с удвоением) образуются две новых одинаковых молекул ДНК из одной материнской.

РНК – рибонуклеиновая кислота, все виды которой представлены одной полинуклеотидной цепочкой. Она передает информацию от ДНК к месту синтеза белка, транспортирует аминокислоты к месту синтеза белка. Рибосомная РНК обеспечивает функционирование и индивидуальность рибосом.

АТФ – аденозинитрофосфат, состоит из пурина, аденина, рибозы и трех фосфатных групп. Для синтеза АТФ требуется 30,6 кДж энергии на 1 моль. Это стандартная единица накопления энергии. При меньшой энергии АТФ не образуется, и энергия рассеивается в виде тепла. Избыток энергии, после образования АТФ, также рассеивается в виде тепла. Источниками энергии и питания живых организмов является солнечное излучение, за счет фотосинтеза или энергия химических связей, поглощаемых молекул – хемосинтез. При фотосинтезе фотон попадает на атом магния, находящийся в центре молекулы хлорофилла, и выбивает из нее электрон. Этот высокоэнергичный электрон отдает часть энергии для образования АТФ, через цепь переносчиков. Затем он соединяется с катионом водорода и порождает очень активный атом водорода. В свою очередь магний восстанавливается, отбирая электрон у гидроксильной группы ОН, которая становится очень активной. Процесс взаимодействия 4-х таких частиц порождает молекулу кислорода и две молекулы воды по химической формуле:

4 ОН > О2^ = 2 Н2О Полная формула фотосинтеза такова:

6 СО2 = 6 Н2О => C6Н12О6 + 6 О2

При этом из углекислого газа и воды синтезируются глюкоза и кислород.

studfiles.net

напишите пожалуйста несколько законов биологии? хотя бы 5 штук!

1Биогенетический закон каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез)

2 Законы Менделя — это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики и впоследствии были объяснены как следствие молекулярных механизмов наследственности. Хотя в русскоязычных учебниках обычно описывают три закона, «первый закон» не был открыт Менделем. Особое значение из открытых Менделем закономерностей имеет «гипотеза чистоты гамет» .

3 Закон Харди-Вайнберга — это закон популяционной генетики — в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует отбор, не идет мутационный процесс, отсутствует обмен особями с другими популяциями, не происходит дрейф генов, все скрещивания случайны — частоты генотипов по какому-либо гену (в случае если в популяции есть два аллеля этого гена) будут поддерживаться постоянными из поколения в поколение и соответствовать уравнению:

p² + 2pq + q² = 1

Где p² — доля гомозигот по одному из аллелей; p — частота этого аллеля; q² — доля гомозигот по альтернативному аллелю; q — частота соответствующего аллеля; 2pq — доля гетерозигот.

4 Закон необратимости эволюционных процессов (Луи Долло) — эволюционные процессы необратимы. Организм не может вернуться хотя бы частично к предшествующему состоянию.

5 Закон ускорения темпов эволюции — в течение геологического времени происходит ускорение биологической эволюции. Наблюдается закономерное сокращение протяжённости геологических эр (так, палеозойская эра длилась 340 млн лет, мезозойская эра — 170 млн лет, кайнозойская эра — 60 млн лет) , что отражает ускорение темпов эволюции. Между началом и концом каждой эры наступали кардинальные изменения в составе фауны и флоры.

6 Закон неравномерности эволюционного развития — эволюция отдельных групп организмов протекает с разной скоростью. Существуют консервативные группы, практически не изменившиеся в ходе геологического времени. Наиболее консервативными оказались некоторые бактерии, по существу не изменившиеся со времени раннего докембрия. К «живым ископаемым» (термин Ч. Дарвина) относятся древовидные папоротники, головоногий моллюск наутилус и другие. Консервативные формы составляют небольшую часть известных организмов.

otvet.mail.ru

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *