Контрольная работа по «Биология»

• хлорофиллоносные жгутиковые,
• некоторые сине-зеленые водоросли,
• насекомоядные растения.

     Миксотрофные  организмы, например, эвглена зеленая, насекомоядные растения (миксотрофный тип питания) могут питаться и как автотрофы, и как гетеротрофы.

     По  отношению к кислороду организмы  также неодинаковы и подразделяются на:

• аэробные, которые дышат кислородом, необходимым для окислительно-восстановительных реакций при тканевом дыхании (энергетический обмен), в результате чего образуются молекулы АТФ – аккумуляторы энергии;
• анаэробные, использующие вместо кислорода другие окислители.

3. Определение популяции, ее роль как  элементарной единицы  эволюции

     Популяция - это совокупность особей данного вида, занимающих территорию внутри ареала вида, свободно скрещивающихся между собой и  частично или полностью  изолированных от других популяций.

     Одной из особенностей СТЭ является популяционный  подход к изучению эволюционных процессов. Именно популяция является элементарной единицей эволюции.

     Единица эволюционного процесса должна отвечать следующим требованиям:

• реально существовать в природе;
• обладать численностью, достаточной для продолжения рода в конк ретных условиях;
• быть далее неделимой и выступать как единое целое во времени и пространстве;
• быть относительно обособленной и иметь определенную самостоя тельность в пространстве.

     Ни  особь, ни семья не соответствуют  этим требованиям, так как изменения  отдельных особей ни к каким эволюционным событиям не приводят. Отдельный организм смертен и представляет только одно биологическое поколение. И даже индивидуальные наследственные признаки каждой конкретной особи могут не проявиться в последующих поколениях (в силу взаимодействия генов). Отсюда следует, что особь — только объект действия естественного отбора. А единицу эволюции на протяжении поколений составляет некая группа особей.

     Вид не может быть такой группой. Особи  практически любого вида в пространстве распределены не равномерно, а в  форме сгущений либо островков. Эти  сгущения и островки представлены популяциями. Значит, вид дискретен (прерывист) и  делим. Индивидуально возникшее изменение может стать групповым, эволюционным только при условии, что измененные особи должны находиться в сообществе особей того же вида, которое достаточно многочисленно и длительно существует. Таким сообществом и является популяция. Именно популяция является самой мелкой из групп, способных к самостоятельной эволюции.

     Каждая  популяция характеризуется отличительными признаками: однородным по географическим и климатическим условиям ареалом, возрастным и половым составом и, главное, своим уникальным генофондом. В разных популяциях генофонды отличаются набором и количественным соотношением аллелей в силу неодинакового направления естественного отбора. Стойкие, происходящие на протяжении нескольких поколений изменения генофонда популяции в одном и том же направлении называются элементарным эволюционным явлением. Факторы, способствующие изменению генофонда популяции, называются элементарными эволюционными факторами, или предпосылками эволюции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Циркадные ритмы, их роль в жизни  растений, животных, человека

     Циркадные ритмы – циклические  колебания интенсивности  различных биологических  процессов связанные  со сменой дня и  ночи.

     Несмотря  на связь с внешними стимулами  циркадные ритмы имеют эндогенное происхождение, представляя таким образом «внутренние часы» организма. Циркадные ритмы присутствуют у таких организмов как водоросли, грибы, растения, животные. Период циркадных ритмов обычно близок к 24 часам. 

     Циркадные ритмы растений

     Циркадные ритмы растений связаны со сменой дня и ночи и важны для адаптации растений к суточным колебаниям таких параметров как температура, освещение, влажность. Растения существуют в постоянно меняющемся мире, поэтому циркадные ритмы важны, для того чтобы растение могло дать надлежащий ответ на абиотический стресс. Изменение положения листьев в течение суток – лишь один из немногих ритмических процессов у растений. В течение суток колеблются такие параметры как активность ферментов, интенсивность газообмена и фотосинтетическая активность. В способности растений распознавать чередование дня и ночи играет роль фитохромная система. Примером работы такой системы является ритм цветения у растения ‘’Pharbitis nil’’. Цветение у этого растения зависит от длины светового дня: если день короче определенного интервала, то растение цветет, если длиннее вегетирует. В течение суток условия освещения меняются из-за того, что солнце находится под разными углами к горизонту и соответственно меняется спектральный состав света, что воспринимается различными фитохромами, которые возбуждаются светом с разной длиной волны. Так вечером в спектре много дальних красных лучей, которые активизируют только фитохром А, давая растению сигнал о приближении ночи. Получив этот сигнал, растение принимает соответствующие меры. Важность фитохромов для температурной адаптации была выяснена во время опытов с трансгенными осинами ‘’Populus tremula’’ у которых продукция фитохрома А была повышена. Растениям постоянно «казалось» что они получают свет высокой интенсивности и таким образом не могли адаптироваться к суточным колебаниям температуры и страдали от ночных заморозков. При исследовании суточных ритмов у арабидопсис была также показана фотопериодичность работы трех генов CO, FKF1 и G1. Ген constans участвует в определении времени цветения. Синтез продукта гена CO запускается комплексом из белков FKF1 и G1. В этом комплексе продукт гена FKF1 играет роль фоторецептора. Синтез белка CO запускается через 4 часа после начала освещения и останавливается в темноте. Синтезированный белок за ночь разрушается и таким образом необходимая для цветения растения концентрация белка достигается только в условиях долгого летнего дня. 

     Циркадные ритмы у животных

     Практически все животные приспосабливают свои физиологические и поведенческие  процессы к суточным колебаниям абиотических параметров. Примером циркадного ритма у животных является цикл сон-бодрствование. У человека и у других животных существуют внутренние часы, которые идут даже в отсутствие внешних стимулов, которые могут дать информацию о времени суток. Исследование молекулярно-биологической природы этих часов началось около 30 лет назад. Конопка и Бензер работавшие в калифорнийском технологическом институте обнаружили три мутантных линии дрозофил, циркадные ритмы которых отличались от циркадных ритмов мушек дикого типа. Дальнейший анализ показал, что у мутантов мутации затрагивали аллели одного локуса, который был назван исследователями per (от period). В отсутствие нормальных сигналов окружающей среды период околосуточной активности у мушек дикого типа составлял 24 часа, у мутантов per-s 19 часов, у мутантов per-1 29 часов, у мутантов per-0 вообще не наблюдалось никакого ритма. Впоследствии было обнаружено, что продукты генов per есть во многих клетках дрозофил участвующих в продукции циркадного ритма насекомого. Более того, у мушек дикого типа наблюдаются циркадные колебания в количестве per mРНК и белка Per в то время как у мушек per0 у которых нет циркадного ритма такой цикличности экспрессии не наблюдается. 

     Циркадные ритмы у человека

     Периоды сна и бодрствования у человека сменяются с циркадной периодичностью. При исследовании связи периодичности сна и бодрствования с внешними стимулами изучалось изменение продолжительности периода данных колебаний у человека. В отсутствие таких стимулов как свет, который позволяет человеку судить о времени суток, подопытные все равно ложились спать и пробуждались в обычное время таким образом период ритма сон-бодрствование не изменялся и в течение некоторого времени оставался равным 24 часам, правда через некоторое время он увеличился до 26 часов. Когда подопытные возвратились в нормальные условия, то 24 часовой цикл был восстановлен. Таким образом у человека и у многих других животных есть внутренние часы, которые идут даже в отсутствии внешних сигналов. Одним из наиболее распространенных внешних сигналов является свет. У человека рецепторы, находящиеся в сетчатке реагируют на свет и посылают сигнал в супрахиазматическое ядро. Дальнейшее распространение сигнала приводит к выработке гормонов регулирующих циркадную активность организма. Однако при этом такие органы как сердце, печень, почки имеют свои «внутренние часы» и могут выбиваться из ритма устанавливаемого супрахиазматическим ядром. Сигнал, поступающий в шишковидную железу, вызывает синтез и выделение в кровоток вызывающего сон нейрогормона мелатонина (N-ацетил-5-метокситриптамин). У пожилых людей выделяется меньше мелатонина, что вероятно объясняет, почему старые люди чаще страдают бессонницей. Большая часть исследователей полагает, что супрахиазматическое ядро отвечает за циркадные ритмы и за колебания параметров, связанных с циклом сон-бодрствование, таких как температура тела, давление и продукция мочи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  используемой литературы 

1. Алексеев  В.П.  Человек (эволюция  и  таксономия). -  М.:  Наука, 1985.
2. Биологические часы. под редакцией С.Э.Шноля, пер. с англ.: М.,

1964., с. 10-75.

3. Гилберт С. Биология развития. - М.: Мир, 1994 – 2000.
4. Либберт Ф. Общая биология. - М.: Мир, 1988.
5. Марков А. В. Соотношение таксонов разных рангов в ископаемой летописи и реконструкция видового разнообразия морской биоты фанерозоя // Палеонтологический журнал 2 (2003): 1—10.
6. Пехов А.П. Биология с основами экологии. – СПб.: Изд-во «Лань», 2000.