АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

БИОЛОГИИ

(учебно-методическое пособие)

Часть I

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.. 5

ВВЕДЕНИЕ. 7

ИСТОРИЯ БИОЛОГИИ.. 8

МЕТОДЫ БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 16

НАУЧНЫЕ КОНЦЕПЦИИ БИОЛОГИИ.. 17

ГЛАВА 1. 19

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВЫХ СИСТЕМ.. 19

1.1 ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ СИСТЕМ.. 19

1.1.1 Структурная и функциональная сложность. 19

1.1.2 Обмен вещества и энергии. 19

1.1.3 Способность реагировать на воздействие внешних факторов (раздражимость) 20

1.1.4 Рост. 20

1.1.5 Размножение. 21

1.1.6 Движение. 21

1.2 ЖИВАЯ МАТЕРИЯ.. 22

1.2.1 Элементарный состав живых организмов. 22

1.2.2 Химическая основа жизни. 24

1.2.3 Структурная организация живых организмов. 24

1.2.4 Динамическое состояние организма. 26

1.2.5 Закон действующих масс идинамическое равновесие. 26

1.3 ЭНЕРГИЯ.. 27

1.3.1 Применимость закона сохранения энергии к живым организмам. 28

1.3.2 Энтропия и жизнь. 29

1.3.3 Источники энергии живых организмов. 32

1.3.4 Получение энергии в живых организмах. 34

1.3.5 Живые организмы и машины.. 34

1.3.6 Способность биохимических реакции производить работу. 35

1.3.7 Преобразование энергии в живых организмах; высокоэнергетические промежуточные соединения. 36

1.4 ИНФОРМАЦИЯ.. 39

ГЛАВА 2. 42

ХИМИЧЕСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БЛОКИ.. 42

2.1 ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ МОЛЕКУЛАМИ 42

2.2 БЕЛКИ.. 44

2.2.1 Аминокислоты.. 45

2.2.2 Химическая структура пептидов и белков. 46

2.2.3 Первичная структура и конформация белков. 47

2.2.4 Физико-химические свойства белков. 50

2.2.5 Влияние экологических факторов на белковый обмен. 51

2.2.6 Белки – показатели состояния здоровья. 51

2.3 НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ.. 52

2.3.1 Мононуклеотиды.. 52

2.3.2 ДНК.. 53

2.3.3 РНК и пре-РНК. 57

2.4 УГЛЕВОДЫ.. 60

2.4.1 Моносахариды.. 60

2.4.2 Дисахариды.. 62

2.4.3 Полисахариды.. 62

2.5 ЛИПИДЫ.. 64

2.5.1 Жиры (триглицериды) 64

2.5.2 Фосфо- и гликолипиды.. 65

2.5.3 Стероиды.. 66

ГЛАВА 3. 67

КЛЕТКА КАК СТРУКТУРНАЯ ЕДИНИЦА.. 67

3.1 КЛЕТКА. ОБЩИЙ ОБЗОР. 67

3.1.1 Эукариотические клетки. 69

3.1.2 Прокариотические клетки. 71

3.1.3 Неклеточные формы жизни. 72

3.2 ЦИТОПЛАЗМА.. 73

3.3 РИБОСОМЫ.. 73

3.4 МЕМБРАНЫ.. 75

3.4.1 Молекулярная структура мембран. 75

3.5 КЛЕТОЧНОЕ ЯДРО.. 77

3.5.1 Нуклеоплазма. 78

3.5.2 Хромосомы.. 78

3.5.3 Ядрышко. 83

3.5.4 Ядерная оболочка. 84

3.5.5 Эквивалент ядра в прокариотических клетках. 84

3.6 ПЛАЗМИДЫ.. 85

3.7 МИТОХОНДРИИ И ПЛАСТИДЫ.. 85

3.7.1 Митохондрии. 85

3.7.2 Пластиды.. 88

3.7.3 Филогенез митохондрий и пластид. 91

3.8 СИСТЕМА ЭНДОМЕМБРАН.. 92

3.8.1 Эндоплазматический ретикулум (ЭР) 92

3.8.2 Система Гольджи. 93

3.8.3 Пузырьки. 94

3.8.4 Вакуоли. 95

3.9 МИКРОФИЛАМЕНТЫ И ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЕ ДВИЖЕНИЯ.. 97

3.10 ТРУБЧАТЫЕ (ТУБУЛЯРНЫЕ) СТРУКТУРЫ.. 98

3.10.1 Микротрубочки (микротубулы) 98

3.10.2 Центриоли и базальные тельца. 98

3.10.3 Жгутики и реснички. 99

3.10.4 Веретено деления. 100

3.11 ПАРАПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ.. 100

3.11.1 Параплазматические включения эукариотических клеток. 100

3.11.2 Гранулы прокариотических клеток. 102

3.12 КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА.. 102

3.12.1 Стенка (оболочка) растительных клеток. 102

3.12.2 Стенка прокариотических клеток. 104

ГЛАВА 4. 105

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ.. 105

4.1 БИОКАТАЛИЗ. 106

4.2 ОБМЕН ВЕЩЕСТВАМИ МЕЖДУ КЛЕТКОЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ 109

4.2.1 Свободный транспорт. 110

4.2.2 Транспорт с переносчиком. 111

4.3 ДИССИМИЛЯЦИЯ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ.. 113

4.3.1 Обзор процессов диссимиляции. 113

4.3.2 Пути расщепления углеводов. 114

4.3.3 Биологическое окисление. 118

4.4 АССИМИЛЯЦИЯ.. 123

4.4.1 Фотосинтез (общий обзор) 125

4.4.2 Преобразование энергии в фотосинтезе (световой процесс) 126

4.4.3 Превращения веществ при фотосинтезе (темновой процесс) 131

4.6 РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ.. 136

4.6.1 Внутриклеточная ферментная регуляция. 137

ГЛАВА 5. 140

РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.. 140

5.1 ДЕЙСТВИЕ ГЕНОВ.. 141

5.1.1 Транскрипция. 142

5.1.2 Трансляция. 145

5.2 ОТ ПОЛИПЕПТИДА К ПРИЗНАКУ.. 149

5.3 РЕГУЛЯЦИЯ ГЕННОЙ АКТИВНОСТИ.. 150

5.3.1 Регулирование транскрипции. 150

5.3.2 Регулирование трансляции. 153

5.4 МОДИФИКАЦИИ.. 154

5.5 ВЗАИМООТНОШЕНИЯ АЛЛЕЛЕЙ.. 155

5.6 ПОЛИГЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ И ПЛЕИОТРОПИЯ.. 156

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 157

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Гл – глицерин

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота

ЖК – жирная кислота

ОВП – окислительно-восстановительный потенциал

ПРЦ – пигмент реакционного центра

РНК – рибонуклеиновая кислота

РНП – рибонуклеопротеиды

УФ – ультрафиолетовое излучение

ФС I и ФС II – I и II фотосистемы

ЦНС – центральная нервная система

ЦПЭ – цепь переноса электронов

ЦТК – цикл трикарбоновых кислот (цикл лимонной кислоты)

ЭР – эндоплазматический ретикулум

А (Ade) – аденин

ADP – аденозиндифосфорная кислота (аденозиндифосфат)

AMP – аденозинмонофосфорная кислота (аденозинмонофосфат)

АТР – аденозинтрифосфорная кислота (аденозинтрифосфат

C (Cyt) – цитозин

СоА (КоА) – кофермент А

СТР – цитозинтрифосфат

dRib – дезоксирибоза

FAD (ФАД)– флавинадениндинуклеотид

G (Gua) – гуанин

GTР – гуанидинтрифосфат

mРНК – информационная (матричная) РНК

NAD⁺ (НАД⁺) – никотинамидадениндинуклеотид

NADP – никотинамидадениндинуклеотидфосфат

P – неорганический фосфат

Rib – рибоза

rNTP – рибонуклеозидтрифосфат

rРНК – рибосомальная РНК

T (Thy) – тимин

tPHK – транспортная РНК

U (Ura) – урацил

UMP – уридинмонофосфат

ВВЕДЕНИЕ

Биология (от греч. биос – жизнь и логос – слово) – это наука о живых системах. Живое отличается необычайным разнообразием, оно представлено неисчислимым множеством видов живых существ. На Земле известно более 3000 видов прокариот (бактерий и синезеленых водорослей), более 450000 видов растений и более 1,2 млн. видов животных. Выявление и объяснение общего, одинаково справедливого для всего многообразия организмов – задача общей биологии.

Известно несколько подразделений биологии на отдельные науки. По предмету науки выделяют, ботанику, зоологию и микробиологию.

Частная микробиология, ботаника или зоология занимается множеством отдельных видов и естественной системой их родства (систематика, или таксономия). Общая микробиология, ботаника или зоология по возможности абстрагируется от видовых особенностей организмов. Главные ветви этих наук: морфология, изучающая внешние формы и структуру; анатомия, изучающая внутреннее строение; физиология, занимающаяся функциями организмов (физиология обмена веществ, роста, развития, движения, органов чувств); генетика – учение об изменчивости и наследственности.

В самых разных областях биологии (в таксономии, морфологии, физиологии, генетике и др.) возрастает значение пограничных дисциплин, связывающих биологию с соседними науками, – биохимии и биофизики.

По изучаемому структурному уровню живого различают науки о биологических молекулах (млекулярную биологию, биохимию), затем учение о клетке (цитологию, которая включает цитоморфологию, цитофизиологию, цитогенетику и цитохимию), учение о тканях (гистологию), учение об органах, или органологию (органографию и физиологию органов), организменную биологию (к ней относится, например, учение о поведении – этология, учение о растительном организме, изучаемом ботаникой, животном организме, изучаемом зоологией и т.д.) и надорганизменную биологию. Ветви надорганизменной биологии изучают распространение организмов (биогеография) и их взаимоотношения с внешней средой (экология). На самом низшем (молекулярная биология) и самом высшем (экология) уровнях этой системы наук границы между структурой и функцией, морфологией и физиологией стираются.

По преобладающим методам можно различать описательную (например, морфологию), экспериментальную (например, физиологию) и теоретическую биологию.

Дата добавления: 2014-09-29 | Просмотры: 928 | Нарушение авторских прав