Егэ биология термины и понятия. Что надо знать к ОГЭ по биологии, чтобы сдать его

Глоссарий по биологии

Абиогенез - развитие живого из неживой материи в процессе эволюции (гипотетическая модель происхождения жизни).

Акарология – наука, изучающая клещей.

Аллель – одно из конкретных состояний гена (доминантная аллель, рецессивная аллель).

Альбинизм – отсутствие пигментации кожи и ее производных, вызванное нарушением образования пигмента меланина. Причины возникновения альбинизма различны.

Аминоациальный центр – активный центр в рибосоме, где происходит контакт кодона и антикодона.

Амитоз – прямое деление клетки, при котором не происходит равномерного распределения наследственного материала между дочерними клетками.

Амниоты – позвоночные животные, у которых в эмбриогенезе формируется провизорный орган – амнион (водная оболочка). Развитие амниот происходит на суше – в яйце, или внутриутробно (рептилии, птицы, млекопитающие, человек).

Амниоцентез -получение амниотической жидкости с находящимися в ней клетками развивающегося плода. Используется для дородовой диагностики наследственных болезней и определения пола.

Анаболия (Надставка) – появление новых признаков на поздних стадиях эмбрионального развития, приводящее к увеличению продолжительности онтогенеза.

Аналогичные органы – органы животных различных таксономических групп, сходные по строению и выполняемым ими функциям, но развивающиеся из разных эмбриональных зачатков.

Анамнии – стадия митоза (мейоза), в которой происходит расхождение хроматид к полюсам клетки. В анафазе I мейоза расходятся не хроматиды, а гелые хромосомы, состоящие из двух хроматид, вследствие чего в каждой дочерней клетке оказывается гаплоидный набор хромосом.

Аномалии развития – нарушение структуры и функции органов в процессе индивидуального развития.

Антигены – вещества белковой природы, вызывающие при попадании в организм иммунологическую реакцию с образованием антител.

Антикодон - триплет нуклеотидов молекулы тРНК, который контактирует с кодоном иРНК в аминоациальном центре рибосомы.

Антимутагены – вещества различной природы, снижающие частоту мутаций (витамины, ферменты и др.).

Антитела – белки-иммуноглобулины, вырабатываемые в организме в ответ на проникновение антигенов.

Антропогенез – эволюционный путь происхождения и развития человека.

Антропогенетика – наука, изучающая вопросы наследственности и изменчивости у человека.

Анеуплодия – изменения числа хромосом в кариотипе (гетероплоидия).

Арахнология – наука, изучающая паукообразных.

Ароморфоз – эволюционные морфофункциональные преобразования общебиологического значения, повышающие уровень организации животных.

Архаллаксис – изменения, возникающие на разных стадиях эмбрионального развития и направляющие филогенез по новому пути.

Архантропы – группа древнейших людей, объединенных в один вид – гомо эректус (человек выпрямленный). К этому виду относят питекантропов, синантропов, гейдельбергского человека и другие близкие формы.

Атавизм – полное развитие рудиментарного органа, не характерное для данного вида.

Аутофагия – процесс переваривания клеткой необратимо измененных ее органоидов и участков цитоплазмы с помощью гидролитических ферментов лизосом.

Близнецы:

Монозиготные – близнецы, которые развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом (полиэмбриония);

Дизиготные (полизиготные) – близнецы, которые развиваются из двух или более яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами (полиовуляция).

Наследственные – болезни, вызванные нарушением структуры и функции наследственного материала. Различают генные и хромосомные болезни;

Молекулярные – болезни, вызванные генными мутациями. При этом может измениться строение структурных белков и белков ферментов;

Хромосомные – болезни, обусловленные нарушением структуры или числа хромосом (аутосом или половых хромосом) вследствие хромосомных или геномных мутаций;

Вильсона-Коновалова (гепатоцеребральная дегенерация) – молекулярная болезнь, связанная с нарушением обмена меди, что приводит к поражению печени и головного мозга. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу;

Галактоземия – молекулярная болезнь, связанная с нарушением углеводного обмена. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу;

Серповидно-клеточная анемия – молекулярная болезнь, в основе которой лежит генная мутация, что приводит к изменению аминокислотного состава B-цепи гемоглобина. Наследуется по типу неполного доминирования;

Фенилкетонурия – молекулярная болезнь, вызванная нарушением обмена аминокислоты и фенилаланина. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу.

Базальное тельце (кинетосома) – Стректура в основании жгутика, или реснички, образованная микротрубочками.

Биогенез – Происхождение и развитие организмов из живой материи.

Биология развития – наука, возникшая на стыке эмбриологии и молекулярной биологии и изучающая структурные, функциональные и генетические основы индивидуального развития, механизмы регуляции жизнедеятельности организмов.

Бластодерма – совокупность клеток (бластомеров), образующих стенку бластулы.

Брахидактилия – короткопалость. Наследуется по аутосомно-доминантному типу.

Векторы генетические – ДНК-содержащие структуры (вирусы, плазмиды), используемые в генной инженерии для присоединения генов и введения их в клетку.

Вирусы – неклеточные формы жизни; способны в живые клетки и размножаться в них. Обладают собственным генетическим аппаратом, представленным ДНК или РНК.

Витальная окраска (прижизненная) – метод окрашивания других структур с помощью красителей, не оказывающих на них токсического действия.

Включения – непостоянные компоненты цитоплазмы клеток, представленные секреторными гранулами, запасными питательными веществами, конечными продуктами метаболизма.

Вырожденность генетического кода (избыточность) – наличие в генетическом коде нескольких кодонов, соответствующих одной аминокислоте.

Гаметогенез – процесс образования зрелых половых клеток (гамет) : женских гамет – овогенез, мужских гамет – сперматогенез.

Гаметы – половые клетки, с гаплоидным набором хромосом.

Гаплоидные клетки – клетки, содержащие одинарный набор хромосом (n)

Гастроцель – полость в двух- или трехслойном зародыше.

Гаструляция – период эмбриогенеза, в котором осуществляется формирование двух- или трехслойного зародыша.

Биогельминты – гельминты, в жизненном цикле которых происходит смена хозяев или развитие всех стадий происходит внутри одного организма без выхода во внешнюю среду;

Геогельминты – гельминты, личиночные стадии которых развиваются во внешней среде (аскарида, кривоголовка);

Контактно-передаваемые – гельминты, инвазионная стадия которых может попадать в организм хозяина при контакте с больным (карликовый цепень, острица).

Гемизиготный организм – организм, имеющий единственную аллель анализируемого гена в связи с отсутствием гомологической хромосомы (44+XY).

Гемофилия – молекулярная болезнь, сцепленная с X-хромосомой (рецессивный тип наследования). Проявляется с нарушение свертывания крови.

Ген – Структурная единица генетической информации:

Аллельные гены – гены, локализированные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и определяющие различные проявления одного и того же признака.

Неаллельные гены – локализованные в разных локусах гомологичных хромосом или в негомологичных хромосомах; определяют развитие разных признаков;

Регуляторные – контролирующие работу структурных генов, их функция проявляется во взаимодействии с белками-ферментами;

Структурные – содержащие информацию о полипептидной структуре цепи;

Мобильные – способные перемещаться по геному клетки и внедряться в новые хромосомы; они могут изменять активность других генов;

Мозаичные – гены эукариот, состоящие из информативных (экзонов) и неинформативных (интронов) участков;

Модуляторы – гены, которые усиливают или ослабляют действие основных генов;

Обязательные (гены «домашнего хозяйства») – гены, кодирующие белки, синтезируемые во всех клетках (гистоны и др.);

Специализированные («гены роскоши») – кодирующие белки, синтезируемые в отдельных специализированных клетках (глобины);

Голандрические – локализированные в участках Y-хромосомы, негомологичных Х-хромосоме; определяют развитие признаков, наследуемых только по мужской линии;

Псевдогены – имеющие сходные нуклеотидные последовательности с функционирующими генами, но из-за накопления в них мутаций функционально неактивны (входят в состав генов альфа и бета-глобинов).

Генетика – наука, о наследственности и изменчивости организмов. Термин введен в науку в 1906г. Английским генетиком В.Бэтсоном.

Генетическая карта – условное изображение хромосом в виде линий с нанесенными на них названиями генов и с соблюдением расстояний между генами, выраженных в процентах кроссинговера – морганидах (1 морганида = 1% кроссинговера).

Генетический анализ – комплекс методов, направленных на изучение наследственности и изменчивости организмов. Включает в себя гибридологический метод, метод учета мутаций, цитогенетический, популяционно-статистический и др.

Генетический груз – накопление в генофонде популяции рецессивных аллелей, приводящих в гомозиготном состоянии к снижению жизнеспособности отдельных особей и популяции в целом.

Генетический код – система «записи» генетической информации в виде последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Генная инженерия – целенаправленное изменение наследственной программы клетки с использованием методов молекулярной генетики.

Генокопии – сходство фенотипов, имеющих разную генетическую природу (умственная отсталость при некоторых молекулярных болезнях).

Геном – количество генов гаплоидной клетки, характерное для данного вида организмов.

Генотип – система взаимодействующих аллелей генов, характерных для данного индивидуума.

Генофонд – совокупность генов особей, составляющих популяцию.

Гериатрия – область медицины, занимающаяся разработкой методов лечения престарелых людей.

Геронтология – наука, изучающая процессы старения организмов.

Геропротекторы – вещества-антимутагены, связывающие свободные радикалы. Замедляют наступления старости и увеличивают продолжительность жизни.

Гетерогенность популяций генетическая – наличие у особей данной популяции нескольких аллельных вариантов (минимум двух) одного гена. Обусловливает генетический полиморфизм популяций.

Гетерозиготный организм – организм, в соматических клетках которого содержатся различные аллели данного гена.

Гетероплодия – увеличение, или уменьшение числа отдельных хромосом в диплоидном наборе (моносомия, трисомия).

Гетеротопия – изменение в процессе эволюции места закладки в эмбриогенезе того, или иного органа.

Гетерохроматин – участки хромосом, сохраняющие спирализованное состояние в интерфазе, не транскрибируется. Гетерохронии – изменения в процессе эволюции времени закладки в эмбриогенезе того, или иного органа.

Гибрид – гетерозиготный организм, образовавшийся при скрещивании генетически различающихся форм.

Гипертрихоз – локальный – признак, сцепленный с Y-хромосомой; проявляется в усиленном росте волос на краю ушной раковины; наследуется по рецессивному типу.

Гистогенез эмбриональный – образование тканей из материала зародышевых листков путем деления клеток, их роста и дифференцировки, миграции, интеграции и межклеточных взаимодействий.

Гоминидная триада – совокупность трех признаков, присущих только человеку:

Морфологическая: абсолютное прямохождение, развитие относительно большого головного мозга, развитие кисти, приспособленной к тонким манипуляциям;

Психосоциальная – абстрактное мышление, вторая сигнальная система (речь), сознательная и целенаправленная трудовая деятельность.

Гомозиготный организм – организм, в соматических клетках которого содержатся одинаковые аллели данного гена.

Гомоитермные животные – организмы, способные поддерживать постоянную температуру тела независимо от температуры окружающей среды (теплокровные животные, человек).

Гомологичные органы – органы, развивающиеся из одних и тех же эмбриональных зачатков; их строение может быть различным в зависимости от выполняемой функции.

Гомологичные хромосомы – пара одинаковых по размеру и строению хромосом, из которых одна – отцовская, другая – материнская.

Гонотрофический цикл – биологическое явление, наблюдаемое у кровососущих членистоногих, при котором созревание и откладка яиц тесно сопряжены с питанием кровью.

Группа сцепления – совокупность генов, расположенных в одной хромосоме и наследующихся сцеплению. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. Нарушение сцепления происходит при кроссинговере.

Дальтонизм – молекулярная болезнь, сцепленная и Х-хромосомой (рецессивный тип наследования). Проявляется нарушением цветового зрения.

Девиация (отклонение) – появление новых признаков на средних стадиях эмбрионального развития, определяющего новый путь филогенеза.

Дегенерация – эволюционные изменения, характеризующиеся упрощением строения организма по сравнению с предковыми формами.

Делеция – хромосомная аберрация, при которой выпадает участок хромосомы.

Детерминация – генетически обусловленная способность клеток зародыша только к определенному направлению дифференцировки.

Диакинез – заключительная стадия профазы I мейоза, в течение которой завершается процесс расхождения гомологичных хромосом после конъюгации.

Дивергенция – образование в процессе эволюции нескольких новых групп от общего предка.

Диплоидная клетка – клетка, содержащая двойной набор хромосом (2n).

Диплотена – стадия профазы I мейоза – начало расхождения гомологичных хромосом после конъюгации.

Дифференциация пола – процесс развития половых признаков в онтогенезе.

Доминантный признак – признак, проявляющийся в гомо- и гетерозиготном состоянии.

Донор – организм, у которого берут ткань или органы для пересадки.

Древо жизни – схематическое изображение путей эволюционного развития в виде дерева с ветвями.

Дрейф генов (генетико-автоматические процессы) – изменения генетической структуры в небольших популяциях, выражающееся в уменьшении генетического полиморфизма и увеличении числа гомозигот.

Дробление – период эмбриогенеза, в котором происходит образование многоклеточного зародыша путем последовательных митотических делений бластомеров без увеличения их размеров.

Дупликация – хромосомная аберрация, при которой происходит удвоение участка хромосомы.

Естественный отбор – процесс, при котором в результате борьбы за существование выживают наиболее приспособленные организмы.

Жаберные дуги (артериальные) – кровеносные сосуды, проходящие в жаберных перегородках и претерпевающие количественные и качественные изменения в процессе эволюции кровеносной системы позвоночных.

Жизненный цикл – время существования клетки от момента ее образования до гибели или разделения на две дочерние в результате перехода из состояния G 0 в митотический цикл.

Зародышевый период – применительно к человеку период эмбриогенеза с 1-й по 8-ую неделю внутриутробного развития.

Зародышевый организатор – участок зиготы (серый серп), во многом определяющий ход эмбриогенеза. При удалении серого серпа развитие прекращается на стадии дробления.

Зиготена – стадия профазы I мейоза, в которой гомологичные хромосомы объединяются (конъюгируют) в пары (биваленты).

Идиодаптация (алломорфоз) – морфофункциональные изменения организмов, не повышающие уровень организации, но делающие данный вид приспособленным к конкретным условиям жизни.

Изменчивость – свойство организмов менять в процессе индивидуального развития отдельны признаки:

Модификационная – фенотипические изменения, обусловленные влиянием факторов внешней среды на генотип;

Генотипическая – изменчивость, связанная с количественными и качественными изменениями наследственного материала;

Комбинативная – тип изменчивости, который зависит от перекомбинации генов и хромосом в генотипе (мейоз и оплодотворение);

Мутационная – тип изменчивости, связанный с нарушением структуры и функции наследственного материала (мутациями).

Иммунодепрессия – угнетение защитных иммунологических реакций организма.

Иммунодепрессоры – вещества, подавляющие ответ иммунной системы организма реципиента на трансплантат, способствующие преодолению тканевой несовместимости и приживлению пересаженной ткани.

Инверсия – хромосомная аберрация, при которой происходит внутрихромосомные разрывы и переворот вырезанного участка на 180 0 .

Индукция эмбриональная – взаимодействие между частями зародыша, в процессе которого одна часть (индуктор) определяет направление развития (дифференцировки) другой части.

Инициация – процесс, обеспечивающий начало реакций матричного синтеза (инициация трансляции – связывание в пептидном центре малой субъеденицы рибосомы кодона АУГ с тРНК-метионином).

Инокуляция – введение возбудителя болезни переносчиком в ранку со слюной в укусе.

Интерфаза – часть клеточного цикла, в течение которого происходит подготовка клетки к делению.

Интрон – неинформативный участок мозаичного гена у эукариот.

Кариотип – диплоидный набор соматической клетки, характеризующийся числом хромосом, их строением и размерами. Видоспецифический признак.

Квартиранство – одна из форм симбиоза, при которой один организм использует другого в качестве жилища.

Кейлоны – вещества белковой природы, угнетающие митотическую активность клеток. Кинетопласт – специализированный участок митохондрии, обеспечивающий энергией движение жгутика.

Кинетохор – специализированный участок центромеры, в области которого происходит образованиекоротких микротрубочек веретена деления и формирования связей между хромосомами и центриолями.

Классификация хромосом:

Деневерская – хромосомы объеденены в группы на основании их размеров и форм. Для выявления хромосом используется сплошной метод окраски;

Парижская – основана на характеристике внутренней структуры хромосом, которая выявляется с помощью дифференциального окрашивания. Одинаковое расположение сегментов имеется только в гомологичных хромосомах.

Кластеры генов – группы различных генов с родственными функциями (гены глобина).

Клон клеток – совокупность клеток, образовавшихся от одной родоначальной клетки последовательных митотических делений.

Клонирование генов – получение большого числа однородных фрагментов ДНК (генов).

Кодоминирование – тип взаимодействия аллельных генов (при наличии множества аллелей), когда два доминантных гена проявляются в фенотипе независимо друг от друга (IУ группа крови).

Кодон – последовательность из трех нуклеотидов в молекуле ДНК (иРНК), соответствующая какой-либо аминокислоте (смысловой кодон). Кроме смысловых, имеются терминирующие и инициирующие кодоны.

Колинеарность – соответствие порядка расположения нуклеотидов в молекуле ДНК (иРНК) порядку расположения аминокислот в молекуле белка.

Колхицин – вещество, разрушающее микротрубочки веретена деления и останавливающее митоз на стадии метафазы.

Комменсализм (нахлебничество) – одна из форм симбиоза, которая выгодна только для одного организма.

Комплементарность – строгое соответствие азотистых оснований друг-другу (А-Т; Г-Ц)

Тип взаимодействие неаллельных генов, когда развитие признака определяется двумя парами генов.

Консультирование (медико-генетическое) – консультирование обратившегося лица о возможном наследовании определенной болезни и способе ее предупреждения с использованием метода генетического анализа.

Контаминация – способ заражения с помощью переносчика, при котором возбудитель попадает в организм через микротравмы на коже и слизистых оболочках или перорально с загрязненными продуктами.

Конъюгация – конъюгация у бактерий – процесс, при котором микроорганизмы обмениваются плазмидами, в связи с чем клетки приобретают новые свойства:

Конъюгация у инфузорий – особый вид полового процесса, при котором две особи обмениваются гаплоидными мигрирующими ядрами;

Конъюгация хромосом – соединение гомологичных хромосом в пары (биваленты) в профазе I мейоза.

Копуляция – процесс слияния половых клеток (особей) у простейших.

Корреляции – взаимозависимое, сопряженное развитие определенных структур организма:

Онтогенетические – согласованность развития отдельных органов и систем в индивидуальном развитии;

Филогенетические (координации) – устойчивые взаимозависиммости между органами или частями организма, обусловленные филогенетически (сочетанное развитие зубов, длины кишечника у хищных и травоядных).

Кроссинговер – обмен участками хроматид гомологичных хромосом, который происходит в профазу I мейоза и приводит к перекомбинации генетического материала.

Культивирование клеток, тканей – метод, позволяющий сохранить жизнеспособность структур при их выращивании на искусственных питательных средах вне организма для изучения процессов пролиферации, роста, дифференцировки.

Лептотена – начальная стадия профазы I мейоза, в которой хромосомы в ядре клетки видны в виде тонких нитей.

Летальных эквивалент – коэффициент, позволяющий количественно оценить генетический груз популяции. У человека эквивалент равен 3-8 рецессивным гомозиготным состояниям, приводящим организм к гибели до репродуктивного периода.

Лигазы – ферменты, соединяющие («сшивающие») отдельные фрагменты молекул нуклеиновых кислот в единое целое (соединение экзонов при сплайсинге).

Макроэволюция – эволюционные процессы, происходящие в таксономических еденицах выше видового уровня (отряд, класс, тип).

Маргинотомическая гипотеза – гипотеза, объясняющая процессы старения уменьшением молекулы ДНК на 1% после каждого клеточного деления (короче ДНК – короче жизнь).

Мезонерфоз (первичная почка) – тип почки позвоночных, в которой структурно-функциональными элементами являются начинающие формироваться капсулы Боумена – Шумлянского, связанные с капиллярными клубочками. Закладывается в туловищном отделе.

Мейоз – деление овоцитов (сперматоцитов) в период созревания (гаметогенез). Результатом мейоза являются перекомбинации генов и образование гаплоидных клеток.

Метагенез – чередование в жизненном цикле организмов полового и бесполого размножения.

Метанефрос (вторичная почка) – тип почки позвоночных, структурно-функциональном элементом которой является нефрон, состоящий из специализированных отделов. Закладывается в фазовом отделе.

Метафаза – стадия митоза (мейоза), в которой достигается максимальная спирализация хромосом, расположенных по экватору клетки, и формируется митотический аппарат.

Методы генетики:

Близнецовый – метод изучения близнецов путем установления внутрипарного сходства (конкорднантности) и различия (дискордантности) между ними. Позволяет определить относительную роль наследственности и среды развития признаков у потомком;

Генеалогический – метод составления родословных; позволяет установить тип наследования и прогнозировать вероятность наследования признаков у потомков;

Гибридизации соматических клеток – экспериментальный метод, который позволяет осуществить в культуре слияние соматических клеток различных организмов с получением комбинированных кариотипов;

Гибридологический – метод, устанавливающий характер наследования признаков с помощью системы скрещиваний. Он заключается в получении гибридов, их анализе в ряду поколений с использованием количественных данных;

Моделирование наследственных болезней – метод основан на законе гомологических рядов наследственной изменчивости. Позволяет использовать полученные на животных экспериментальные данные для изучения наследственных болезней человека;

Онтогенетический (биохимический) – метод основан на использовании биохимических медодик для выявления в индивидуальном развитии метаболических нарушений, вызванных аномальным геном;

Популяционно-статистический – метод основан на изучении генетического состава популяций (закон Харди – Вайнберга). Позволяет проанализировать количество отдельных генов и соотношение генотипов в популяции;

Цитогенетический – метод микроскопического изучения наследственных структур клетки. Используется при кариотипировании и определении полового хроматина.

Микроэволюция – элементарные эволюционные процессы, происходящие на популяционном уровне.

Митотически (клеточный) цикл – время существования клетки в период подготовки к митозу (G 1, S, G 2) и самого митоза. Период G 0 не входит в продолжительность митотического цикла.

Мимикрия – биологическое явление, выражающееся в подражательном сходстве незащищенных организмов неродственным им защищенным или несъедобным видам.

Митоз – универсальный способ деления соматических клеток, при котором происходит равномерное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками.

Митотический аппарат – аппарат деления, формирующийся в метафазе и состоящий из центриолей, микротрубочек и хромосом.

Модификация иРНК – завершающий этап процессинга, происходящий после сплайсинга. Модификация 5’-конца происходит путем присоединения кэп-структуры, представленной метилгуанином, а к 3’-концу присоединяется полиадениновый «хвост».

Зауропсидный – тип мозга позвоночных, в котором ведущая роль принадлежит переднему мозгу, где появляются впервые скопления нервных клеток в виде островков – древняя кора (рептилии, птицы);

Ихтиопсидный – тип мозга позвоночных, в котором ведущая роль принадлежит среднему мозгу (круглоротые, рыбы, амфибии);

Маммальный – тип мозга позвоночных, в котором интегрирующую функцию выполняет кора больших полушарий, полностью покрывающая передний мозг – новая кора (млекопитающие, человек).

Мониторинг генетический – информационная система регистрации числа мутаций в популяциях и сравнения темпов мутирования ряду поколений.

Мономер – структурный элемент (блок) полимерной цепи (в белке – аминокислота, в ДНК – нуклеотид).

Всё, что нужно знать об ОГЭ по биологии в 2019 году, можно почитать - как готовиться, на что обращать внимание, почему могут снять баллы, что советуют участники ОГЭ прошлого года.

Подпишись на нас в Вконтакте и будь в курсе последних новостей!

Биология (от греч. биос - жизнь, логос - слово, наука) - это комплекс наук о живой природе.

Предметом биологии являются все проявления жизни: строение и функции живых существ, их разнообразие, происхождение и развитие, а также взаимодействие с окружающей средой. Основная задача биологии как науки состоит в истолковании всех явлений живой природы на научной основе, учитывая при этом, что целостному организму присущи свойства, в корне отличающиеся от его составляющих.

Термин «биология» встречается в трудах немецких анатомов Т. Роозе (1779) и К. Ф. Бурдаха (1800), однако только в 1802 году он был впервые употреблен независимо друг от друга Ж. Б. Ламар ком и Г. Р. Тревиранусом для обозначения науки, изучающей живые организмы.

Биологические науки

В настоящее время в состав биологии включают целый ряд наук, которые можно систематизировать по таким критериям: по предмету и преобладающим методам исследования и по изучаемому уровню организации живой природы. По предмету исследования биологические науки делят на бактериологию, ботанику, вирусологию, зоологию, микологию.

Ботаника - это биологическая наука, комплексно изучающая растения и растительный покров Земли. Зоология - раздел биологии, наука о многообразии, строении, жизнедеятельности, распространении и взаимосвязи животных со средой обитания, их происхождении и развитии. Бактериология - биологическая наука, изучающая строение и жизнедеятельность бактерий, а также их роль в природе. Вирусология - биологическая наука, изучающая вирусы. Основным объектом микологии являются грибы, их строение и особенности жизнедеятельности. Лихенология - биологическая наука, изучающая лишайники. Бактериология, вирусология и некоторые аспекты микологии часто рассматриваются в составе микробиологии - раздела биологии, науке о микроорганизмах (бактериях, вирусах и микроскопических грибах). Систематика, или таксономия , - биологическая наука, которая описывает и классифицирует по группам все живые и вымершие существа.

В свою очередь, каждая из перечисленных биологических наук подразделяется на биохимию, морфологию, анатомию, физиологию, эмбриологию, генетику и систематику (растений, животных или микроорганизмов). Биохимия - это наука о химическом составе живой материи, химических процессах, происходящих в живых организмах и лежащих в основе их жизнедеятельности. Морфология - биологическая наука, изучающая форму и строение организмов, а также закономерности их развития. В широком смысле она включает в себя цитологию, анатомию, гистологию и эмбриологию. Различают морфологию животных и растений. Анатомия - это раздел биологии (точнее - морфологии), наука, изучающая внутреннее строение и форму отдельных органов, систем и организма в целом. Анатомия растений рассматривается в составе ботаники, анатомия животных - в составе зоологии, а анатомия человека является отдельной наукой. Физиология - биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Существуют физиология растений, животных и человека. Эмбриология (биология развития) - раздел биологии, наука об инди видуальном развитии организма, в том числе развитии зародыша.

Объектом генетики являются закономерности наследственности и изменчивости. В настоящее время это одна из наиболее динамично развивающихся биологических наук.

По изучаемому уровню организации живой природы выделяют молекулярную биологию, цитологию, гистологию, органологию, биологию организмов и надорганизменных систем. Молекулярная биология является одним из наиболее молодых разделов биологии, наука, изучающая, в частности, организацию наследственной информации и биосинтез белка. Цитология, или клеточная биология , - биологическая наука, объектом изучения которой являются клетки как одноклеточных, так и многоклеточных организмов. Гистология - биологическая наука, раздел морфологии, объектом которой является строение тканей растений и животных. К сфере органологии относят морфологию, анатомию и физиологию различных органов и их систем.

Биология организмов включает все науки, предметом которых являются живые организмы, например, этологию - науку о поведении организмов.

Биология надорганизменных систем подразделяется на биогеографию и экологию. Распространение живых организмов изучает биогеография , тогда как экология - организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем) и биосферы.

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

Выявление и объяснение закономерностей строения, функционирования и развития живой природы на различных уровнях ее организации является задачей общей биологии . К ней относят биохимию, молекулярную биологию, цитологию, эмбриологию, генетику, экологию, эволюционное учение и антропологию. Эволюционное учение изучает причины, движущие силы, механизмы и общие закономерности эволюции живых организмов. Одним из его разделов является палеонтология - наука, предметом которой являются ископаемые останки живых организмов. Антропология - раздел общей биологии, наука о происхождении и развитии человека как биологического вида, а также разнообразии популяций современного человека и закономерностях их взаимодействия.

Прикладные аспекты биологии отнесены к сфере биотехнологии, селекции и других быстроразвивающихся наук. Биотехнологией называют биологическую науку, изучающую использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Она широко применяется в пищевой (хлебопечение, сыроделие, пивоварение и др.) и фармацевтической промышленностях (получение антибиотиков, витаминов), для очистки вод и т. п. Селекция - наука о методах создания пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.

Прогресс биологии тесно связан с успехами других естественных и точных наук, таких как физика, химия, математика, информатика и др. Например, микроскопирование, ультразвуковые исследования (УЗИ), томография и другие методы биологии основываются на физических закономерностях, а изучение структуры биологических молекул и процессов, происходящих в живых системах, было бы невозможным без применения химических и физических методов. Применение математических методов позволяет, с одной стороны, выявить наличие закономерной связи между объектами или явлениями, подтвердить достоверность полученных результатов, а с другой - смоделировать явление или процесс. В последнее время все большее значение в биологии приобретают компьютерные методы, например моделирование. На стыке биологии и других наук возник целый ряд новых наук, таких как биофизика, биохимия, бионика и др.

Достижения биологии

Наиболее важными событиями в области биологии, повлиявшими на весь ход ее дальнейшего развития, являются: установление молекулярной структуры ДНК и ее роли в передаче информации в живой материи (Ф. Крик, Дж. Уотсон, М. Уилкинс); расшифровка генетического кода (Р. Холли, Х. Г. Корана, М. Ниренберг); открытие структуры гена и генетической регуляции синтеза белков (А. М. Львов, Ф. Жакоб, Ж. Л. Моно и др.); формулировка клеточной теории (М. Шлейден, Т. Шванн, Р. Вирхов, К. Бэр); исследование закономерностей наследственности и изменчивости (Г. Мендель, Х. де Фриз, Т. Морган и др.); формулировка принципов современной систематики (К. Линней), эволюционной теории (Ч. Дарвин) и учения о биосфере (В. И. Вернадский).

Значимость открытий последних десятилетий еще предстоит оценить, однако наиболее крупными достижениями биологии были признаны: расшифровка генома человека и других организмов, определение механизмов контроля потока генетической информации в клетке и формирующемся организме, механизмов регуляции деления и гибели клеток, клонирование млекопитающих, а также открытие возбудителей «коровьего бешенства» (прионов).

Работы по программе «Геном человека», которые проводились одновременно в нескольких странах и были завершены в начале нынешнего века, привели нас к пониманию того, что у человека имеется около 25–30 тыс. генов, но информация с большей части нашей ДНК не считывается никогда, так как в ней содержится огромное количество участков и генов, кодирующих признаки, утратившие значение для человека (хвост, оволосение тела и др.). Кроме того, был расшифрован ряд генов, отвечающих за развитие наследственных заболеваний, а также геновмишеней лекарственных препаратов. Однако практическое применение результатов, полученных в ходе реализации данной программы, откладывается до тех пор, пока не будут расшифрованы геномы значительного количества людей, и тогда станет понятно, в чем же все-таки их различие. Эти цели поставлены перед целым рядом ведущих лабораторий всего мира, работающих над реализацией программы «ENCODE».

Биологические исследования являются фундаментом медицины, фармации, широко используются в сельском и лесном хозяйстве, пищевой промышленности и других отраслях человеческой деятельности.

Хорошо известно, что только «зеленая революция» 1950-х годов позволила хотя бы частично решить проблему обеспечения быстро растущего населения Земли продуктами питания, а животноводство - кормами за счет внедрения новых сортов растений и прогрессивных технологий их выращивания. В связи с тем, что генетически запрограммированные свойства сельскохозяйственных культур уже почти исчерпаны, дальнейшее решение продовольственной проблемы связывают с широким введением в производство генетически модифицированных организмов.

Производство многих продуктов питания, таких как сыры, йогурты, колбасы, хлебобулочные изделия и др., также невозможно без использования бактерий и грибов, что является предметом биотехнологии.

Познание природы возбудителей, процессов течения многих заболеваний, механизмов иммунитета, закономерностей наследственности и изменчивости позволили существенно снизить смертность и даже полностью искоренить ряд болезней, таких, например, как черная оспа. С помощью новейших достижений биологической науки решается и проблема репродукции человека.

Значительная часть современных лекарственных препаратов производится на основе природного сырья, а также благодаря успехам генной инженерии, как, например, инсулин, столь необходимый больным сахарным диабетом, в основном синтезируется бактериями, которым перенесен соответствующий ген.

Не менее значимы биологические исследования для сохранения окружающей среды и разнообразия живых организмов, угроза исчезновения которых ставит под сомнение существование человечества.

Наибольшее значение среди достижений биологии имеет тот факт, что они лежат даже в основе построения нейронных сетей и генетического кода в компьютерных технологиях, а также широко используются в архитектуре и других отраслях. Вне всякого сомнения, наступивший XXI век является веком биологии.

Методы познания живой природы

Как и любая другая наука, биология имеет свой арсенал методов. Помимо научного метода познания, применяемого в других отраслях, в биологии широко используются такие методы, как исторический, сравнительно-описательный и др.

Научный метод познания включает в себя наблюдение, формулировку гипотез, эксперимент, моделирование, анализ результатов и выведение общих закономерностей.

Наблюдение - это целенаправленное восприятие объектов и явлений с помощью органов чувств или приборов, обусловленное задачей деятельности. Основным условием научного наблюдения является его объективность, т. е. возможность проверки полученных данных путем повторного наблюдения или применения иных методов исследования, например эксперимента. Полученные в результате наблюдения факты называются данными . Они могут быть как качественными (описывающими запах, вкус, цвет, форму и т. д.), так и количественными , причем количественные данные являются более точными, чем качественные.

На основе данных наблюдений формулируется гипотеза - предположительное суждение о закономерной связи явлений. Гипотеза подвергается проверке в серии экспериментов.Экспериментом называется научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в контролируемых условиях, позволяющих выявить характеристики данного объекта или явления. Высшей формой эксперимента является моделирование - исследование каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. По существу это одна из основных категорий теории познания: на идее моделирования базируется любой метод научного исследования - как теоретический, так и экспериментальный.

Результаты эксперимента и моделирования подвергаются тщательному анализу. Анализом называют метод научного исследования путем разложения предмета на составные части или мысленного расчленения объекта путем логической абстракции. Анализ неразрывно связан с синтезом. Синтез - это метод изучения предмета в его целостности, в единстве и взаимной связи его частей. В результате анализа и синтеза наиболее удачная гипотеза исследования становится рабочей гипотезой , и если она способна устоять при попытках ее опровержения и по-прежнему удачно предсказывает ранее необъясненные факты и взаимосвязи, то она может стать теорией.

Под теорией понимают такую форму научного знания, которая дает целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Общее направление научного исследования состоит в достижении более высоких уровней предсказуемости. Если теорию не способны изменить никакие факты, а встречающиеся отклонения от нее регулярны и предсказуемы, то ее можно возвести в ранг закона - необходимого, существенного, устойчивого, повторяющегося отношения между явлениями в природе.

По мере увеличения совокупности знаний и совершенствования методов исследования гипотезы и прочно укоренившиеся теории могут оспариваться, видоизменяться и даже отвергаться, поскольку сами научные знания по своей природе динамичны и постоянно подвергаются критическому переосмыслению.

Исторический метод выявляет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функции. В ряде случаев с помощью этого метода новую жизнь обретают гипотезы и теории, ранее считавшиеся ложными. Так, например, произошло с предположениями Ч. Дарвина о природе передачи сигналов по растению в ответ на воздействия окружающей среды.

Сравнительно-описательный метод предусматривает проведение анатомо-морфологического анализа объектов исследования. Он лежит в основе классификации организмов, выявления закономерностей возникновения и развития различных форм жизни.

Мониторинг - это система мероприятий по наблюдению, оценке и прогнозу изменения состояния исследуемого объекта, в частности биосферы.

Проведение наблюдений и экспериментов требует зачастую применения специального оборудования, такого как микроскопы, центрифуги, спектрофотометры и др.

Микроскопия широко применяется в зоологии, ботанике, анатомии человека, гистологии, цитологии, генетике, эмбриологии, палеонтологии, экологии и других разделах биологии. Она позволяет изучить тонкое строение объектов с использованием световых, электронных, рентгеновских и других типов микроскопов.

Организм - это целостная система, способная к самостоятельному существованию. По количеству клеток, входящих в состав организмов, их делят на одноклеточные и многоклеточные. Клеточный уровень организации у одноклеточных организмов (амебы обыкновенной, эвглены зеленой и др.) совпадает с организменным. В истории Земли был период, когда все организмы были представлены только одноклеточными формами, но они обеспечивали функционирование как биогеоценозов, так и биосферы в целом. Большинство многоклеточных организмов представлено совокупностью тканей и органов, в свою очередь также имеющих клеточное строение. Органы и ткани приспособлены для выполнения определенных функций. Элементарной единицей данного уровня является особь в ее индивидуальном развитии, или онтогенезе, поэтому организменный уровень также называют онтогенетическим . Элементарным явлением данного уровня являются изменения организма в его индивидуальном развитии.

Популяционно-видовой уровень

Популяция - это совокупность особей одного вида, свободно скрещивающихся между собой и проживающих обособленно от других таких же групп особей.

В популяциях происходит свободный обмен наследственной информацией и ее передача потомкам. Популяция является элементарной единицей популяционно-видового уровня, а элементарным явлением в данном случае являются эволюционные преобразования, например мутации и естественный отбор.

Биогеоценотический уровень

Биогеоценоз представляет собой исторически сложившееся сообщество популяций разных видов, взаимосвязанных между собой и окружающей средой обменом веществ и энергии.

Биогеоценозы являются элементарными системами, в которых осуществляется вещественноэнергетический круговорот, обусловленный жизнедеятельностью организмов. Сами биогеоценозы - это элементарные единицы данного уровня, тогда как элементарные явления - это потоки энергии и круговороты веществ в них. Биогеоценозы составляют биосферу и обусловливают все процессы, протекающие в ней.

Биосферный уровень

Биосфера - оболочка Земли, населенная живыми организмами и преобразуемая ими.

Биосфера является самым высоким уровнем организации жизни на планете. Эта оболочка охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхний слой литосферы. Биосфера, как и все другие биологические системы, динамична и активно преобразуется живыми существами. Она сама является элементарной единицей биосферного уровня, а в качестве элементарного явления рассматривают процессы круговорота веществ и энергии, происходящие при участии живых организмов.

Как уже было сказано выше, каждый из уровней организации живой материи вносит свою лепту в единый эволюционный процесс: в клетке не только воспроизводится заложенная наследственная информация, но и происходит ее изменение, что приводит к возникновению новых сочетаний признаков и свойств организма, в свою очередь подвергающихся действию естественного отбора на популяционно-видовом уровне и т. д.

Биологические системы

Биологические объекты различной степени сложности (клетки, организмы, популяции и виды, биогеоценозы и саму биосферу) рассматривают в настоящее время в качествебиологических систем.

Система - это единство структурных компонентов, взаимодействие которых порождает новые свойства по сравнению с их механической совокупностью. Так, организмы состоят из органов, органы образованы тканями, а ткани формируют клетки.

Характерными чертами биологических систем являются их целостность, уровневый принцип организации, о чем говорилось выше, и открытость. Целостность биологических систем в значительной степени достигается за счет саморегуляции, функционирующей по принципу обратной связи.

К открытым системам относят системы, между которыми и окружающей средой происходит обмен веществ, энергии и информации, например, растения в процессе фотосинтеза улавливают солнечный свет и поглощают воду и углекислый газ, выделяя кислород.

Одним из основополагающих понятий в современной биологии является представление о том, что всем живым организмам присуще клеточное строение. Изучением строения клетки, ее жизнедеятельности и взаимодействия с окружающей средой занимается наукацитология , в настоящее время чаще именуемая клеточной биологией. Своему появлению цитология обязана формулировке клеточной теории (1838–1839 гг., М. Шлейден, Т. Шванн, дополнена в 1855 г. Р. Вирховым).

Клеточная теория является обобщенным представлением о строении и функциях клеток как единиц живого, об их размножении и роли в формировании многоклеточных организмов.

Основные положения клеточной теории:

Клетка - единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов - вне клетки жизни нет. Клетка - единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование. Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям. Новые клетки образуются только в результате деления материнских клеток («клетка от клетки »). Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, из тканей состоят органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток. Клетки многоклеточных организмов имеют полный набор генов, но отличаются друг от друга тем, что у них работают различные группы генов, следствием чего является морфологическое и функциональное разнообразие клеток - дифференцировка.

Благодаря созданию клеточной теории стало понятно, что клетка является мельчайшей единицей жизни, элементарной живой системой, которой присущи все признаки и свойства живого. Формулировка клеточной теории стала важнейшей предпосылкой развития воззрений на наследственность и изменчивость, так как выявление их природы и присущих им закономерностей неизбежно наводило на мысль об универсальности строения живых организмов. Выявление единства химического состава и плана строения клеток послужило толчком и для развития представлений о происхождении живых организмов и их эволюции. Кроме того, происхождение многоклеточных организмов из единственной клетки в процессе эмбрионального развития стало догмой современной эмбриологии.

В живых организмах встречается около 80 химических элементов, однако только для 27 из этих элементов установлены их функции в клетке и организме. Остальные элементы присутствуют в незначительных количествах, и, по-видимому, попадают в организм с пищей, водой и воздухом. Содержание химических элементов в организме существенно различается. В зависимости от концентрации их делят на макроэлементы и микроэлементы.

Концентрация каждого из макроэлементов в организме превышает 0,01 %, а их суммарное содержание - 99 %. К макроэлементам относят кислород, углерод, водород, азот, фосфор, серу, калий, кальций, натрий, хлор, магний и железо. Первые четыре из перечисленных элементов (кислород, углерод, водород и азот) называют такжеорганогенными , поскольку они входят в состав основных органических соединений. Фосфор и сера также являются компонентами ряда органических веществ, например белков и нуклеиновых кислот. Фосфор необходим для формирования костей и зубов.

Без оставшихся макроэлементов невозможно нормальное функционирование организма. Так, калий, натрий и хлор участвуют в процессах возбуждения клеток. Калий также необходим для работы многих ферментов и удержания воды в клетке. Кальций входит в состав клеточных стенок растений, костей, зубов и раковин моллюсков и требуется для сокращения мышечных клеток, а также для внутриклеточного движения. Магний является компонентом хлорофилла - пигмента, обеспечивающего протекание фотосинтеза. Он также принимает участие в биосинтезе белка. Железо, помимо того, что оно входит в состав гемоглобина, переносящего кислород в крови, необходимо для протекания процессов дыхания и фотосинтеза, а также для функционирования многих ферментов.

Микроэлементы содержатся в организме в концентрациях менее 0,01 %, а их суммарная концентрация в клетке не достигает и 0,1 %. К микроэлементам относятся цинк, медь, марганец, кобальт, йод, фтор и др. Цинк входит в состав молекулы гормона поджелудочной железы - инсулина, медь требуется для процессов фотосинтеза и дыхания. Кобальт является компонентом витамина В12, отсутствие которого приводит к анемии. Йод необходим для синтеза гормонов щитовидной железы, обеспечивающих нормальное протекание обмена веществ, а фтор связан с формированием эмали зубов.

Как недостаток, так и избыток или нарушение обмена макро- и микроэлементов приводят к развитию различных заболеваний. В частности, недостаток кальция и фосфора вызывает рахит, нехватка азота - тяжелую белковую недостаточность, дефицит железа - анемию, а отсутствие йода - нарушение образования гормонов щитовидной железы и снижение интенсивности обмена веществ. Уменьшение поступления фтора с водой и пищей в значительной степени обусловливает нарушение обновления эмали зубов и, как следствие, предрасположенность к кариесу. Свинец токсичен почти для всех организмов. Его избыток вызывает необратимые повреждения головного мозга и центральной нервной системы, что проявляется потерей зрения и слуха, бессонницей, почечной недостаточностью, судорогами, а также может привести к параличу и такому заболеванию, как рак. Острое отравление свинцом сопровождается внезапными галлюцинациями и заканчивается комой и смертью.

Недостаток макро- и микроэлементов можно компенсировать путем увеличения их содержания в пище и питьевой воде, а также за счет приема лекарственных препаратов. Так, йод содержится в морепродуктах и йодированной соли, кальций - в яичной скорлупе и т. п.

Клетки растений

Растения относятся к эукариотическим организмам, следовательно, их клетки обязательно содержат ядро хотя бы на одном из этапов развития. Также в цитоплазме растительных клеток имеются разнообразные органоиды, однако их отличительным свойством является наличие пластид, в частности хлоропластов, а также крупных вакуолей, наполненных клеточным соком. Основное запасающее вещество растений - крахмал - откладывается в виде зерен в цитоплазме, особенно в запасающих органах. Еще одним существенным признаком растительных клеток является наличие целлюлозных клеточных оболочек. Следует отметить, что у растений клетками принято называть и образования, живое содержимое которых отмерло, а клеточные стенки остались. Нередко эти клеточные стенки пропитываются лигнином в процессе одревеснения, или суберином при опробковении.

Ткани растений

В отличие от животных, у растений клетки склеены углеводной срединной пластинкой, между ними также могут быть межклетники, заполненные воздухом. В течение жизни ткани могут изменять свои функции, например, клетки ксилемы вначале выполняют проводящую функцию, а затем - опорную. У растений насчитывают до 20–30 типов тканей, объединяющих около 80 видов клеток. Ткани растений делят на образовательные и постоянные.

Образовательные , или меристематические, ткани принимают участие в процессах роста растения. Они расположены на верхушках побегов и корней, в основаниях междоузлий, образуют слой камбия между лубом и древесиной в стебле, а также подстилают пробку в одревесневших побегах. Постоянное деление этих клеток поддерживает процесс неограниченного роста растений: образовательные ткани верхушек побега и корня, а у некоторых растений - и междоузлий обеспечивают рост растений в длину, а камбий - в толщину. При повреждении растения из клеток, оказавшихся на поверхности, формируются раневые образовательные ткани, которые заполняют возникшие промежутки.

Постоянные ткани растений специализируются на выполнении определенных функций, что отражается на их строении. Они неспособны к делению, однако при определенных условиях могут вновь приобретать эту способность (за исключением мертвых тканей). К постоянным тканям относятся покровные, механические, проводящие и основные.

Покровные ткани растений защищают их от испарения, механических и термических повреждений, проникновения микроорганизмов, обеспечивают обмен веществ с окружающей средой. К покровным тканям относятся кожица и пробка.

Кожица , или эпидерма , - это однослойная ткань, лишенная хлоропластов. Кожица покрывает листья, молодые побеги, цветки и плоды. Она пронизана устьицами и может нести различные волоски и железки. Сверху кожица покрыта кутикулой из жироподобных веществ, которая защищает растения от избыточного испарения. Для этого же предназначены и некоторые волоски на ее поверхности, тогда как железки и железистые волоски могут выделять различные секреты, в том числе воду, соли, нектар и др.

Устьица - это специальные образования, через которые происходит испарение воды -транспирация . В устьицах замыкающие клетки окружают устьичную щель, под ними располагается свободное пространство. Замыкающие клетки устьиц чаще всего имеют бобовидную форму, в них встречаются хлоропласты и зерна крахмала. Внутренние стенки замыкающих клеток устьиц утолщены. Если замыкающие клетки насыщены водой, то внутренние стенки растягиваются и устьице открывается. Насыщение водой замыкающих клеток связано с активным транспортом в них ионов калия и других осмотически активных веществ, а также накоплением растворимых углеводов в процессе фотосинтеза. Через устьица происходит не только испарение воды, но и газообмен в целом - поступление и удаление кислорода и углекислого газа, которые проникают далее по межклетникам и потребляются клетками в процессе фотосинтеза, дыхания и т. д.

Клетки пробки , которая в основном покрывает одревесневшие побеги, пропитываются жироподобным веществом суберином, что, с одной стороны, вызывает гибель клеток, а с другой - пред отвращает испарение с поверхности растения, обеспечивая тем самым термическую и механическую защиту. В пробке, как и в кожице, имеются специальные образования для проветривания - чечевички . Клетки пробки образуются в результате деления пробкового камбия, подстилающего ее.

Механические ткани растений выполняют опорную и защитную функции. К ним относят колленхиму и склеренхиму. Колленхима - это живая механическая ткань, имеющая удлиненные клетки с утолщенными целлюлозными стенками. Она характерна для молодых, растущих органов растений - стеблей, листьев, плодов и т. д. Склеренхима - это мертвая механическая ткань, живое содержимое клеток которой отмирает вследствие одревеснения клеточных стенок. По сути дела, от клеток склеренхимы остаются только утолщенные и одревесневшие клеточные стенки, что как нельзя лучше способствует выполнению ими соответствующих функций. Клетки механической ткани чаще всего вытянуты в длину и называются волокнами. Они сопровождают клетки проводящей ткани в составе луба и древесины. Одиночные или собранные в группыкаменистые клетки склеренхимы округлой или звездчатой формы обнаруживаются в незрелых плодах груши, боярышника и рябины, в листьях кувшинки и чая.

По проводящей ткани осуществляется транспорт веществ по телу растения. Существует два вида проводящей ткани: ксилема и флоэма. В состав ксилемы , или древесины , входят проводящие элементы, механические волокна и клетки основной ткани. Живое содержимое клеток проводящих элементов ксилемы - сосудов и трахеид - рано отмирает, от них остаются только одревесневшие клеточные стенки, как и в склеренхиме. Функцией ксилемы является восходящий транспорт воды и растворенных в ней минеральных солей от корня к побегу. Флоэма , или луб , также является сложной тканью, поскольку образована проводящими элементами, механическими волокнами и клетками основной ткани. Клетки проводящих элементов - ситовидных трубок - живые, однако в них исчезают ядра, а цитоплазма смешивается с клеточным соком для облегчения транспорта веществ. Клетки располагаются одна над другой, клеточные стенки между ними имеют многочисленные отверстия, что делает их похожими на сито, из-за чего клетки называют ситовидными . По флоэме транспортируются вода и растворенные в ней органические вещества из надземной части растения в корень и другие органы растения. Загрузку и разгрузку ситовидных трубок обеспечивают прилегающие к ним клетки-спутницы. Основная ткань не только заполняет промежутки между другими тканями, но и выполняет питательную, выделительную и другие функции. Питательную функцию выполняют фотосинтезирующие и запасающие клетки. Большей частью это паренхимные клетки , т. е. они имеют почти одинаковые линейные размеры: длину, ширину и высоту. Основные ткани расположены в листьях, молодых стеблях, плодах, семенах и других запасающих органах. Некоторые виды основной ткани способны выполнять всасывающую функцию, как, например, клетки волосконосного слоя корня. Выделение осуществляют разнообразные волоски, железки, нектарники, смоляные ходы и вместилища. Особое место среди основных тканей принадлежит млечникам, в клеточном соке которых накапливаются каучук, гутта и др. вещества. У водных растений возможно разрастание межклетников основной ткани, вследствие чего образуются крупные полости, с помощью которых осуществляется проветривание.

Органы растений

Вегетативные и генеративные органы

В отличие от животных, тело растений расчленено на небольшое количество органов. Они делятся на вегетативные и генеративные. Вегетативные органы поддерживают жизнедеятельность организма, но не участвуют в процессе полового размножения, тогда как генеративные органы выполняют именно эту функцию. К вегетативным органам относят корень и побег, а к генеративным (у цветковых) - цветок, семя и плод.

Корень

Корень - это подземный вегетативный орган, выполняющий функции почвенного питания, закрепления растения в почве, транспорта и запасания веществ, а также вегетативного размножения.

Морфология корня. Корень имеет четыре зоны: роста, всасывания, проведения и корневой чехлик. Корневой чехлик защищает клетки зоны роста от повреждения и облегчает продвижение корня среди твердых частиц почвы. Он представлен крупными клетками, способными со временем ослизняться и отмирать, что облегчает рост корня.

Зона роста состоит из клеток, способных к делению. Часть из них после деления увеличивается в размерах в результате растяжения и начинает выполнять присущие им функции. Иногда зону роста подразделяют на две зоны: деления и растяжения.

В зоне всасывания расположены клетки корневых волосков, выполняющие функцию всасывания воды и минеральных веществ. Клетки корневых волосков живут недолго, слущиваясь через 7–10 дней после образования.

В зоне проведения , или боковых корней , вещества транспортируются из корня в побег, а также происходит ветвление корня, т. е. образование боковых корней, что способствует заякориванию растения. Кроме того, в данной зоне возможно запасание веществ и закладывание почек, с помощью которых может происходить вегетативное размно

Биологические термины цитологии

Гомеостаз (гомо - одинаковый, стасис — состояние) - поддержание постоянства внутренней среды живой системы. Одно из свойств всего живого.

Фагоцитоз (фаго - пожирать, цитос — клетка) - крупных твердых частиц. Фагоцитозом питаются многие простейшие. С помощью фагоцитоза, иммунные клетки, уничтожают чужеродные микроорганизмы.

Пиноцитоз (пино - пью, цитос — клетка) - жидкости (вместе с растворенными веществами).

Прокариоты , или доядерные (про - до, карио - ядро) - наиболее примитивного строения. Прокариотические клетки не имеют оформленного , нет , генетическая информация представлена одной кольцевой (иногда линейной) хромосомой. У прокариот отсутствуют мембранные органоиды, за исключением фотосинтезирующих органелл у цианобактерий. К прокариотическим организмам относятся Бактерии и Археи.

Эукариоты , или ядерные (эу - хорошо, карио - ядро) - и многоклеточные организмы, имеющее оформленное ядро. Имеют более сложную организацию, по сравнению в прокариотами.

Кариоплазма (карио - ядро, плазма - содержимое) -жидкое содержимое клетки.

Цитоплазма (цитос - клетка, плазма - содержимое) - внутренняя среда клетки. Состоит из гиалоплазмы (жидкой части) и органойдов.

Органоид , или органелла (орган - инструмент, ойд - подобный) - постоянное структурное образование клетки, выполняющее определенные функции.

В профазе 1 мейоза, каждая из уже скрученных двухроматидных хромосом тесно сближается с гомологичной ей. Это называется конъюгация (ну путать с конъюгацией инфузорий).

Пара сблизившихся гомологичных хромосом называется бивалентом .

Затем хроматида перекрещивается с гомологичной (несестренской) хроматидой на соседней хромосоме (с которой образован бивалент).

Места скрещивания хроматид называется хиазмами . Хиазмы открыл в 1909 году бельгийский ученый Франс Альфонс Янсенс.

А потом кусочек хроматиды отрывается в месте хиазмы и перескакивает на другую (гомологичную т.е. несестренскую) хроматиду.

Произошла рекомбинация генов. Результат: часть генов перекочевало с одной гомологичной хромосомы на другую.

До кроссинговера одна гомологичная хромосома обладала генами от материнского организма, а вторая от отцовского. А после обе гомологичные хромосомы обладают генами как материнского так и отцовского организма.

Значение кроссинговера таково: в результате этого процесса образуются новые комбинации генов, следовательно, больше наследственная изменчивость, следовательно, больше вероятность появления новых признаков, которые могут оказаться полезными.

Митоз – непрямое деление эукариотической клетки.

Основной тип деления клеток у эукариот. При митозе происходит равномерное, одинаковое распределение генетической информации.

Митоз проходит в 4 фазы (профаза, метафаза, анафаза, телофаза). Образуются две одинаковых клетки.

Термин ввел в употребление Вальтер Флеминг.

Амитоз – прямое, «неправильное» деление клетки. Первым описал амитоз Роберт Ремак. Хромосомы не спирализуются, репликации ДНК не происходит, нити веретена деления не образуются, ядерная мембрана не распадается. Происходит перетяжка ядра, с образованием двух неполноценных ядер, с, как правило, неравномерно распределенной наследственной информацией. Иногда даже клетка не делится, а просто образуется двухядерной. После амитоза клетка теряет способность к митозу. Этот термин ввел в употребление Вальтер Флеминг.

• эктодермы(внешнего слоя),
• энтодермы(внутреннего слоя) и
• мезодермы (среднего слоя).

Амеба обыкновенная –

простейшее типа Саркомастигофоры (Саркожгутиконосцы), класса Корненожки, отряда Амебы.

Тело не имеет постоянной формы. Передвигаются с помощью ложноножек — псевдоподий.

Питаются фагоцитозом.

Инфузория-туфелька – гетеротрофное простейшее.

Тип Инфузории. Органоиды движения – реснички. Пища проницает в клетку через специальный органойд — клеточное ротовое отверстие.

В клетке два ядра: большое (макронуклеус) и малое (микронуклеус).

АБИОТИЧЕСКАЯ СРЕДА, совокупность неорганических условий существования организмов. Эти условия оказывают влияние на распределение всего живого на планете. Абиотическую среду определяют различные факторы, в т. ч. химические (состав атмосферного воздух...

Абрикос

АБРИКОС, род деревьев и кустарников сем. розоцветных. Включает 10 видов, дико произрастающих преимущественно в Азии. В культуре более 5 тыс. лет. Выращивают в основном абрикос обыкновенный. Дерево выс. до 8 м, долговечно, светолюбиво, жаростойко, за...

Авиценна

Авокадо

АВОКАДО(персея американская), вечнозелёное дерево сем. лавровых, плодовая культура. Родина – Центральная и Южная Америка, где с давних пор выращивается. Культивируется также в Австралии, на Кубе. В России – на Черноморском побережье Кавказа. Ствол в...

Австралийская ехидна

АВСТРАЛИЙСКАЯ ЕХИДНА, млекопитающее сем. ехидновых отр. однопроходных (яйцекладущих). Обитает в Восточной Австралии и на западной её оконечности. Дл. тела ок. 40 см, масса 2,5–6 кг. Тело покрыто толстыми иглами дл. 6–8 см. Наиболее мощные иглы распо...

Австралопитековые

АВСТРАЛОПИТЕКОВЫЕ, ископаемые представители отр. приматов, передвигавшиеся на двух ногах. Имеют общие признаки как с обезьянами (напр., примитивное строение черепа), так и с человеком (напр., более развитый, чем у обезьяны, мозг, прямохождение). В...

Автотрофы

АВТОТРОФЫ, организмы, синтезирующие нужные им органические вещества из неорганических соединений. К автотрофам относятся наземные зелёные растения (образуют органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза), водоросли,...

Агава

АГАВА, род многолетних растений сем. агавовых. Включает св. 300 видов. Родина – Центральная Америка и острова Карибского моря. Суккуленты. Многие виды (агава американская, оттянутая и др.) выращивают как комнатные растения. Стебли короткие ил...

Адаптация

АДАПТАЦИЯ, приспособление организма, популяции или биологического вида к условиям окружающей среды. Включает морфологические, физиологические, поведенческие и др. изменения (или их совокупность), обеспечивающие выживание в данных условиях. Адаптации...

Аденозинтрифосфат

АДЕНОЗИНТРИФОСФАТ (АТФ), нуклеотид, универсальный аккумулятор и переносчик химической энергии в живых клетках. Молекула АТФ состоит из азотистого основания аденина, углевода рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты (фосфатов). Химическая энергия АТФ...

Аденоиды

АДЕНОИДЫ, увеличение глоточной (носоглоточной) миндалины за счёт разрастания её лимфоидной ткани. Причины – аллергия, перенесённые детские инфекции. Аденоиды вызывают нарушение носового дыхания, снижение слуха, гнусавость голоса. Часто присоединяютс...