Инфоурок Биология Другие методич. материалыБиология в таблицах и схемах для 6-9 классов

Биология в таблицах и схемах для 6-9 классов

Скачать материал



А.В. Маталин

БИОЛОГИЯ

В ТАБЛИЦАХ И СХЕМАХ 6–9

к л а с с ы

АСТ

Москва

УДК 373:57

ББК 28я721

                  М33

Маталин, Андрей Владимирович.

М33 Биология в таблицах и схемах : 6–9 классы : справочные материалы / А.В. Маталин. — Москва : Издательство АСТ, 2018. — 270, [2] с : ил.

ISBN 978-5-17-103255-5

(Новая школьная программа)

ISBN 978-5-17-103254-8

(Подготовка к основному государственному экзамену)

Справочник включает все основные темы школьного курса биологии для 6–9 классов и соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту (ФГОС) основного образования.

Теоретический материал представлен в краткой и доступной форме — в виде схем и таблиц, позволяющих легко и быстро понять и запомнить изучаемую тему. Книга окажет эффективную помощь при освоении новых и повторении пройденных тем, а также при подготовке к основному государственному экзамену.

УДК 373:57 ББК 28я721

© Маталин А.В.

© Издательство АСТ

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

БИОЛОГИЯ КАК НАУКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15

Таблица 1. Биологические науки  . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Таблица 2. Методы научного познания   . . . . . . . . . . . 16 Таблица 3. Основные уровни организации живой

природы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ ОРГНИЗМОВ   . . . . . . . . . . . . . .  18 Клеточное строение организмов   . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18 Таблица 4. Критерии живых систем . . . . . . . . . . . . . . 18 Таблица 5. Белки и их свойства   . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Схема 1. Образование пептидной связи   . . . . . . . . . . . 20 Таблица 6. Структура белковых молекул   . . . . . . . . . 21 Таблица 7. Денатурация белка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Таблица 8. Функции белков   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Таблица 9. Строение и свойства углеводов . . . . . . . . . 24 Таблица 10. Функции углеводов . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Схема 2. Липиды (жиры) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Таблица 11. Функции липидов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Таблица 12. Нуклеиновые кислоты   . . . . . . . . . . . . . . 27 Схема 3. Строение нуклеотида и принцип

комплементарности   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Таблица 13. Структура молекулы ДНК   . . . . . . . . . . . 29 Таблица 14. Функции РНК  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Схема 4. Строение молекул АТФ, АДФ и АМФ . . . . . 30 Таблица 15. Содержание химических соединений

в клетках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Таблица 16. Клетка   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Таблица 17. Положения клеточной теории

Шванна–Шлейдена   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Таблица 18. Положения современной клеточной

теории   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Схема 5. Многообразие клеток   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Таблица 19. Сравнительная характеристика клеток

прокариот и эукариот   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Таблица 20. Сравнительная характеристика клеток

эукариот   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34


Схема 6. Строение бактериальной клетки  . . . . . . . . . 36 Схема 7. Строение эукариотических клеток   . . . . . . . 36 Схема 8. Строение плазматической мембраны   . . . . . 37 Таблица 21. Функции плазматической мембраны   . . 38 Таблица 22. Функции ядра и цитоплазмы . . . . . . . . . 39 Схема 9. Строение одномембранных органоидов . . . . 40

Схема 10. Строение двумембранных органоидов . . . . 41 Таблица 23. Функции клеточных органоидов . . . . . . 41

Таблица 24. Обмен веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Таблица 25. Этапы энергетического обмена . . . . . . . . 44 Таблица 26. Типы автотрофного питания   . . . . . . . . . 46 Таблица 27. Этапы фотосинтеза   . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Таблица 28. Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза   . 49

Таблица 29. Ген и его экспрессия . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Таблица 30. Генетический код   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Таблица 31. Стандартный генетический код

(на языке и-РНК)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Таблица 32. Транскрипция  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Таблица 33. Трансляция   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Схема 11. Соотношение транскрипции

и трансляции в клетках эукариот . . . . . . . . . . . . . 54 Таблица 34. Строение и функции хромосом   . . . . . . . 54

Таблица 35. Кариотип  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Таблица 36. Репликация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Таблица 37. Клеточный и митотический циклы . . . . 57 Таблица 38. Типы клеточных делений . . . . . . . . . . . . 57 Таблица 39. Периоды интерфазы   . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Схема 12. Митотический цикл   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Таблица 40. Фазы митоза   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Схема 13. Мейоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Таблица 41. Фазы мейоза   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Таблица 42. Сравнение митоза и мейоза   . . . . . . . . . . 64 Таблица 43. Вирусы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Схема 14. Строение вирусов   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Таблица 44. Генетическое разнообразие вирусов   . . . 65

Признаки организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  66

Таблица 45. Наследственность и изменчивость . . . . . 66 Таблица 46. Гибридологический метод   . . . . . . . . . . . 66 Таблица 47. Гены и аллели  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Таблица 48. Аллели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Таблица 49. Гены  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

Таблица 50. Основные генетические понятия  . . . . . . 68

Таблица 51. Генотипы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Таблица 52. Варианты скрещиваний  . . . . . . . . . . . . . 68 Таблица 53. Варианты аутосомного наследования   . . 69 Таблица 54. Неполное доминирование . . . . . . . . . . . . 69 Таблица 55. Закономерности наследственности,

установленные Г. Менделем   . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

Схема 15. Закон частоты гамет и анализирующее

скрещивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

Схема 16. Моно- и дигибридное скрещивание . . . . . . 71 Таблица 56. Особенности сцепленного наследования

признаков   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Таблица 57. Особенности сцепленного с полом

наследования   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Таблица 58. Генетические различия полов

у человека  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Таблица 59. Типы изменчивости   . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Таблица 60. Свойства модификационной

изменчивости   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Схема 17. Норма реакции м вариационная кривая . . 77 Таблица 61. Виды наследственной изменчивости . . . 78 Таблица 62. Типы мутаций по месту локализации . . 78 Таблица 63. Типы мутаций по действию на

организм   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Таблица 64. Генные мутации   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Таблица 65. Хромосомные мутации . . . . . . . . . . . . . . 79 Таблица 66. Геномные мутации   . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Таблица 67. Задачи селекции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Таблица 68. Методы селекции   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Таблица 69. Группы живых организмов по типу

организации   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Таблица 70. Группы живых организмов по способу

питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Таблица 71. Группы живых организмов по типу

дыхания   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Таблица 72. Типы размножения . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Таблица 73. Способы размножения   . . . . . . . . . . . . . . 84 Таблица 74. Сравнение бесполого и полового

размножения   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Таблица 75. Типы половых процессов   . . . . . . . . . . . . 87 Таблица 76. Оплодотворение и его типы   . . . . . . . . . . 87 Таблица 77. Типы онтогенеза животных  . . . . . . . . . . 88 Таблица 78. Периодизация онтогенеза животных   . . 89 Схема 18. Эмбриональное развитие ланцетника  . . . . 90 Таблица 79. Зародышевые листки и их производные  91

Схема 19. Биогенетический закон

(Э. Геккеля и Ф. Мюллера)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

СИСТЕМА, МНОГООБРАЗИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ

ЖИВОЙ ПРИРОДЫ   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  92

Схема 20. Соподчинённость основных

систематических категорий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Царство бактерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  92

Таблица 80. Характеристика бактерий   . . . . . . . . . . . 92 Схема 21. Разнообразие форм бактерий . . . . . . . . . . . 93 Схема 22. Образование спор у бактерий . . . . . . . . . . . 93 Схема 23. Размножение бактериальной клетки   . . . . 93 Таблица 81. Роль бактерий в природе   . . . . . . . . . . . . 94 Таблица 82. Патогенные для человека бактерии . . . . 94 Таблица 83. Значение бактерий в хозяйственной

деятельности человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Царство грибы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  95

Таблица 84. Общая характеристика царства грибов   95

Схема 24. Строение грибов   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Схема 25. Размножение грибов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Таблица 85. Использование грибов для получения

продуктов питания и лекарств   . . . . . . . . . . . . . . . 98 Таблица 86. Грибы-паразиты растений   . . . . . . . . . . . 98 Таблица 87. Съедобные и несъедобные шляпочные

грибы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Таблица 88. Отличия похожих съедобных

и несъедобных грибов   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Схема 26. Строение лишайника   . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Таблица 89. Строение лишайников и функции

образующих его организмов   . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Таблица 90. Формы слоевища лишайников . . . . . . . 102

Таблица 91. Роль грибов и лишайников в природе   102 Царство растения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  102 Таблица 92. Растения   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Таблица 93. Высшие растения   . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Таблица 94. Отделы растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Схема 27. Строение водорослей . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Схема 28. Размножение хламидомонады . . . . . . . . . 106 Схема 29. Жизненный цикл нитчатых

водорослей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Схема 30. Жизненный цикл споровых растений . . . 108 Таблица 95. Органы покрытосеменных растений

и их функции   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Схема 31. Корень   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Схема 32. Строение побега . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Схема 33. Разнообразие побегов   . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Схема 34. Видоизменения побегов   . . . . . . . . . . . . . . 111 Схема 35. Строение почек   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Схема 36. Поперечный срез стебля двудольных

растений   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Схема 37. Внешнее и внутреннее строение листа   . . 113 Схема 38. Клеточное строение листа   . . . . . . . . . . . . 114 Схема 39. Разнообразие формы листа   . . . . . . . . . . . 114 Схема 40. Листорасположение и жилкование . . . . . 115

Схема 41. Строение цветка   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Схема 42. Разнообразие соцветий . . . . . . . . . . . . . . . 116 Таблица 96. Классы покрытосеменных растений   . . 117

Схема 43. Строение семян  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Таблица 97. Двойное оплодотворение

у покрытосеменных растений  . . . . . . . . . . . . . . . 118 Схема 44. Строение семязачатка и зародышевого мешка покрытосеменных растений   . . . . . . . . . . 119

Таблица 98. Отличительные особенности некоторых семейств покрытосеменных растений . . . . . . . . . 120 Схема 45. Диаграммы цветков покрытосеменных

растений   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Царство животные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  128

Таблица 99. Беспозвоночные и позвоночные

животные   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Таблица 100. Первичноротые и вторичноротые

животные   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Таблица 101. Характеристика основных типов

животных   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Схема 46. Строение простейших . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Схема 47. Бесполое размножение амёбы   . . . . . . . . . 138 Схема 48. Строение гидры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Схема 49. Жизненные циклы кишечнополостных   . 139 Схема 50. Строение плоских червей (сосальщик)   . . 140 Схема 51. Жизненные циклы плоских червей   . . . . 141

Схема 52. Внутреннее строение круглых червей

(самка аскариды)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Схема 53. Жизненный цикл аскариды . . . . . . . . . . . 142

Схема 54. Внутреннее строение кольчатых червей

(дождевой червь)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Схема 55. Строение брюхоногого моллюска . . . . . . . 143 Таблица 102. Характеристика основных классов

членистоногих   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 Схема 56. Строение членистоногих   . . . . . . . . . . . . . 146 Схема 57. Строение насекомых . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 Таблица 103. Типы метаморфоза насекомых . . . . . . 148 Таблица 104. Отряды насекомых   . . . . . . . . . . . . . . . 149 Таблица 105. Анамниа и Амниота   . . . . . . . . . . . . . . 149 Таблица 106. Характеристика основных классов

хордовых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Схема 58. Внутреннее строение ланцетника   . . . . . . 154 Схема 59. Строение костных рыб   . . . . . . . . . . . . . . . 155 Схема 60. Строение земноводных . . . . . . . . . . . . . . . 156

Схема 61. Внутреннее строение пресмыкающихся

(ящерица)   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Схема 62. Строение птиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 Схема 63. Строение млекопитающих  . . . . . . . . . . . . 159 Схема 64. Строение сердец позвоночных животных   161 Схема 65. Строение головного мозга позвоночных

животных   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Учение об эволюции органического мира . . . . . . . . .  162 Таблица 107. Эволюция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Таблица 108. Основные положения эволюционной

теории Ж.Б. Ламарка   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Таблица 109. Вклад Ж.Б. Ламарка в развитие

эволюционных идей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Таблица 110. Основные положения эволюционного

учения Ч. Дарвина   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  163

Таблица 111. Факторы эволюции по Ч. Дарвину  . . . .  164

Таблица 112. Значение эволюционного учения

Ч. Дарвина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  164

Схема 66. Формы естественного отбора (по

результату) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  165 Таблица 113. Вид и популяция . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  166 Таблица 114. Критерии вида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  166

Таблица 115. Популяция как элементарная единица

эволюции   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  167

Таблица 116. Количественные характеристики

популяции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  167 Таблица 117. Структура популяции . . . . . . . . . . . . . . .  168 Таблица 118. Способы видообразования   . . . . . . . . . . .  168 Таблица 119. Элементарные факторы эволюции   . . . .  169

Таблица 120. Адаптация   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  170

Таблица 121. Биологический прогресс

и биологический регресс   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  171

Таблица 122. Главные направления эволюционного

процесса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  172

Схема 67. Соотношение главных направлений

эволюционного процесса   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  173

Таблица 123. Ароморфозы позвоночных животных   .  174 Таблица 124. Ароморфозы семенных растений   . . . . .  175 Таблица 125. Ароморфозы покрытосеменных

растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  176

Таблица 126. Типы эволюционных изменений . . . . . .  176 Таблица 127. Аналогичные и гомологичные

органы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  177

Таблица 128. Основные гипотезы происхождения

жизни на Земле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  178 Таблица 129. Развитие жизни на Земле . . . . . . . . . . . .  181

ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  186

Общий план строения и жизнедеятельности

человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  186

Таблица 130. Место человека в системе органического

мира   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  186

Таблица 131. Доказательства происхождения

человека от животных  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Таблица 132. Основные этапы эволюции

человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Таблица 133. Раса и нация   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Таблица 134. Расы человека  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Таблица 135. Ткани и органы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 Таблица 136. Ткани организма человека . . . . . . . . . 191 Таблица 137. Системы органов человека  . . . . . . . . . 192 Нейрогуморальная регуляция процессов

жизнедеятельности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  195 Таблица 138. Нервная система   . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 Схема 68. Строение нейрона и синапса   . . . . . . . . . . 196 Схема 69. Спинной мозг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 Схема 70. Строение головного мозга . . . . . . . . . . . . . 198 Таблица 139. Функции мозга   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Таблица 140. Железы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

Таблица 141. Функции желёз внутренней

и смешанной секреции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

Схема 71. Строение вегетативной нервной системы   203

Пищеварительная система   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  204

Таблица 142. Органы пищеварения человека   . . . . . 204 Таблица 143. Пищеварение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Таблица 144. Зубы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Дыхательная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  206

Таблица 145. Строение органов дыхания . . . . . . . . . 206 Таблица 146. Газообмен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Таблица 147. Механизм дыхания . . . . . . . . . . . . . . . 207 Таблица 148. Количественные показатели

дыхания   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Внутренняя среда организма   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  208 Таблица 149. Состав крови   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

Таблица 150. Функции форменных элементов

крови . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Схема 72. Свёртывание крови . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Таблица 151. Группы крови человека

(система АВ0)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Таблица 152. Иммунитет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Кровеносная и лимфатическая системы . . . . . . . . . .  211 Таблица 153. Строение сердца   . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Схема 73. Кровообращение   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Таблица 154. Кровообращение   . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Таблица 155. Сердечный цикл   . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Таблица 156. Частота сердечных сокращений   . . . . 214 Обмен веществ и превращение энергии

в организме   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  215 Таблица 157. Витамины   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Выделительная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  218

Схема 74. Строение почки и нефрона . . . . . . . . . . . . 218 Таблица 158. Состав мочи  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Покровы тела и их функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  219 Таблица 159. Строение кожи   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Таблица 160. Функции кожи   . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 Размножение и развитие   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  221 Схема 75. Гаметогенез  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Схема 76. Строение половых клеток человека . . . . . 222

Схема 77. Половая система  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Схема 78. Оплодотворение у человека   . . . . . . . . . . . 223 Таблица 161. Особенности эмбрионального

развития человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 Таблица 162. Развитие ребёнка   . . . . . . . . . . . . . . . . 224

Таблица 163. Наследование некоторых признаков

у человека  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Таблица 164. Типы наследственных заболеваний

человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

Таблица 165. Типы наследования некоторых моногенных заболеваний человека . . . . . . . . . . . 228 Схема 79. Наследование гемофилии у человека   . . . 229 Таблица 166. Некоторые хромосомные

заболевания человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Цитологические основы хромосомных

заболеваний человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Опорно-двигательный аппарат   . . . . . . . . . . . . . . . . . .  233 Таблица 167. Скелет человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Схема 81. Скелет человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 Таблица 168. Строение и форма костей   . . . . . . . . . . 235

Схема 82. Скелет   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Таблица 169. Мышечная ткань . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 Схема 83. Мышцы человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238

Таблица 170. Группы мышц по направленности

действия   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Органы чувств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  240

Таблица 171. Структура анализатора . . . . . . . . . . . . 240 Схема 84. Зрительный анализатор  . . . . . . . . . . . . . . 240 Схема 85. Нарушения и коррекция зрения  . . . . . . . 241 Схема 86. Строение сетчатки глаза . . . . . . . . . . . . . . 242 Схема 87. Слуховой анализатор   . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Схема 88. Вестибулярный анализатор  . . . . . . . . . . . 243 Схема 89. Обонятельный и вкусовой анализаторы . . .  244

Высшая нервная деятельность . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  245 Таблица 172. Рефлексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

Таблица 173. Основы учения о высшей нервной

деятельности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246

Таблица 174. Условия выработки условного

рефлекса   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

Таблица 175. Этапы выработки условного

рефлекса   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Таблица 176. Фазы сна   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Таблица 177. Особенности высшей нервной

деятельности человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Таблица 178. Темперамент   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 Здоровье человека   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  253

Схема 90. Правила переливания крови   . . . . . . . . . . 253 Таблица 179. Причины обращения в медико-

генетическую консультацию . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Таблица 180. Мутагены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Приёмы оказания первой доврачебной помощи . . .  254

Схема 91. Первая помощь при артериальном

кровотечении   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Схема 92. Первая помощь при переломах

(наложение шины):   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

Схема 93. Первая помощь при переломе

позвоночника   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254

ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ

И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  255 Экологические факторы и их влияние

на организмы   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  255

Таблица 181. Среда жизни (обитания)  . . . . . . . . . . . 255 Таблица 182. Экологические факторы . . . . . . . . . . . 256 Таблица 183. Абиотические факторы среды   . . . . . . 257


Таблица 184. Закономерности влияния экологических факторов на организм   . . . . . . . . 258 Схема 94. Закон оптимума (толерантности) . . . . . . . 259 Таблица 185. Биотические взаимоотношения . . . . . 259 Схема 95. Биотические взаимоотношения . . . . . . . . 260 Экосистемная организация живой природы   . . . . . .  261

Таблица 186. Взаимодействие компонентов

экосистемы (биогеоценоза)   . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 Таблица 187. Структура экосистемы   . . . . . . . . . . . . 262 Таблица 188. Трофические уровни . . . . . . . . . . . . . . 263 Таблица 189. Цепи и сети питания . . . . . . . . . . . . . . 263 Схема 96. Пищевые цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 Таблица 190. Продукция экосистем . . . . . . . . . . . . . 264 Таблица 191. Правило экологической

пирамиды   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Таблица 192. Особенности пирамид биомасс . . . . . . 265

Таблица 193. Сукцессия —   . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Таблица 194. Основные отличия природных

экосистем и агроэкосистем   . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Биосфера — глобальная экосистема . . . . . . . . . . . . . .  266

Таблица 195. Учение В.И. Вернадского

о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Таблица 196. Состав биосферы   . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

Таблица 197. Функции живого вещества

в биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 Таблица 198. Границы биосферы   . . . . . . . . . . . . . . . 268 Схема 97. Круговорот веществ в биосфере . . . . . . . . 269 Схема 98. Природные ресурсы   . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

ПРЕДИСЛОВИЕ

В помощь школьникам и учителям предлагается учебное пособие, представляющее собой обобщённое изложением в наглядных таблицах и схемах основных понятий, правил, законов, процессов, планов строения и особенностей развития по курсу биологии.

В пособие включены все разделы биологии, изучаемые в 6–9 классах. Это биология как наука, методы изучения живых объектов, клеточное строение организмов, гены и хромосомы, вирусы, признаки организмов, закономерности наследственности и изменчивости, многообразие организмов, особенности строения, жизнедеятельности и значение бактерий, грибов, растений и животных, учение об эволюции органического мира, человек и его здоровье, взаимосвязи организмов и окружающей среды, экосистемы и их компоненты, учение о биосфере.

Краткое и ёмкое изложение материала поможет учащимся самостоятельно или с помощью учителя повторить школьный курс биологии и успешно подготовиться к сдаче основного государственного экзамена в 9 классе.

Структура пособия соответствует структуре кодификатора элементов содержания по биологии для составления контрольных измерительных материалов ОГЭ и соответствует логике изучения и повторения школьного курса биологии.

БИОЛОГИЯ КАК НАУКА

Таблица 1

Биологические науки

Науки

Объекты или область изучения

Ботаника

Растения

Зоология

Животные

Микробиология

Микроорганизмы

Вирусология

Вирусы

Биохимия

Химические основы жизни

Молекулярная биология

Взаимодействия между биологическими молекулами

Цитология

Клетки живых организмов

Гистология

Ткани живых организмов

Анатомия

Отдельные органы и организм в целом

Физиология

Физические и химические функции органов и тканей

Генетика

Особенности хранения и передачи наследственной информации, закономерности наследственности и изменчивости

Биология развития

Индивидуальное развитие организмов — онтогенез

Экология

Взаимосвязь организма и окружающей среды

Этология

Поведение организмов

Палеонтология

Организмы прошлых геологических эпох и следы их жизнедеятельности

Эволюционная биология

Зарождение и историческое развитие живой природы


Таблица 2

Методы научного познания

Научный метод

совокупность определённых правил, приёмов, способов и норм для создания системы научных знаний.

Метод

Особенности

Описательный

Наблюдение за объектами, явлениями, процессами.

Сравнительный

Выявление сходства и различий сравниваемых объектов.

Исторический

Сопоставление ранее известных и вновь полученных фактов.

Экспериментальный

Активное взаимодействие с объектом исследований для выявления ранее неизвестных свойств.

Моделирование

Создание модели, замещающей реальный объект, благодаря определённому сходству с ним.

Анализ и синтез

Разложение целого на более простые составные части и соединение отдельных компонентов сложного явления в единое целое.

Таблица 3

Основные уровни организации живой природы

Уровень

Особенности

Молекулярный

Биологически активные макромолекулы, взаимодействие которых обеспечивает обмен веществ и превращение энергии, а также хранение и передачу в череде поколений генетической информации.

Окончание табл. 3

Уровень

Особенности

Клеточный

Клетка — элементарная структурно-функциональная единица всего живого.

Тканевый

Ткань — совокупность клеток определённого типа и межклеточного вещества, объединённых единством выполняемых функций.

Органный

Орган — структурно-функциональное объединение нескольких типов тканей, занимающих определённое место в организме, пространственно изолированных от других органов и выполняющих определённые функции.

Организменный

Организм — целостная одноклеточная или многоклеточная живая система, способная к автономному существованию, интегрированная в сообщество себе подобных и находящаяся во взаимодействии с окружающей средой.

Популяционновидовой

Совокупность особей одного вида, объединённых общим генофондом, занимающих определённый ареал и специфически взаимодействующих с окружающей средой.

Биогеоценотический

(Экосистемный)

Биогеоценоз — исторически сложившееся устойчивое сообщество организмов разных видов, связанных между собой и с окружающей средой обменом веществ и энергии.

Биосферный

Биосфера — оболочка Земли, сформировавшаяся под воздействием живых организмов.

ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ ОРГНИЗМОВ

Клеточное строение организмов

Таблица 4

Критерии живых систем

Критерий

Особенности

Химический состав

Специфическое соотношение химических элементов, а также биологически активных микро- и макромолекул.

Метаболизм

Способность к обмену веществ с окружающей средой — поглощению органических и неорганических веществ и выделению продуктов жизнедеятельности.

Единый принцип структурной организации

Клеточное строение всех живых организмов.

Репродукция

Способность воспроизведения нового поколения особей одного и того же вида.

Наследственность

Способность передавать в череде поколений определённые признаки, свойства и особенности развития.

Изменчивость

Способность приобретать новые признаки и свойства.

Рост и развитие

Закономерные необратимые направленные изменения объектов живой природы.

Раздражимость

Способность избирательно реагировать на изменения внешней и внутренней среды.

Окончание табл. 4

Критерий

Особенности

Дискретность

Структурно-функциональное единство отдельных изолированных, но тесно связанных между собой и взаимодействующих частей отдельного организма или иной биологической системы.

Саморегуляция

(Гомеостаз)

Способность поддерживать постоянство химического состава и интенсивность физиологических процессов в меняющихся условиях среды.

Ритмичность

Периодические изменения интенсивности физиологических и формообразовательных процессов с различными периодами колебаний.

Энергозависимость

Непрерывное поступление и удаление вещества, а также обмен энергией с окружающей средой, обуславливающее открытость живых систем.

Таблица 5

Белки и их свойства

Белки

природные гетерополимеры, состоящие из остатков -аминокислот, соединённых пептидной связью.

Преимущественно водорастворимы

Амфотерны

Обладают высоким поверх-

ностным зарядом

Термолабильны

Схема 1

Образование пептидной связи

Общая формула аминокислот

Образование пептидной связи

 

 

 

 

 

Таблица 7

Денатурация белка

Денатурация

Ренатурация

Утрата структурной организации белковой молекулы (четвертичной, третичной, вторичной, первичной) под воздействием физических и химических факторов среды.

Восстановление структурной организации белковой молекулы (вторичной, третичной и четвертичной) при нормализации условий среды.

Таблица 8

Функции белков

Функции

Краткая характеристика

Структурная

Белки — основной строительный материал клеток, органов и тканей (около 20% сырой массы), а также межклеточного вещества. Наряду с фосфолипидами участвуют в образовании клеточных мембран и мембран органоидов.

Регуляторная

Гормоны — особая группа веществ белковой природы, принимающие участие в регуляции физиологических процессов в организме.

Окончание табл. 8

Функции

Краткая характеристика

Каталитическая

Белки — основной компонент всех ферментов, ускоряющих многие биохимические реакции в организме.

Сигнальная

Изменение третичной структуры особых мембранных белков как ответ на внешние воздействия, обеспечивает приём сигналов из внешней среды и передачу необходимых команд в клетку.

Двигательная

Деятельность особых сократительных белков (актин, миозин и др.) обеспечивает все виды движения клеток и организма.

Транспортная

Белки участвуют в связывании химических элементов и биологически активных веществ и транспорте их к определённым клеткам, тканям и органам.

Защитная

Физическая защита: обеспечение физической защиты организма.

Химическая защита: связывание токсинов и перевод их в растворимую форму, что обеспечивает их быстрый вывод из организма.

Иммунная защита: обеспечение иммунного ответа при проникновении в организм чужеродных белков — антигенов в результате синтеза особых белков — антител с последующим образованием нетоксичного комплекса «антиген-антитело».

Энергетическая

При полном расщеплении 1 г белка выделяется 4,1 ккал энергии.

 

 

 

 

 

Таблица 10

Функции углеводов

Структурная

Полисахариды — основной структурный компонент клеточных стенок растений (целлюлоза) и грибов (хитин), а также экзоскелета членистоногих (хитин).

Регуляторная

Моносахариды участвуют в регуляции осмотического давления в клетках.

Пластическая

Моносахариды участвуют в построении сложных молекул, таких как АТФ, ДНК и РНК.

Рецепторная

Олигосахариды являются составной частью мембранных клеточных рецепторов.

Резервная

(запасающая)

Полисахариды выступают в качестве резервных питательных веществ как у растений (крахмал и инулин), так и у животных (гликоген).

Энергетическая

При окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал энергии.

Схема 2

Липиды (жиры) —

высокомолекулярные, нерастворимые в воде органические соединения, образованные остатками жирных кислот и трёхтомного спирта глицерина.

Таблица 11

Функции липидов

Структурная

Фосфолипиды наряду с белками участвуют в образовании клеточных мембран и мембран органоидов.

Регуляторная

Некоторые липиды, например, секретируемые половыми железами и корой надпочечников стероидные гормоны, участвуют в регуляции био химических процессов в организме.

Резервная

(запасающая)

Липиды, откладывающиеся в тканях животных и семенах растений, являются резервным источником энергии. Кроме того, многие водные животные и растения используют резервные запасы жира

Окончание табл. 11

 

для снижения среднего удельного веса, что позволяет снизить расходы энергии на удержание организма в толще воды.

Защитная

Откладываясь в подкожной жировой ткани животных, липиды выступают в качестве теплоизолятора, уменьшая потери тепла. Помимо этого, слой жира защищает внутренние органы животных от повреждений при механических воздействиях. Воск, покрывающий поверхность листьев и молодых побегов многих наземных растений, не только защищает от слабых механических повреждений, но предотвращает чрезмерное испарение воды.

Энергетическая

При полном окислении 1 г липидов выделяется около 9,0 ккал энергии.

Таблица 12

Нуклеиновые кислоты —

природные гетерополимеры, образованные остатками нуклеотидов.

Количество цепей в молекуле

2 (ДНК)

1 (РНК)

Сахар (пентоза)

Дезоксирибоза (ДНК)

Рибоза (РНК)

Азотистые основания

Пуриновые

Пиримидиновые

Гуанин

(Г, G)

Аденин

(А, A)

Цитозин

(Ц, C)

Тимин

(Т, T)

Урацил

(У, U)

ДНК, РНК

ДНК

РНК

Схема 3

Строение нуклеотида и принцип комплементарности

Принцип комплементарности — взаимное соответствие молекул биополимеров, обеспе-

чивающее образование связей между их пространственно взаимодополняющими фрагментами.

Строение нуклеотида

Таблица 13

Структура молекулы ДНК

Первичная

Вторичная

Третичная

Полинуклеотидная последовательность каждой из цепей, нарастающая в направлении 5’ 3’.

Две разнонаправленных цепи, комплементарно соединённые между собой водородными связями: А = Т; Г Ц.

Две спирально закрученные разнонаправленные цепи, комплементарно соединённые между собой водородными связями.

Параметры молекулы: диаметр спирали — 2 нм;

расстояние между нуклеотидами одной цепи — 0,34 нм;

пар нуклеотидов в одном витке — 10;

шаг       спирали                     —

3,4 нм.

Таблица 14

Функции РНК

и-РНК

р-РНК

т-РНК

Перенос генетической информации от ДНК к рибосомам.

Матрица для синтеза молекулы полипептида. Информация о первичной структуре белковой молекулы.

Транспорт аминокислот к месту синтеза полипептида.

Трансляционный посредник.

Структурный компонент рибосом.

Связывание рибосомы и старт-кодона и-РНК, определение рамки считывания. Формирование активных центров рибосом, обеспечение взаимодействия рибосомы и т-РНК.

Схема 4 Строение молекул АТФ, АДФ и АМФ

Аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов в клетках живых организмов; содержит макроэргические связи, при гидролизе которых освобождается от 9,6 до 14,3 ккал энергии.

Таблица 15

Содержание химических соединений в клетках

Неорганические

Количество

(%)

Органические

Количество

(%)

Вода

70–80

Белки

10–20

Неорганические вещества

1,0–1,5

Жиры

Нуклеиновые кислоты

Углеводы

АТФ и др. низкомолеку-лярные органические вещества

1–5

1–2

0,2–2,0

0,1–0,5

Таблица 16

Клетка —

обособленная, наименьшая по размерам структурная,

функциональная и генетическая единица со всей сово-

купностью свойств жизни, способная поддерживать их

в самой себе и передавать в ряду поколений в подходящих условиях окружающей среды.

Таблица 17

Положения клеточной теории

Шванна–Шлейдена

Положения

Верность с современной точки зрения

Все животные и растения состоят из клеток.

Верно

Все клетки сходны по строению и принципам жизнедеятельности.

Верно

Клетка — наименьшая единица живого, а организм является совокупность клеток.

Верно

Клетки возникают из бесструктурного неклеточного вещества.

Неверно

Таблица 18

Положения современной клеточной теории

1

Клетка — элементарная структурная, функциональная и генетическая единица всего живого.

2

Все клетки имеют сходный план строения, химический состав и принципы жизнедеятельности.

3

Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток.

Окончание табл. 18

4

Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, однако у многоклеточных они интегрированы в ткани и органы и функционируют скоординированно, благодаря чему организм представляет собой целостную систему.

5

Сходный план строения клеток свидетельствует о единстве происхождения всего живого.

Схема 5

Многообразие клеток

                        Прокариоты                                   Эукариоты

           отсутствие ядра                           оформленное, сложно орга-

             отсутствие мембранных           низованное ядро

          органоидов                                          наличие мембранных ор-

ганоидов (компартментализация)

Одноклеточные клетке присущи все свойства целостного организма в клетке развиты органеллы как специального, так и общего назначения

в результате деления клеток происходит размножение организма

Многоклеточные клетки   интегрированы в составе единого организма клетки дифференцированы в соответствии с выполняемыми функциями

в результате деления клеток происходит рост организма

                      Соматические                                    Половые

клетки тела, различающие- высокоспециализированся уровнем физиологической ные клетки, обеспечиваюактивности, зависящей от щие размножение организма выполняемых функций

Окончание схемы 5

Мужские (сперматозоиды) Женские мелкие, бичевидные (яйцеклетки)

как правило подвижные                крупные, округлые

как правило неподвижные нередко окружены системой оболочек

Таблица 19

Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

Размеры клеток

0,3–5 мкм —

0,75 мм

10–100 мкм

Наличие ядра

Нет

Есть

Наследственный материал

Кольцевая молекула ДНК, располагающаяся в цитоплазме.

Плазмиды.

Комплекс линейных молекул ДНК с белками, образующий хромосомы, располагающиеся в ядре.

Кольцевые молекулы ДНК, расположенные в митохондриях и пластидах.

Типы клеточных делений

Бинарное деление Почкование

Митоз

Мейоз

Клеточная стенка

Муреин, пектин.

Целлюлоза (растения), хитин (грибы), нет (животные).

Слизистая капсула

Есть

Нет

Окончание табл. 19

Признаки

Прокариоты

Эукариоты

Мембранные органоиды

Нет

Есть

Рибосомы

В цитоплазме.

В цитоплазме, митохондриях и пластидах.

Цитоскелет

Нет

Есть

Жгутик

Есть — полый цилиндр диаметром 10–20 нм и длиной

3–15 мкм, образованный белком флагеллином.

Есть — органоид движения, покрытый плазматической мембраной с кольцевым комплексом тубулиновых микротрубочек и белками нексином и динеином внутри.

Пищеварительные вакуоли

Нет

Есть

Таблица 20

Сравнительная характеристика клеток эукариот

Признаки

Растения

Грибы

Животные

Тип питания

Автотрофный

Сапротрофный

Гетеротрофный

Клеточная стенка

Основной компонент — целлюлоза.

Основной компонент — хитин.

Нет

Окончание табл. 20

Признаки

Растения

Грибы

Животные

Способность к изменению формы

Нет

Нет

Есть

Пластиды

Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты.

Нет

Нет

Митохондрии

Есть

Есть

Есть

Вакуоли

В молодых клетках — мелкие и немногочисленные, в зрелых клетках — чаще всего единственная крупна, обеспечивающая тургор и хранение питательных веществ.

В молодых клетках — мелкие и немногочисленные, в зрелых клетках — крупные и многочисленные.

Многочисленные мелкие пищеварительные или сократительные.

Центриоли

Есть только у водорослей, у высших растений нет.

Нет

Есть

Основные запасные углеводы

Крахмал, инулин

Гликоген

Гликоген

Место синтеза

АТФ

Митохондрии, пластиды

Митохондрии

Митохондрии

Схема 6

Строение бактериальной клетки

Схема 7

Строение эукариотических клеток

Растительной

 

Животной

Схема 8

Строение плазматической мембраны

Таблица 21

Функции плазматической мембраны

Структурная

Обеспечение автономности клетки и её органоидов, соединение с другими клетками, обеспечение механической прочности за счёт формирования клеточной стенки (растения, грибы) и развития межклеточного вещества (животные).

Барьерная

Избирательная проницаемость в результате пассивного и активного обмена веществ между клеткой и окружающей средой.

Транспортная

Диффузия — транспорт веществ по градиенту концентрации без затрат энергии (газы, жирорастворимые молекулы).

Осмос — односторонняя диффузия воды из области с низкой концентрацией растворённого вещества в область с высокой концентрацией растворённого вещества.

Облегчённая диффузия — движение водорастворимых веществ через мембрану по особому каналу, создаваемому специфической молекулой.

Активный транспорт — перенос молекул вещества из области с меньшей концентрацией в область с большей концентрацией при участии специальных транспортных белков и требующий затрат энергии АТФ.

Эндоцитоз (фагоцитоз и пиноцитоз) — транспорт веществ в клетку.

Экзоцитоз — транспорт веществ из клетки во внешнюю среду.

Окончание табл. 21

Рецепторная

Некоторые мембранные белки являются специфическими рецепторами для определенных гормонов.

Энергетическая

При фотосинтезе и клеточном дыхании белки мембран хлоропластов и митохондрий участвуют в переносе энергии.

Регуляторная

Генерация мембранного потенциала за счёт поддержания определённой концентрации анионов и катионов в клетке и внеклеточной среде.

Таблица 22

Функции ядра и цитоплазмы

Ядро

Цитоплазма

Хранение, передача и реализация наследственной информации.

Создание внутренней среды клетки.

Управление процессами клеточного метаболизма.

Объединение всех компонентов клетки и обеспечение их взаимодействия.

Пространственное разграничение транскрипции и трансляции.

Циклоз — постоянное движение, результатом чего является перераспределение веществ в клетке.

Схема 9 Строение одномембранных органоидов

ЭПС

Комплекс Гольджи

Схема 10 Строение двумембранных органоидов

Митохондрия

Хлоропласт

Таблица 23

Функции клеточных органоидов

Органоиды

Функции

 

Прокариоты

Плазмиды

Обмен генетическим материалом между отдельными клетками.

Рибосомы

Биосинтез полипептидов (трансляция).

Продолжение табл. 23

Органоиды

Функции

 

Эукариоты

 

Мембранные органоиды

Ядро

Хранение генетической информации; транскрипция и посттранскрипционные процессы (процессинг и сплайсинг).

Эндоплазма-

тическая сеть

(ЭПС)

Гладкая ЭПС — синтез и обмен веществ небелковой природы (липиды, углеводы, стероидные гормоны); обезвреживание токсических веществ и некоторых лекарственных препаратов.

Шероховатая ЭПС — синтез белков, преимущественно выводящихся из клетки; синтез белков и липидов плазматических мембран.

Комплекс

Гольджи

Транспорт веществ в цитоплазму и внеклеточную среду; синтез гликопротеинов (муцин) и углеводов (воск, камедь); обновление плазматических мембран; формирование лизосом.

Митохондрии

Ферментативное извлечение энергии в результате окисления и накопление энергии в процессе синтеза АТФ — реакции окислительного фосфорилирования; синтез стероидных гормонов и некоторых аминокислот (глютаминовой кислоты).

Пластиды

Участие в процессах фотосинтеза (хлоропласты); накопления пигментов (хромопласты) и запасных питательных веществ (лейкопласты).

Лизосомы

Содержат кислые гидролазы, участвующие в переваривании попавших в клетку чужеродных белков; ответственны за апоптоз.

Окончание табл. 23

Органоиды

Функции

Пероксисомы

Содержат оксидазы, участвующие в разложении перекиси водорода.

 

Немембранные органоиды

Ядрышко

Синтез рРНК; сборка отдельных субъединиц рибосом.

Рибосомы

Биосинтез полипептидов (трансляция).

Вакуоли

Поддержание клеточного тургора; осморегуляция (сократительные); запасание растворимых питательных веществ и пигментов; внутриклеточное пищеварение (пищеварительные).

Микротрубочки

Поддержание формы клетки (цитоскелет); участие во внутриклеточном транспорте веществ и формировании органоидов движения (жгутики, реснички).

Центриоли

Формирование веретена деления в митозе и мейозе.

Микрофиламенты

Изменение формы клетки (фаго- и пиноцитоз); амебоидные движения; прикрепление к субстрату.

Таблица 24

Обмен веществ

Энергетический

(диссимиляция, катаболизм)

Пластический

(ассимиляция, анаболизм)

Совокупность реакций расщепления высокомолекулярных соединений до низкомолекулярных соединений и воды, сопровождающихся выделением и запасанием энергии.

Совокупность процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах.

Таблица 25

Этапы энергетического обмена

Название этапа

Процессы

Подготовительный

В цитоплазме клеток высокомолекулярные вещества (полисахариды, жиры, белки, нуклеиновые кислоты) расщепляются на отдельные мономеры: моносахариды, остатки жирных кислот, аминокислоты и нуклеотиды. Выделяющееся при этом незначительное количество энергии рассеивается в виде теплоты.

Анаэробное дыхание (гликолиз), или брожение

Ферментативное расщепление органических веществ, главным образом углеводов, без участия кислорода, сопровождающееся синтезом АТФ из АДФ и фосфорной кислоты в цитоплазме. В мышечных клетках молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты, (C3H4O3), которые в дальнейшем восстанавливаются до двух молекул молочной кислоты (C3H6O3):

C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ 2C3H6O3 + 2H2О + 2АТФ. При этом образуется 2 молекулы АТФ, в макроэргических связях которых запасается до 40% энергии, тогда как остальная энергия рассеивается в виде тепла.

Аэробное дыхание (кислородное расщепление)

Ферментативное расщепление молекул пировиноградной кислоты с участием кислорода до углекислого газа и воды, сопровождающееся синтезом АТФ из АДФ и фосфорной кислоты в митохондриях.

Пировиноградная кислота попадает в матрикс митохондрий, где под влиянием ферментов и воды разлагается на углекислый газ и водород. Углекислый

Продолжение табл. 25

Название этапа

Процессы

 

газ свободно проходит через мембраны митохондрий и удаляется из клетки. Водород переносится на внутреннюю мембрану, где под воздействием ферментов окисляется и теряет электрон, который переносится на её внутреннюю поверхность. Здесь он соединяется со свободно проникающим в митохондрии атмосферным кислородом, превращая его в анион. Оставаясь на внешней поверхности мембраны, катионы водорода накапливают на ней положительный заряд. Таким образом, между двумя поверхностями мембраны митохондрии постепенно нарастает разность потенциалов. На некоторых участках в мембрану митохондрий встроены молекулы фермента АТФазы, участвующего в синтезе АТФ. В них имеется узкий канал, через который способны проходить катионы водорода. При достижении определенного значения разности потенциалов на двух поверхностях мембраны под действием силы электрического поля катионы водорода проникают через канал на внутреннюю поверхность мембраны. Здесь они взаимодействуют с анионом кислорода, образуя воду и молекулярный кислород. При этом освобождается большое количество энергии, более половины которой запасается в виде энергии химических связей в молекулах АТФ:

2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ 6CO2 + 42H2O + 36АТФ.

Итогом кислородного расщепления пировиноградной кислоты является образование 36 молекул АТФ.

Окончание табл. 25

Название этапа

Процессы

В результате полного окисления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ — 2 на стадии гликолиза и 36 на стадии кислородного расщепления:

C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38АДФ 6CO2 + 44H2O + 38АТФ.

Таблица 26

Типы автотрофного питания

Фотосинтез

Хемосинтез

Процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с участием энергии солнечного света.

Процесс образования органических веществ из неорганических благодаря энергии, полученной при их окислении.

НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) вещество небелковой природы, катализирующее окислительно-восстановительные реакции в клетках

Таблица 27

Этапы фотосинтеза

Название этапа

Процессы

Световая фаза

Синтез восстановителя

Фотосинтез начинается с освещения хлоропластов видимым солнечным светом.

Попадая на молекулу хлорофилла, расположенную в мембране тилакоида граны, фотон приводит её в возбуждённое состояние, в результате чего от неё отделяется электрон. Он попадает на наружную поверхность мембраны тилакоида, где его подхватывает

Продолжение табл. 27

Название этапа

Процессы

 

молекула-переносчик, в качестве которой выступает НАДФ+. В результате присоединения к нему электрона от хлорофилла и катионов водорода НАДФ+ переходит в НАДФ·Н, после чего поступает в строму:

НАДФ+ + 2Н+ + 2ē НАДФ•Н + Н+

В дальнейшем НАДФ·Н будет использоваться в качестве восстановителя в реакциях темновой фазы.

Фотолиз воды

Молекула хлорофилла восстанавливает потерянный электрон, получая его от молекул воды, которые под воздействием фотонов распадаются на отрицательно заряженные гидроксил-анионы и положительно заряженные катионы водорода:

Н2О Н+ + ОН.

Гидроксил-анионы отдавая электроны молекуле хлорофилла, превращаются в гидроксид-радикалы:

ОН - ē ОН.

Из-за крайней неустойчивости гидроксид-радикалы самопроизвольно превращаются в воду и молекулярный кислород, который свободно проходит через мембрану хлоропластов и выделяется в атмосферу:

4ОН 2О + О2.

Синтез АТФ

Катионы водорода, образующиеся в процессе фотолиза воды, накапливаются в строме тилакоида. При достижении определенной концентрации они переходят на внешнюю поверхность мембраны тилакоида через каналы встроенных в неё молекул фермента АТФ-азы.

Окончание табл. 27

Название этапа

Процессы

 

Здесь при её участии из содержащихся в строме АДФ и неорганического фосфата синтезируется АТФ, которая затем переходит в строму.

АДФ +  АТФ

Благодаря энергии света синтез АТФ в темновую фазу фотосинтеза в 30 раз эффективнее синтеза АТФ в митохондриях.

Суммарное уравнение реакций световой фазы:

2О + 2НАДФ+ + 3АДФ + 3

О2 + 2НАДФ•Н2 + 3АТФ

Темновая фаза

Фиксация углекислого газа в строме хлоропластов, которая может идти как на свету, так и в темноте.

Углекислый газ поступает в строму хлоропластов из атмосферы, а катионы водорода, АТФ и НАДФ•Н накапливаются в ней благодаря реакциям световой фазы.

В результате взаимодействия углекислого газа, НАДФ•Н и АТФ с пятиуглеродным сахаром образуются молекулы глюкозы, которые, соединяясь друг с другом, образуют ди- или полисахариды — сахарозу, или целлюлозу и крахмал:

Суммарное уравнение реакций темновой фазы:

6СО2 + 12НАДФ•Н2 + 18АТФ С6Н12О6 + 12НАДФ+ + 18 АДФ + 18 + 6Н2О.

Суммарное уравнение фотосинтеза:

6СО2 + 12Н2О С6Н12О6 + 6 О2 + 6Н2О.

Таблица 28

Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза

Фотосинтез

Хемосинтез

Наблюдается как у прокариот, так и у эукариот.

Наблюдается только у прокариот: бактерий и архей.

Синтез органических веществ идёт за счёт солнечной энергии.

Синтез органических веществ идёт за счёт энергии окисления химических связей молекулярным кислородом.

Происходит в две фазы.

Происходит в одну фазу.

В качестве побочного продукта выделяется молекулярный кислород.

В качестве побочного продукта молекулярный кислород не выделяется.

Таблица 29 Ген и его экспрессия

Ген

Экспрессия гена

Структурная и функциональная единица наследственности всех живых организмов, представляющая собой участок молекулы ДНК или РНК со специфическим набором нуклеотидов, в линейной последовательности которых закодирована информация об аминокислотной последовательности полипептида или последовательности нуклеотидов в функциональной молекуле РНК.

Процессы (транскрипция, посттранскрипционные процессы, трансляция, посттрансляционные процессы) в ходе которых наследственная информация, содержащаяся в гене, реализуется в функциональный продукт — полипептид, белок или молекулу РНК.

Таблица 30

Генетический код —

соответствие последовательности аминокислотных остатков в полипептиде специфической последовательности нуклеотидных остатков в молекуле ДНК или РНК.

Окончание табл. 30

Триплетность

Единица генетического кода — кодон, состоящий из трёх последовательно расположенных нуклеотидов.

Всё многообразие белков обеспечивается комбинацией 20 протеиногенных аминокислот, для кодирования которых используются четыре типа нуклеотидов, различающихся азотистыми основаниями. Комбинация из двух нуклеотидов даёт 16 вариантов (42 = 16), чего явно недостаточно, тогда как комбинация из трёх нуклеотидов даёт 64 варианта (43 = 64), что позволяет закодировать все 20 аминокислот.

Непрерывность

Отсутствие знаков препинания, или сигналов, указывающих на начало и конец кодонов.

Неперекрываемость

Один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.

Коллинеарность

Триплеты в молекулах ДНК и РНК располагаются параллельно последовательности аминокислотных остатков в полипептиде.

Специфичность (однозначность)

Одному триплету соответствует одна и только одна аминокислота.

Избыточность (вырожденность)

Одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами нуклеотидов, что многократно повышает надежность синтеза полипептидной цепи.

Это свойство обусловлено триплетностью кода, поскольку для кодирования 20 протеиногенных аминокислот потенциально может быть использовано 64 триплета нуклеотидов (43 = 64).

Универсальность

Генетический код един для всех живых организмов, что указывает на общность происхождения жизни.

Таблица 32

Транскрипция —

синтез молекулы РНК по матрице ДНК.

Этапы

Процессы

Инициация

Обнаружение ферментом РНК-полимеразой особого участка гена — промотора и присоединение к нему в комплексе со специфическими белковыми факторами транскрипции.

Элонгация

Раскручивание РНК-полимеразой двойной спирали молекулы ДНК на участке около 18 пар нуклеотидов за счёт разрушения водородных связей между комплементарными нуклеотидами. Синтез по 3’5’ цепи ДНК молекулы РНК по принципам комплементарности и антипараллельности. По мере продвижения РНК-полимеразы она расплетает перед собой двойную спираль молекулы ДНК, тогда как позади неё двойная спираль ДНК самопроизвольно восстанавливается.

Терминация

Встреча РНК-полимеразой специфической нуклеотидной последовательности — терминатора с последующим отделением фермента и транскрипта от матрицы ДНК.

Таблица 33

Трансляция —

синтез полипептидной цепи по матрице и-РНК с участием рибосом.

Этапы

Процессы

Активация

Соединение аминокислот ковалентной связью с определённой молекулой т-РНК при участии специфических ферментов и АТФ.

Окончание табл. 33

Этапы

Процессы

Инициация

Последовательное объединение в единый комплекс молекулы и-РНК, малой субъединицы рибосомы, т-РНК с остатком метионина и большой субъединицы рибосомы, происходящее при участии ГТФ и специфических белковых факторов инициации. Определение рамки считывания и формирование активных центров рибосомы, в результате чего т-РНК с остатком метионина связывается со старт-кодоном АУГ, занимая место в пептидильном центре.

Элонгация

Наращивание полипептидной цепи за счёт последовательного соединения аминокислотных остатков, связанных с соответствующими молекулами т-РНК, расположенных в аминацильном и пептидильном центрах рибосомы, при участии ГТФ и специфических белковых факторов элонгации. После соединения аминокислотных остатков пептидной связью и отсоединения одного из них от т-РНК, расположенной в пептидильном центре, рибосома делает шаг на один триплет в направлении 5’3’.

Терминация

Окончание синтеза полипептидной последовательности при попадании в аминацильный центр рибосомы одного из трёх стопкодонов: УАГ, УАА или УГА, для которых нет соответствующих т-РНК. Специфические белковые факторы терминации катализируют гидролитическое отщепление полипептида, в результате чего к последнему аминокислотному остатку присоединяется молекула воды, и её карбоксильный конец отсоединяется от молекулы т-РНК. Те же факторы терминации за счёт энергии гидролиза ГТФ вызывают диссоциацию рибосомы на две субъединицы.

Схема 11

Соотношение транскрипции и трансляции в клетках эукариот

Таблица 34

Строение и функции хромосом

Хромосомы

сложные комплексы из хроматина, РНК, липидов,

полисахаридов и ионов некоторых металлов, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации клетки.

Строение хромосом

Окончание табл. 34

Функции хромосом

интерфазных

метафазных

Хранение наследственной информации

Репликация и репарация ДНК

Передача наследственной информации

Транскрипция

Точное распределение наследственного материала между дочерними клетками

Таблица 35

Кариотип —

совокупность хромосом соматических клеток данного биологического вида или конкретного организма.

Кариограмма (мужская)

Форма записи

мужчина

46, XY

44 + XY

женщина

46, XX

44 + XX

Таблица 36

Репликация —

процесс удвоения молекулы ДНК, реализующийся

полуконсервативным способом, в результате чего каждая из двух образовавшихся молекул состоит из одной материнской и одной вновь синтезированной цепи.

Этапы

Процессы

Формирование репликационной вилки

При участии специфических ферментов на локальном участке молекулы ДНК разрушаются водородные связи между комплементарными нуклеотидами.

За счёт активности специфических белков две цепи молекулы ДНК удерживаются на определённом расстоянии друг от друга, что препятствует спонтанному соединению цепей.

Построение дочерних цепей

При участии особых ферментов на каждой из цепей материнской молекулы ДНК синтезируются короткие, не более 10 нуклеотидов, последовательности РНК, содержащие свободную гидроксильную группу на 5’-конце. Только после этого ДНК-полимераза начинает наращивать дочернюю цепь, комплементарно присоединяя к ней дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (дАТФ, дТТФ, дГТФ, дЦТФ), имеющие в своём составе три остатка фосфорной кислоты. При их включении в полинуклеотидную цепь два концевых остатка фосфорной кислоты отщепляются, и освободившаяся энергия используется на образование фосфодиэфирной связи между нуклеотидами. Так как в молекуле ДНК цепи антипараллельны, то на каждой из них сборка комплементарных дочерних полинуклеотидных цепей происходит по-разному и в противоположных направлениях. На цепи 3’–5’ синтез дочерней полинуклеотидной цепи идёт непрерывно,

Окончание табл. 36

Этапы

Процессы

 

а на цепи 5’–3’ — отдельными фрагментами (фрагменты Оказаки), которые после завершения репликации сшиваются особыми ферментами, которые также удаляют и короткие РНК-фрагменты, которые использовались в качестве затравки. Этот процесс требует затрат энергии, которую поставляют молекулы АТФ.

Приобретение дочерними молекулами третичной структуры

После окончания репликации спирали дочерних молекул ДНК закручиваются обратно без затрат энергии и без участия ферментов.

Таблица 37 Клеточный и митотический циклы

Клеточный цикл

Митотический цикл

Закономерные изменения структурно-функциональных характеристик клетки во времени с момента её образования до деления или гибели.

Комплекс взаимосвязанных и согласованных во времени процессов, происходящих при подготовке клетки к делению и на протяжении самого деления.

Таблица 38

Типы клеточных делений

Митоз

Мейоз

Тип деления, обеспечивающий тождественное распределение генетического материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду клеточных поколений.

Тип деления эукариотической клетки, результатом которого является уменьшение вдвое числа хромосом в дочерних клетках.

Таблица 39

Периоды интерфазы

Периоды

Количество наследственного материала в клетке

Процессы

Пресинтетический

(G1)

2n2c

Завершение формирования ядрышка, синтез РНК и белков, участвующих в репликации ДНК, синтез АТФ, рост клетки.

Синтетический (S)

в начале — 2n2c

Репликация ДНК, формирование двухроматидных хромосом, синтез РНК и белков.

в конце — 2n4c

Постсинтетический

(G2)

2n4c

Синтез РНК и белков, необходимых для формирования веретена деления, удвоение центриолей, синтез АТФ, необходимой для дальнейшего деления клетки. Начало спирализации хроматина.

Схема 12

Митотический цикл

Таблица 40

Фазы митоза

Фазы

Количество наследственного

материала в клетке

Процессы

Профаза

2n4c

Увеличение объёма ядра, снижение вязкости кариоплазмы, разрушение ядрышка. Спирализация двухроматидных хромосом, которые становятся хорошо различимыми.

Прекращение экспрессии генов.

Расхождение центриолей к полюсам клетки, начало формирования веретена деления.

Исчезновение ядерной оболочки.

Метафаза

2n4c

Максимум спирализации хромосом.

Хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь вдоль него на равном расстоянии от полюсов.

Кинетохоры хромосом ложатся строго в плоскость экватора и соединяются нитями веретена деления с полюсами делящейся клетки.

Формирование метафазной пластинки.

Анафаза

2 x 2n2c

Разделение центромер каждой из хромосом, благодаря чему каждая сестринская

Окончание табл. 40

Фазы

Количество наследственного

материала в клетке

Процессы

 

 

хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой.

Расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки. Формирование двух диплоидных наборов хромосом у каждого из полюсов.

Телофаза

2n2c + 2n2c

Разрушение нитей веретена деления.

Деспирализация расположенных у полюсов хромосомы.

Формирование ядерной оболочки. Цитокинез.

Образование двух генетически идентичных клеток.

Схема 13

Мейоз

Таблица 41

Фазы мейоза

Процессы

Профа-

за 1

2n4c

Увеличение объёма ядра, снижение вязкости кариоплазмы, разрушение ядрышка, начало спирализации двухроматидных хромосом, которые приобретают вид хорошо различимых тонких нитей.

Конъюгация гомологичных хромосом с образованием бивалентов (тетрад) — двух соединённых между собой двухроматидных хромосом. Кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами (несестринскими хроматидами). Частичная деспирализация хромосом, обеспечивающая избирательную экспрессию генов. Начало взаимного отталкивания гомологичных хромосом в центромерной области. В биваленте гомологичные хромосомы соединены в точках прошедшего кроссинговера — хиазмах.

Спирализация хромосом в составе бивалента.

Миграция центриолей к полюсам клетки. Формирование нитей веретена деления. Разрушение ядерной оболочки.

Продолжение табл. 41

Процессы

Метафаза 1

2n4c

Максимум спирализации хромосом.

Биваленты устремляются к экватору клетки, располагаясь вдоль него на равном расстоянии от полюсов. Кинетохоры бивалентов ложатся строго в плоскость экватора и соединяются нитями веретена деления с полюсами делящейся клетки. Формирование метафазной пластинки.

Анафа-

за 1

2 x n2c

Разделение плеч гомологичных хромосом за счёт разрыва хиазм.

Случайное и независимое расхождение гомологичных двухроматидных хромосом к полюсам клетки.

Формирование у каждого из полюсов гаплоидного набора двухроматидных хромосом.

Телофаза 1

n2c + n2c

Разрушение нитей веретена деления.

Частичная деспирализация хромосом.

Образование ядерной оболочки вокруг гаплоидного набора двухроматидных хромосом у каждого из полюсов.

Цитокинез.

Окончание табл. 41

Процессы

Профа-

за 2

n2c

Спирализация хромосом. Миграция центриолей к полюсам клетки. Формирование нитей веретена деления. Разрушение ядерной оболочки.

Метафаза 2

n2c

Максимум спирализации хромосом.

Двухроматидные хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь вдоль него на равном расстоянии от полюсов.

Кинетохоры хромосом ложатся строго в плоскость экватора и соединяются нитями веретена деления с полюсами делящейся клетки. Формирование метафазной пластинки.

Анафа-

за 2

2 x nc

Случайное и независимое расхождение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки.

Формирование у каждого из полюсов гаплоидного набора однохроматидных хромосом.

Телофаза 2

nc + nc

Разрушение нитей веретена деления.

Деспирализация хромосом. Образование ядерной оболочки вокруг гаплоидного набора однохроматидных хромосом у каждого из полюсов.

Появление ядрышка.

Цитокинез.

Таблица 42

Сравнение митоза и мейоза

Параметры

Митоз

Мейоз

Количество клеточных делений

Одно

Два, без репликации ДНК между делениями

Количество образующихся дочерних клеток

Две

Четыре

Плоидность дочерних клеток

Диплоидные

(2n2c)

Гаплоидные (nc)

Генетическая идентичность дочерних клеток

Дочерние клетки, генетически идентичные родительской клетке

Дочерние клетки генетически отличаются как друг от друга, так и от родительской клетки.

Рекомбинация наследственного материала

Не происходит

Происходит в результате кроссинговера.

Функции образующихся клеток

Рост организма, восстановление тканей

Половое размножение

Биологическая роль

П о д д е р ж а н и е

стабильности кариотипа в череде клеточных поколений

Восстановление диплоидного набора зиготы.

Обеспечение генетического разнообразия.

Таблица 43

Вирусы —

неклеточная форма жизни, способная к воспроизведению только в живых клетках.

Бактериофаги

Вирофаги

Вирусы, поражающие исключительно бактериальные клетки.

Вирусы, способные заражать клетки только при наличии в них вируса-хозяина.

Схема 14 Строение вирусов

Таблица 44

Генетическое разнообразие вирусов

ДНК-содержащие

РНК-содержащие

двуцепо-

чечные

одноцепо-

чечные

двуцепо-

чечные

одноцепочечные

вирус

герпеса

вирус гепатита В

аденовирусы

парвови-

русы

ротави-

русы

вирус гриппа

вирус краснухи

вирус паротита

(свинки) вирус бешенства ретровирусы

(ВИЧ) коронавирусы

Признаки организмов

Таблица 45

Наследственность и изменчивость

Наследственность

Изменчивость

Свойство живых организмов в процессе самовоспроизведения передавать новому поколению способность к определённому типу обмена веществ и индивидуального развития.

Свойство живых организмов приобретать новые признаки, отличающие их друг от друга и от родительских форм.

Таблица 46

Гибридологический метод

Содержание

Результат

Направленное скрещивание организмов, различающихся по альтернативным признакам, с последующим анализом наследования каждой пары признаков.

Установление типа наследования признаков и генетической структуры организма.

Таблица 47

Гены и аллели

Ген

Структурная и функциональная единица наследственности всех живых организмов, представляющая собой участок молекулы ДНК или РНК со специфическим набором нуклеотидов, в линейной последовательности которых закодирована информация об аминокислотной последовательности полипептида или последовательности нуклеотидов в функциональной молекуле РНК.

Окончание табл. 47

Аллель

Множественные аллели

Одна из двух или более альтернативных форм гена, каждая из которых характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов и определяет возможность развития конкретного варианта данного признака.

Наличие в популяции данного вида более чем двух аллелей, определяющих развитие одного и того же признака.

Таблица 48 Аллели

Доминантный

Рецессивный

Аллель (А), проявляющийся как в гомозиготном (АА), так и в гетерозиготном состоянии (Аа).

Аллель (а), полностью проявляющийся только в гомозиготном состоянии (аа).

Таблица 49

Гены

Аллельные

Неаллельные

Гены, расположенные в одноимённых локусах гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.

Гены, расположенные в разноимённых локусах хромосом и определяющие развитие разных признаков.

Таблица 50 Основные генетические понятия

Генотип

Геном

Совокупность всех генов данного организма.

Совокупность наследственного материала, заключённого в гаплоидном наборе хромосом данного вида.

Генофонд

Фенотип

Совокупность всех генов данной популяции или биологического вида.

Все наблюдаемые признаки особи, проявляющиеся в результате реализации её генотипа в определённых условиях среды.

Таблица 51 Генотипы

Гомозиготный

Гетерозиготный

Содержит одинаковые аллели одного и того же гена в одноимённых локусах гомологичных хромосом — АА или аа.

Содержит различные аллели одного и того же гена в одноимённых локусах гомологичных хромосом — Аа.

Таблица 52

Варианты скрещиваний

Моногибридное

Ди(поли) гибридное

Анализирующее

Скрещивание

особей, отличающихся друг от друга по одному признаку, за который отвечают различные аллели одного и того же гена.

Скрещивание особей, отличающих-

ся друг от друга по двум или более парам альтернативных признаков, за которые отвечают различные аллели разных генов.

Скрещивание гибридной особи с «анализатором» — особью, гомозиготной по рецессивному аллелю данного гена.

Таблица 53

Варианты аутосомного наследования

Доминантное

Рецессивное

Передача в ряду поколений доминантного аллеля гена. Даже при небольшом числе потомков признак проявляется в каждом поколении.

Передача в ряду поколений рецессивного аллеля гена. Даже при достаточном числе потомков признак проявляется не в каждом поколении.

Таблица 54

Неполное доминирование

Механизм

Результат

Примеры

Степень выраженности признака снижается пропорционально уменьшению дозы доминантного аллеля в диплоидном генотипе.

Фенотип гетерозигот является промежуточным между фенотипами доминантных и рецессивных гомозигот.

Окраска цветков ночной красавицы: АА — пурпурная, Аа — розовая, аа — белая

Таблица 55

Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем

Первый закон

Менделя

(закон единообразия гибридов первого поколения; закон доминирования)

При скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов), отличающихся парой альтернативных признаков, все гибриды первого поколения будут обладать признаком одного из родителей и внешне будут единообразны.

Окончание табл. 55

Второй закон Менделя

(закон расщепления)

При скрещивании двух гетерозиготных особей (гибридов первого поколения) в их потомстве около четверти особей (гибридов второго поколения) будет обладать рецессивным признаком.

Третий закон

Менделя

(закон независимого наследования признаков)

При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по двум и более парам альтернативных признаков, аллели генов, детерминирующих эти признаки, наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Схема 15

Закон частоты гамет и анализирующее скрещивание

Закон чистоты гамет

При образовании гамет в каждую из них попадает только один аллель из каждой аллельной пары родительской особи.

Окончание схемы 15

Анализирующее скрещивание

Схема 16 Моно- и дигибридное скрещивание

Моногибридное скрещивание

Окончание схемы 16

Дигибридное скрещивание

Таблица 56

Особенности сцепленного наследования признаков

Закон Т. Моргана

(закон сцепленного наследования)

Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно, или сцепленно.

Полнота сцепления генов

Сцепление между генами может нарушаться в результате кроссинговера, вероятность которого прямо пропорциональна расстоянию между генами.

Расстояние между генами

Расстояние между генами измеряется в морганидах и отражает вероятность кроссинговера и долю кроссоверных гамет. 1 морганида (М) — вероятность кроссинговера между генами составляет 1%, при этом образуется 1% кроссоверных гамет.

 

 

 

Таблица 58

Генетические различия полов у человека

Гомогаметный пол

Гетерогаметный пол

Имеет двойную дозу генов, локализованных в Xхромосоме. В процессе гаметогенеза формирует гаметы одного типа, содержащие только Х-хромосому.

Имеет единственную дозу генов, локализованных в Xхромосоме. В процессе гаметогенеза формирует гаметы двух типов, содержащие или X-, или Y-хромосому.

Наследование пола

Таблица 59

Типы изменчивости

Изменчивость

Особенности

Наследственная

(генотипическая)

Комбинативная

Связана с изменением генетического материала родителей.

Изменённый генетический материал родителей передаётся потомкам.

Мутационная (неопределённая по

Ч. Дарвину)

Окончание табл. 59

Изменчивость

Особенности

Ненаследственная

(фенотипическая)

Модификационная

(определённая по

Ч. Дарвину)

Связана с изменением признаков под влиянием среды.

Изменяется фенотип особи, тогда как генотип остаётся без изменений. Изменения присущи только особям, у которых они произошли, и не передаются потомкам.

Таблица 60

Свойства модификационной изменчивости

1

Не наследуются.

2

Обратимы.

3

Адекватны вызвавшему их фактору среды.

4

Носят групповой характер.

5

В большинстве случаев адаптивны.

6

Реализуются в пределах нормы реакции по данному признаку.

Схема 17 Норма реакции м вариационная кривая

Вариационная кривая —

графическое выражение пределов изменчивости признака и частоты встречаемости его отдельных вариантов.

Норма реакции —

генетически определённые пределы, в которых может изменяться данный признак под влиянием среды.

Таблица 61 Виды наследственной изменчивости

Комбинативная

Мутационная

Обусловлена появлением нового сочетания генов родителей в генотипах потомков.

Обусловлена случайными естественными или искусственно вызванными внезапными и устойчивыми изменениями генетического материала, передающимися потомкам.

Таблица 62

Типы мутаций по месту локализации

Мутации

Результат

Генеративные

Генные

(точковые)

Изменения последовательности нуклеотидов в пределах гена.

Хромосомные

Изменение структуры отдельных хромосом.

Геномные

Изменение кариотипа.

Соматические

Формирование мозаицизма при нарушении митоза в соматических клетках.

Таблица 63

Типы мутаций по действию на организм

Мутации

Результат

Вредные (летальные)

Резко снижают жизнеспособность организма или несовместимы с жизнью.

Нейтральные

(молчащие)

Не изменяют жизнеспособность организма; накапливаясь, формируют резерв наследственной изменчивости.

Полезные

Повышают жизнеспособность организма; приводят к появлению новых адаптивных признаков.

Таблица 64

Генные мутации

Мутация

Результат

Замена одной или нескольких пар нуклеотидов

Отсутствие последствий благодаря вырожденности генетического кода.

 

Вставка одной или нескольких пар нуклеотидов

Изменение смысла триплета, приводящее к изменению структуры полипептида.

Образование стоп-триплета, приводящее к уменьшению длины полипептида. Исчезновение стоп-триплета, приводящее к увеличению длины полипептида.

Выпадение одной или нескольких пар нуклеотидов

Таблица 65

Хромосомные мутации

Мутация

Результат

Делеция

Утрата участка хромосомы.

Дупликация

Удвоение какого-либо участка хромосомы.

Инверсия

Поворот одного из внутренних участков хромосомы на 180°.

Транспозиция

Изменение местоположения участка в пределах хромосомы.

Транслокация

Обмен участками между негомологичными хромосомами.

Таблица 66

Геномные мутации

Мутация

Результат

Анеуплоидия

Изменение числа отдельных хромосом — 2n ± k, где k n.

Полиплоидия

Кратное увеличение числа всех хромосом — kn ± k, где k > 2.

Таблица 67

Задачи селекции

1

Повышение продуктивности сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

2

Изучение разнообразия растений, животных и микроорганизмов как объектов селекционной работы.

3

Анализ закономерностей наследственной изменчивости при гибридизации и мутагенезе.

4

Изучение влияния среды на развитие определённых признаков организма.

5

Совершенствование искусственного отбора, позволяющего усилить и закрепить полезные для человека признаки растений, животных и микроорганизмов.

6

Выведение устойчивых к заболеваниям и определённым климатическим условиям сортов растений и пород животных.

7

Получение сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, пригодных для механизированного промышленного производства.

Таблица 68

Методы селекции

Метод

Содержание

массовый

Многократный отбор из большой группы лучших особей, обладающих определёнными качествами.

индивидуальный

Отбор отдельных особей и получение от них потомства.

близкородственная (инбридинг)

Серия близкородственных скрещиваний, позволяющая перевести большинство рецессивных аллелей в гомозиготное состояние.

неродственная

(аутбридинг)

Направленное скрещивание особей, обладающих определёнными качествами, для получения потомства с их максимальным проявлением.

внутривидовая

Скрещивание особей одного вида.

отдалённая

Скрещивание особей разных видов.

Искусственный мутагенез

Искусственное изменение нуклеотидной последовательности ДНК отдельных особей или группы особей в результате физического, химического или биологического воздействия.

Порода, сорт, штамм —

искусственно созданная популяция животных, растений или микроорганизмов, характеризующаяся специфическим генофондом, наследственно закреплёнными морфологическими и физиологическими признаками, а также определённым уровнем и характером продуктивности.

Таблица 69

Группы живых организмов по типу организации

Группа

Характеристика

Организмы

Неклеточные

Отличаются неклеточным строением и способностью размножаться только внутри живых клеток.

Вирусы

Одноклеточные

(одиночные)

Представлены одной клеткой, которой присущи все свойства и функции целостного организма.

Прокариоты

Простейшие

Водоросли

Одноклеточные (колониальные)

Состоят из множества, как правило, недифференцированных клеток, не образующих ткани и органы, но способных различаться по выполняемым функциям.

Прокариоты

Простейшие Некоторые грибы Некоторые водоросли

Многоклеточные

Тело состоит из множества клеток, большинство из которых, различаясь по строению и выполняемым функциям, образуют ткани и органы, интегрированные в единый организм.

Водоросли

Многие грибы

Лишайники

Все зелёные растения Все животные

Таблица 70

Группы живых организмов по способу питания

Группа

Характеристика

Организмы

Автотрофы

Самостоятельно синтезируют органические вещества из неорганических, получаемых из окружающей среды.

 

Окончание табл. 70

Группа

Характеристика

Организмы

Фототрофы

Синтезируют органические вещества из углекислого газа и воды за счёт солнечной энергии.

Бактерии

Водоросли

Лишайники Большинство растений

Хемотрофы

Синтезируют органические вещества из неорганических за счёт энергии их химических связей, выделяющейся в процессе окисления.

Некоторые бактерии

Гетеротрофы

Питаются готовыми органическими веществами, которые не способны синтезировать самостоятельно.

Бактерии

Простейшие

Грибы Некоторые растения Животные

Миксотрофы

В зависимости от условий среды способны питаться как автотрофно, так и гетеротрофно.

Некоторые бактерии Некоторые простейшие

Таблица 71

Группы живых организмов по типу дыхания

Группа

Характеристика

Организмы

Аэробы

Организмы, использующие для синтеза энергии свободный молекулярный кислород.

Прокариоты

Многие простейшие

Многие грибы

Все растения Большинство животных

Окончание табл. 71

Группа

Характеристика

Организмы

Анаэробы

Организмы, получающие энергию в отсутствии свободного молекулярного кислорода за счёт реакций субстратного фосфорилирования.

Прокариоты Некоторые простейшие Некоторые грибы

Паразитические черви

Таблица 72

Типы размножения

Размножение

присущее всем живым организмам свойство

воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.

Бесполое

Половое

Развитие новой особи из соматических клеток материнского организма.

Развитие новой особи из специализированных половых клеток.

Таблица 73

Способы размножения

Способ размножения

Особенности

Организмы

Бинарное деление

Митотическое деление материнской клетки на две дочерние.

Простейшие

(саркодовые)

Множе-

ственное деление

Многократное митотическое деление ядра материнской клетки с последующей цитотомией.

Простейшие (жгутиковые, споровики)

Продолжение табл. 73

Способ размножения

Особенности

Организмы

Спорообразование

Развитие новой особи из специализированных клеток — спор.

Прокариоты

Грибы

Водоросли

Мхи

Плауны

Папоротники

Вегетативное

Развитие новой особи путём отделения от материнского организма части вегетативного органа.

Семенные растения

Почкование

Развитие новой особи на теле материнского организма из особой клетки или группы клеток — почки.

Инфузории Дрожжевые грибы

Губки Кишечнополостные

Фрагментация

Деление особи на две или более части, каждая из которых даёт начало новому организму.

Нитчатые водоросли Плоские черви Иглокожие

Полиэмбриония

Развитие из одной зиготы нескольких жизнеспособных зародышей.

Семенные растения Млекопитающие

Обоеполое

Размножение с участием особей противоположных полов, у каждой из которых образуется только один тип половых клеток — гамет.

Большинство многоклеточных животных

Окончание табл. 73

Способ размножения

Особенности

Организмы

Гермафродитное

Размножение с участием особей, каждая из которых способна образовывать как мужские, так и женские половые клетки — гаметы.

Кишечнополостные Плоские черви Кольчатые черви

Моллюски

Партеногенетическое

Развитие новой особи из половой клетки одной из родительских особей без её оплодотворения.

Ракообразные

Насекомые

Рыбы

Земноводные

Рептилии

Птицы

Таблица 74

Сравнение бесполого и полового размножения

Особенности

Тип размножения

Бесполое

Половое

Количество особей, принимающих участие в размножении

Одна

Как правило, две

Исходные  клетки

Соматические

Половые

Тип клеточного деления исходных клеток

Митоз

Мейоз

Наследственный материал

Дочерние организмы являются точной копией материнского

Потомки генетически отличаются от родителей и друг от друга

Окончание табл. 74

Особенности

Тип размножения

Бесполое

Половое

Биологическое значение

Поддержание

постоянства кариотипа в череде поколений

Поддержание генетического разнообразия за счёт рекомбинации наследственного материала родителей в генотипах потомков

Таблица 75 Типы половых процессов

Копуляция

Конъюгация

Слияние двух половых клеток — гамет.

Обмен генетическим материалом между двумя клетками (у инфузорий), его направленный перенос (у бактерий) или слияние двух гаплоидных вегетативных клеток (у водорослей).

Таблица 76

Оплодотворение и его типы

Оплодотворение

процесс слияния мужской и женской гамет с объединением их генетического материала.

Тип оплодотворения

Особенности

Организмы

Наружное

Оплодотворение происходит вне половых путей самки — во внешней среде.

Губки

Кишечнополостные

Некоторые черви

Моллюски

Низшие хордовые

Большинство рыб

Земноводные

Окончание табл. 76

Тип оплодотворения

Особенности

Организмы

Внутреннее

Оплодотворение происходит в половых путях самки.

Большинство червей

Членистоногие

Некоторые рыбы

Рептилии

Птицы

Млекопитающие

Таблица 77

Типы онтогенеза животных

Онтогенез

индивидуальное развитие особи от момента образования зиготы до её гибели.

Тип развития

Особенности

Организмы

Прямое развитие

Яйцекладное

Внутриутробное

Из-под яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм с полным набором органов, присущих взрослой особи.

Развитие зародыша происходит под защитой яйцевых оболочек.

Рептилии

Птицы

Яйцекладущие млекопитающие

Развитие зародыша происходит в организме матери, взаимодействие с которым осуществляется через специальный временный орган — плаценту.

Плацентарные млекопитающие

Непрямое развитие (личиночное, или с метаморфозом)

Из яйца выходит личинка, устроенная проще, чем взрослая особь, и имеющая временные личиночные органы. Переход от личинки к взрослой стадии сопровождается метаморфозом.

Окончание табл. 77

Тип развития

Особенности

Организмы

С неполным превращением

С полым превращением

Личинка внешне похожа на взрослую особь, нередко обитает в тех же условиях и питается той же пищей.

Насекомые

Рыбы

Земноводные

Личинка, как правило, внешне отличается от взрослой особи, имеет иной спектр питания и обитает в иных условиях. Переход от личинки к взрослой особи осуществляется через стадию куколки.

Насекомые

Таблица 78

Периодизация онтогенеза животных

 

Периоды

Процессы

Дробление

Образование многоклеточного однослойного зародыша (бластулы) в результате последовательных митотических делений зиготы или инициированной к развитию яйцеклетки, а затем и бластомеров.

Гаструляция

Образования многослойного (двух- или трёхслойного) зародыша в результате дифференциации зародышевых листков.

Нейруляция

(гисто-и органогенез)

Образования трёхслойного зародыша (экто-, энто- и мезодерма) со сформированным осевым комплексом органов (нервной трубкой, хордой и вторичной кишкой).

Окончание табл. 78

 

Периоды

Процессы

Дорепродуктивный (ювенильный)

Рост и развитие организма, подготовка к осуществлению репродуктивной функции.

Репродуктивный (зрелый)

Активное осуществление репродуктивной функции.

Пострепродуктивный

(старение)

Старение организма с ослаблением или полным угасанием репродуктивной функции.

Схема 18

Эмбриональное развитие ланцетника

гаструляция

нейрула

Таблица 79 Зародышевые листки и их производные

Зародышевые листки

Производные зародышевых листков

Эктодерма

Кожный эпителий, кожные железы, волосы, ногти, эмаль зубов, нервная система, эпителий передней и задней кишки.

Энтодерма

Эпителий средней кишки, эпителий дыхательных путей, печень, поджелудочная железа.

Мезодерма

Поперечнополосатая мускулатура, гладкая мускулатура, хрящевой и костный скелет, выделительная, половая и кровеносная системы.

Схема 19

Биогенетический закон

(Э. Геккеля и Ф. Мюллера) — онтогенез (индивидуальное развитие) есть быстрое и краткое повторение филогенеза

(исторического развития таксона).

СИСТЕМА, МНОГООБРАЗИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Схема 20

Соподчинённость основных систематических категорий

Царство бактерии

Таблица 80

Характеристика бактерий

Особенности строения

и жизнедеятельности

Настоящие бактерии

Оксифотобактерии

Архебактерии

Клеточная стенка

Муреин

Псевдомуреин

Ядро

Нет

 

ДНК

Кольцевая

 

Мембранные органоиды

Нет

 

Цитоскелет

Нет

 

Рибосомы

Есть

 

Жгутики

Есть

Нет

Есть

Тип питания

Фотогетеротрофы, хемотрофы, гетеротро-

фы

Фотоавтотрофы, фотогетеротрофы

фотогетеротрофы хемотрофы

Схема 21

Разнообразие форм бактерий

Схема 22

Образование спор у бактерий

Схема 23

Размножение бактериальной клетки

Таблица 81

Роль бактерий в природе

Участвуют в процессах почвообразования.

Участвуют в образовании полезных ископаемых.

Обеспечивают фиксацию атмосферного азота.

Участвуют в разложении мёртвого органического вещества.

Участвуют в образовании первичной продукции в экосистемах.

Формируют симбиотическую микрофлору кишечника.

Таблица 82

Патогенные для человека бактерии

Заболевание

Патогенные бактерии

Ангина

Стрептококки, стафилококки

Туберкулёз

Палочка Коха

Чума

Чумная палочка

Бруцеллёз

Бруцелла

Сибирская язва

Бацилла антракс

Холера

Холерный вибрион

Сальмонеллёз

Сальмонелла

Ботулизм

Клостридиум

Язва желудка

Хеликобактер

Сифилис

Бледная спирохета (трепонема)

Таблица 83

Значение бактерий в хозяйственной деятельности человека

Хозяйственное значение бактерий

Технологические процессы (брожение, квашение) с использованием молочнокислых бактерий. Получение лекарственных препаратов и биологически активных веществ методами генной инженерии.

Использование фито- и энтомопатогенных бактерий для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Использование в качестве лабораторных объектов для проведения генетических молекулярных исследований.

Царство грибы

Таблица 84

Общая характеристика царства грибов

Признаки

Грибы

Основной компонент клеточной стенки

Хитин, реже — целлюлоза или глюкан

Пластиды

Нет

Митохондрии

Есть

Вакуоли

В молодых клетках — мелкие и немногочисленные, в зрелых клетках — крупные и многочисленные

Центриоли

Нет

Место синтеза АТФ

Митохондрии

Основной запасной углевод

Гликоген

Основной продукт азотистого обмена

Мочевина

Тип питания

Гетеротрофный

(сапротрофный)

Схема 24

Строение грибов

Типы мицелия

Строение шляпочного гриба

Схема 25

Размножение грибов

Почкование дрожжей

Размножение шляпочного гриба

Таблица 85

Использование грибов для получения продуктов питания и лекарств

Грибы

Использование

Шампиньоны

Выращивание в культуре в качестве продуктов питания

Вёшенки

Дрожжи

Кондитерская промышленность, пивоварение

Пенициллум

Производство антибиотиков (пенициллин, стрептомицин)

Стрептомицес

Таблица 86

Грибы-паразиты растений

Грибы

Поражаемые растения

Заболевания

Спорынья

Злаки

Спорынья

Головня

Головня

Мучнистая роса

Плодовые деревья и кустарники

Мучнистая роса

Плодовая гниль

Монилиоз

Фитофтора

Картофель

Томаты

Земляника

Малина

Фитофтороз

Парша

Плодовые деревья

Картофель

Парша

Трутовики

Различные деревья и кустарники

 

Таблица 87

Съедобные и несъедобные шляпочные грибы

Съедобные грибы

трубчатые

пластинчатые

Белый гриб

Сыроежки

Польский гриб

Лисичка

Подосиновик

Опёнок летний

Подберёзовик

Опёнок осенний

Маслёнок

Рыжик

 

Волнушка

Груздь белый

Груздь чёрный (чернушка)

Шампиньон

Вёшенка

Ядовитые грибы

трубчатые

пластинчатые

Желчный гриб

Бледная поганка

Сатанинский гриб

Мухомор вонючий

 

Мухомор красный

Мухомор пантерный

Паутинник

Опёнок ложный

Говорушка белая

 

 

Лишайники — симбиотические живые организмы, представляющие собой ассоциации грибов (микобионт) и водорослей или оксифотобактерий (фикобионт).

Схема 26 Строение лишайника

Таблица 89

Строение лишайников и функции образующих его организмов

Грибы

Функции

Аскомицеты

Базидиомицеты

Прикрепление к субстрату Поглощение воды с растворенными минеральными

солями

Водоросли

Функции

Зелёные

Сине-зелёные (оксифотобактерии)

Синтез органических веществ в процессе фотосинтеза

Таблица 90

Формы слоевища лишайников

                  Накипное                  Листоватое                 Кустистое

Таблица 91

Роль грибов и лишайников в природе

Организмы

Роль в природе

Грибы

Разложение мёртвой органики до неорганических соединений.

Участие в процессах почвообразования. Образование микоризы с высшими растениями.

Кормовые объекты для многих животных.

Лишайники

Аккумуляция солнечной энергии при образовании биомассы.

Обогащение атмосферы молекулярным кислородом.

Участвуют в процессах выветривания и почвообразования.

Кормовые объекты некоторых животных.

Царство растения

Таблица 92

Растения

Низшие

Высшие

Ткани отсутствуют. Слоевище или талом не дифференцировано на органы.

Ткани (покровные, проводящие, механические и др.) хорошо развиты.

Дифференцированы на органы.

Таблица 93

Высшие растения

Споровые

Семенные

В цикле развития гаплоидный гаметофит резко преобладает над диплоидным спорофитом. Бесполое размножение осуществляется спорами, образующимися в спорангиях на спорофите, и сопровождается мейозом. Половое размножение происходит благодаря гаметам, созревающим в половых органах на гаметофите.

Оплодотворение происходит только при наличии капельножидкой воды.

В цикле развития наблюдается значительная редукция гаметофита и подавляющее господство спорофита.

Развитие женских половых клеток происходит в особых образованиях — семязачатках.

В результате полового размножения образуется многоклеточное семя с запасом питательных веществ, обеспечивающих питание зародыша.

Оплодотворение не зависит от наличия капельножидкой воды.

Таблица 94

Отделы растений

Отдел

Характеристика

 

Низшие растения

Одноклеточные одиночные и колониальные, а также многоклеточные с разнообразной формой слоевища.

Хлоропласт чашевидный, помимо зелёного пигмента (хлорофилла) содержит не маскирующие его жёлто-оранжевые пигменты (ксантофиллы). Запасное вещество — крахмал, откладывающийся в строме хлоропластов.

В цикле развития присутствуют жгутиковые стадии.

Продолжение табл. 94

Отдел

Характеристика

Слоевище нитчатое или пластинчатое, разделено на части, внешне напоминающие вегетативные органы высших растений.

Органы прикрепления — выросты слоевища ризоиды.

Содержащийся в хроматофорах бурый пигмент (фукоксантин) маскирует все остальные пигменты.

Слоевище кустистое, пластинчатое или листовидное.

Благодаря наличию в хроматофорах зелёных (хлорофиллов), красных (фикоэритринов), оранжево-жёлтых (каротиноидов) и синих (фикоцианинов) пигментов способны поглощать свет почти всей видимой части спектра.

Запасное вещество — багрянковый крахмал, откладывающийся в цитоплазме вне хроматофоров. В цикле развития полностью отсутствуют жгутиковые стадии.

 

Высшие растения

 

Споровые

Многолетние, травянистые.

Корни не развиты; роль органов прикрепления к субстрату и поглощения воды и растворов минеральных солей выполняют выросты эпидермы — ризоиды.

Сосуды и механические ткани отсутствуют.

Бесполое размножение — спорами.

Половое (гаметофит) и бесполое (спорофит) поколения представляют собой одно растение.

 

Сосудистые растения

Многолетние, травянистые, вечнозелёные.

Побеги прямостоячие, ползучие или стелющиеся. Корни, в том числе боковые и придаточные, хорошо развиты.

Сосудистая ткань развита в стеблях и корнях. Листовидные образования — филлоиды лишены собственной проводящей системы.

Бесполое размножение — спорами и вегетативно.

Окончание табл. 94

Отдел

Характеристика

Многолетние, травянистые.

Побеги прямостоячие, состоящие из узлов и междоузлий с мутовчато расположенными листьями.

Рост стебля происходит в узлах.

Листья мелкие, чешуевидные.

Хорошо выражено корневище — видоизменённый подземный побег.

Бесполое размножение — спорами и вегетативно.

Многолетние, травянистые и древесные. Тело состоит из листовых пластинок с черешком — вай, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного).

В черешках развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки паренхимы.

На нижней поверхности вай расположены группы спорангиев — сорусы.

Бесполое размножение — спорами и вегетативно.

Семенные

Многолетние, древесные и кустарниковые.