Kế hoạch bài giảng:

1. Sự phù hợp của kiến ​​thức sinh học trong thế giới hiện đại. Vị trí của sinh học đại cương trong hệ thống các khoa học sinh học.

2. Phương pháp học.

3. Khái niệm về “cuộc sống” và các thuộc tính của cuộc sống.

4. Các cấp độ tổ chức cuộc sống.

5. Giá trị thực tiễn của sinh học.

1. Sự phù hợp của kiến ​​thức sinh học trong thế giới hiện đại.

SINH HỌC là khoa học về sự sống trong tất cả các biểu hiện và khuôn mẫu của nó chi phối bản chất sống. Tên của nó bắt nguồn từ sự kết hợp của hai từ Hy Lạp: BIOS - cuộc sống, LOGOS - dạy học. Khoa học này nghiên cứu tất cả các sinh vật sống.

Thuật ngữ "sinh học" được đưa vào lưu hành khoa học bởi nhà khoa học người Pháp J. B. Lamarck vào năm 1802. Đối tượng của sinh học là các cơ thể sống (thực vật, động vật, nấm, vi khuẩn), cấu tạo, chức năng, sự phát triển, nguồn gốc, mối quan hệ với môi trường.

Trong thế giới hữu cơ, 5 giới được phân biệt: vi khuẩn (cỏ), thực vật, động vật, nấm, vi rút. Các sinh vật sống này lần lượt được nghiên cứu bởi các ngành khoa học: vi khuẩn học và vi sinh vật học, thực vật học, động vật học, nấm mốc học, virus học. Mỗi ngành khoa học này được chia thành nhiều phần. Ví dụ, động vật học bao gồm côn trùng học, thần học, điểu học, ngư học, v.v. Mỗi nhóm động vật được nghiên cứu theo một kế hoạch: giải phẫu, hình thái học, mô học, địa lý động vật, thần thoại học, v.v. Ngoài những phần này, người ta cũng có thể kể tên: lý sinh, hóa sinh, sinh trắc học, tế bào học, mô học, di truyền học, nhà sinh thái học, nhân giống, sinh học vũ trụ, kỹ thuật di truyền và nhiều người khác.

Như vậy, sinh học hiện đại là một tổ hợp khoa học nghiên cứu các sinh vật sống.

Nhưng sự khác biệt này sẽ dẫn khoa học vào ngõ cụt nếu không có khoa học tích hợp - sinh học đại cương. Nó hợp nhất tất cả các khoa học sinh học ở cấp độ lý thuyết và thực tiễn.

· Sinh học đại cương học gì?

Sinh học đại cương nghiên cứu các kiểu sống ở mọi cấp độ tổ chức của nó, cơ chế của các quá trình và hiện tượng sinh học, cách thức phát triển của thế giới hữu cơ và việc sử dụng hợp lý nó.

· Điều gì có thể hợp nhất tất cả các ngành khoa học sinh học?

Sinh học đại cương đóng một vai trò thống nhất trong hệ thống kiến ​​thức về động vật hoang dã, vì nó hệ thống hóa các dữ kiện đã được nghiên cứu trước đó, tổng thể giúp xác định các mô hình chính của thế giới hữu cơ.

· Mục đích của sinh học đại cương là gì?

Thực hiện sử dụng hợp lý, bảo vệ và tái tạo thiên nhiên.

2. Phương pháp nghiên cứu sinh học.

Các phương pháp chính của sinh học là:

quan sát(cho phép bạn mô tả các hiện tượng sinh học),

sự so sánh(giúp chúng ta có thể tìm thấy các mô hình chung trong cấu trúc, đời sống của các sinh vật khác nhau),

thử nghiệm hoặc trải nghiệm (giúp nhà nghiên cứu nghiên cứu các thuộc tính của các đối tượng sinh học),

làm mẫu(nhiều quy trình được mô phỏng mà không thể tiếp cận để quan sát trực tiếp hoặc tái tạo thử nghiệm),

phương pháp lịch sử (cho phép, trên cơ sở dữ liệu về thế giới hữu cơ hiện đại và quá khứ của nó, biết được các quá trình phát triển của tự nhiên sống).

Sinh học đại cương sử dụng các phương pháp của các ngành khoa học khác và các phương pháp phức tạp cho phép bạn nghiên cứu và giải quyết các nhiệm vụ.

1. Phương pháp nghiên cứu hình thái học, hay phương pháp hình thái học. Sự giống nhau sâu sắc bên trong của các sinh vật có thể cho thấy mối quan hệ của các dạng được so sánh (tương đồng, tương tự của các cơ quan, cơ quan thô sơ và tương đồng).

2. SO SÁNH - SỮA HỌC - xác định sự giống nhau của dòng mầm, công trình của K. Baer, ​​nguyên tắc tổng hợp lại.

3. COMPLEX - phương pháp song song bộ ba.

4. ĐỊA LÝ SINH HỌC - cho phép bạn phân tích quá trình tổng quát của quá trình tiến hóa trên nhiều quy mô khác nhau (so sánh hệ thực vật và động vật, các đặc điểm về sự phân bố của các dạng liên quan chặt chẽ, nghiên cứu các dạng phụ thuộc).

5. DÂN SỐ - cho phép bạn nắm bắt hướng chọn lọc tự nhiên bằng cách thay đổi sự phân bố các giá trị tính trạng trong quần thể ở các giai đoạn tồn tại khác nhau của nó hoặc khi so sánh các quần thể khác nhau.

6. MIỄN DỊCH - cho phép xác định "quan hệ huyết thống" của các nhóm khác nhau với độ chính xác cao.

7. DI TRUYỀN - cho phép bạn xác định tính tương thích di truyền của các dạng được so sánh, và do đó, xác định mức độ của mối quan hệ.

Không có phương pháp duy nhất "tuyệt đối" hay hoàn hảo. Nên sử dụng chúng kết hợp vì chúng bổ sung cho nhau.

3. Khái niệm về "cuộc sống" và các thuộc tính của cuộc sống.

Cuộc sống là gì?
Một trong những định nghĩa cách đây hơn 100 năm đã được F. Engels đưa ra: “Sự sống là cách tồn tại của các cơ thể protein, điều kiện không thể thiếu cho sự sống là sự trao đổi chất không ngừng, sự sống chấm dứt thì sự sống cũng dừng lại”.

Theo quan niệm hiện đại, sự sống là cách tồn tại của các hệ keo mở có đặc tính tự điều chỉnh, sinh sản và phát triển dựa trên tương tác địa hóa của protein, axit nucleic và các hợp chất khác do sự chuyển hóa các chất và năng lượng từ các môi trường bên ngoài.

Sự sống phát sinh và tiến triển dưới dạng các hệ thống sinh học tích hợp có tổ chức cao. Hệ thống sinh học là các sinh vật, các đơn vị cấu trúc của chúng (tế bào, phân tử), loài, quần thể, gen sinh học và sinh quyển.

Các hệ thống sống có một số thuộc tính và đặc điểm chung để phân biệt chúng với bản chất vô tri.

1. Tất cả các hệ thống sinh học đều được đặc trưng trật tự cao, chỉ có thể được duy trì nhờ vào các quá trình diễn ra trong chúng. Thành phần của tất cả các hệ sinh vật nằm trên cấp độ phân tử bao gồm một số nguyên tố nhất định (98% thành phần hóa học thuộc 4 nguyên tố: cacbon, oxy, hydro, nitơ, và trong tổng khối lượng các chất chiếm phần chính là nước - ít nhất là 70 - 85%). Tính trật tự của tế bào được biểu hiện ở chỗ nó được đặc trưng bởi một tập hợp nhất định của các thành phần tế bào, và tính trật tự của tế bào sinh học là nó bao gồm một số nhóm chức năng nhất định của sinh vật và môi trường vô tri liên quan đến chúng.
2. Cấu trúc tế bào: Tất cả các cơ thể sống đều có cấu trúc tế bào, ngoại trừ virut.

3. Sự trao đổi chất. Mọi sinh vật sống đều có khả năng trao đổi chất với môi trường, hấp thụ từ đó những chất cần thiết cho quá trình dinh dưỡng và hô hấp, thải ra chất cặn bã. Ý nghĩa của chu trình sinh học là sự biến đổi của các phân tử đảm bảo tính ổn định của môi trường bên trong cơ thể và do đó, tính liên tục của hoạt động trong điều kiện môi trường thay đổi liên tục (duy trì cân bằng nội môi).
4. Sao chép, hoặc tự sinh sản, - khả năng của các hệ thống sống để tái sản xuất đồng loại của chúng. Quá trình này được thực hiện ở tất cả các cấp của tổ chức sống;
a) Sao chép DNA - ở cấp độ phân tử;
b) nhân đôi của plastids, trung tâm, ti thể trong tế bào - ở cấp độ dưới tế bào;
c) phân chia tế bào bằng nguyên phân - ở cấp độ tế bào;
d) duy trì sự ổn định của thành phần tế bào do sự sinh sản của các tế bào riêng lẻ - ở cấp độ mô;
e) ở cấp độ sinh vật, sinh sản biểu hiện dưới hình thức sinh sản vô tính của các cá thể (sự gia tăng số lượng con cái và tính liên tục của các thế hệ được thực hiện do sự phân chia nguyên phân của tế bào xôma) hoặc sinh sản hữu tính (sự gia tăng số lượng đời con và tính liên tục của các thế hệ do tế bào mầm - giao tử cung cấp).
5. Di truyền là khả năng sinh vật truyền các đặc điểm, tính chất và các đặc điểm phát triển của chúng từ thế hệ này sang thế hệ khác. .
6. Tính biến đổi- đây là khả năng sinh vật có được các dấu hiệu và đặc tính mới; nó dựa trên những thay đổi trong ma trận sinh học - phân tử DNA.
7. Tăng trưởng và phát triển. Sinh trưởng là một quá trình dẫn đến sự thay đổi kích thước của sinh vật (do sự lớn lên và phân chia của tế bào). Phát triển là một quá trình dẫn đến sự thay đổi về chất của sinh vật. Dưới sự phát triển của tự nhiên sống - tiến hóa được hiểu là sự thay đổi không thể đảo ngược, có định hướng, thường xuyên của các đối tượng của tự nhiên sống, đi kèm với đó là sự tiếp thu các dạng thích nghi (thích nghi), sự xuất hiện của các loài mới và sự tuyệt chủng của các dạng đã có từ trước. Sự phát triển của dạng sống tồn tại của vật chất được thể hiện bằng sự phát triển cá thể, hoặc hình thành, và phát triển lịch sử, hay phát sinh loài.
8. Sự khỏe khoắn. Đây là sự tương ứng giữa các đặc tính của hệ thống sinh học và các đặc tính của môi trường mà chúng tương tác với nhau. Thể chất không thể đạt được một lần và mãi mãi, vì môi trường luôn thay đổi (bao gồm cả do tác động của hệ thống sinh học và sự tiến hóa của chúng). Do đó, tất cả các hệ thống sống đều có thể ứng phó với những thay đổi của môi trường và phát triển khả năng thích ứng với nhiều hệ thống đó. Sự thích nghi lâu dài của các hệ thống sinh học được thực hiện do quá trình tiến hóa của chúng. Khả năng thích ứng ngắn hạn của tế bào và sinh vật được cung cấp do tính dễ bị kích thích của chúng.
9 . Cáu gắt. Khả năng phản ứng có chọn lọc của các cơ thể sống đối với các tác động bên ngoài hoặc bên trong. Phản ứng của động vật đa bào trước sự kích thích được thực hiện thông qua hệ thần kinh và được gọi là phản xạ. Các sinh vật không có hệ thần kinh cũng bị tước đoạt phản xạ. Ở những sinh vật như vậy, phản ứng đối với kích ứng được thực hiện dưới các hình thức khác nhau:
a) taxi là chuyển động của cơ thể về phía kích thích (taxi tích cực) hoặc tránh xa nó (tiêu cực). Ví dụ, phototaxis là chuyển động đối với ánh sáng. Ngoài ra còn có phương pháp điều trị bằng hóa chất, điều hòa nhiệt độ, v.v ...;
b) dinh dưỡng - sự phát triển có định hướng của các bộ phận của cơ thể thực vật liên quan đến tác nhân kích thích (geotropism - sự phát triển của hệ thống rễ của thực vật về phía trung tâm của hành tinh; heliotropism - sự phát triển của hệ thống chồi hướng về phía Mặt trời, chống lại Trọng lực);
c) chồi non - chuyển động của các bộ phận thực vật liên quan đến tác nhân kích thích (chuyển động của lá trong các giờ ban ngày tùy thuộc vào vị trí của Mặt trời trên bầu trời hoặc, ví dụ, sự mở và đóng của tràng hoa của hoa).
10 . Tính rời rạc (chia thành nhiều phần). Một sinh vật riêng biệt hoặc hệ thống sinh học khác (loài, sinh vật học, v.v.) bao gồm các sinh vật biệt lập riêng biệt, tức là, bị cô lập hoặc phân định trong không gian, nhưng, tuy nhiên, được kết nối và tương tác với nhau, tạo thành một thể thống nhất về cấu trúc và chức năng. Tế bào bao gồm các bào quan riêng lẻ, mô - từ tế bào, cơ quan - từ mô, v.v ... Tính chất này cho phép thay thế một bộ phận mà không làm ngừng hoạt động của toàn bộ hệ thống và có khả năng chuyên biệt các bộ phận khác nhau cho các chức năng khác nhau.
11. Autoregulation- khả năng của các sinh vật sống trong điều kiện môi trường thay đổi liên tục để duy trì sự ổn định của thành phần hóa học của chúng và cường độ của các quá trình sinh lý - cân bằng nội môi. Sự tự điều chỉnh được đảm bảo bởi hoạt động của các hệ thống điều hòa - thần kinh, nội tiết, miễn dịch, ... Trong các hệ thống sinh học ở cấp độ siêu tổ chức, sự tự điều chỉnh được thực hiện trên cơ sở quan hệ giữa các tổ chức và giữa các quần thể.
12 . Nhịp. Trong sinh học, nhịp điệu được hiểu là những thay đổi tuần hoàn về cường độ của các chức năng sinh lý và các quá trình định hình với những chu kỳ dao động khác nhau (từ vài giây đến một năm và một thế kỷ).
Nhịp điệu nhằm mục đích phối hợp các chức năng của sinh vật với môi trường, nghĩa là thích ứng với các điều kiện tồn tại thay đổi theo chu kỳ.
13. Sự phụ thuộc năng lượng. Cơ thể sống là hệ thống “mở” để năng lượng đi vào. Theo hệ thống “mở” hiểu động, tức là hệ không ở trạng thái nghỉ, chỉ ổn định trong điều kiện tiếp cận liên tục với chúng bằng năng lượng và vật chất từ ​​bên ngoài. Như vậy, các cơ thể sống tồn tại miễn là chúng nhận được năng lượng dưới dạng thức ăn từ môi trường.

14. Chính trực- Vật chất sống được tổ chức theo một cách nhất định, chịu một số quy luật đặc trưng của nó.

4. Các mức độ tổ chức của vật chất sống.

Trong tất cả sự đa dạng của tự nhiên sống, có thể phân biệt một số cấp độ tổ chức của sinh vật.Xem bộ phim giáo dục "Các cấp độ tổ chức cuộc sống" và trên cơ sở đó, biên soạn một bản tóm tắt tham khảo ngắn gọn.

1. Phân tử.Bất kỳ hệ thống sống nào, cho dù nó có thể được tổ chức phức tạp đến đâu, bao gồm các đại phân tử sinh học: axit nucleic, protein, polysaccharid, cũng như các chất hữu cơ quan trọng khác. Từ cấp độ này, các quá trình khác nhau của hoạt động quan trọng của cơ thể bắt đầu: trao đổi chất và chuyển đổi năng lượng, truyền thông tin di truyền, v.v.

2. Di động.Tế bào - đơn vị cấu trúc và chức năng, cũng như đơn vị phát triển của tất cả các sinh vật sống trên Trái đất. Ở cấp độ tế bào, việc truyền thông tin và chuyển hóa các chất và năng lượng được kết hợp với nhau.

5. Biogeocenotic. Biogeocenosis - một tập hợp các sinh vật thuộc các loài khác nhau và mức độ phức tạp khác nhau của tổ chức với các yếu tố của môi trường sống của chúng. Trong quá trình phát triển lịch sử chung của các sinh vật thuộc các nhóm hệ thống khác nhau, các quần xã năng động, ổn định được hình thành.

6. Sinh quyển.Sinh quyển - tổng thể của tất cả biogeocenoses, hệ thống bao gồm tất cả các hiện tượng của cuộc sống trên hành tinh của chúng ta. Ở cấp độ này, có sự tuần hoàn của các chất và sự chuyển hóa năng lượng gắn liền với hoạt động sống của tất cả các cơ thể sống.

5. Giá trị thực tiễn của sinh học đại cương.

o Trong SINH HỌC - sinh tổng hợp protein, tổng hợp kháng sinh, vitamin, hormone.

o TRONG NÔNG NGHIỆP - tuyển chọn các giống vật nuôi, giống cây trồng có năng suất cao.

o TRONG VIỆC LỰA CHỌN CÁC VI SINH VẬT.

o Trong BẢO VỆ THIÊN NHIÊN - phát triển và thực hiện các phương pháp quản lý thiên nhiên hợp lý và thận trọng.

Câu hỏi kiểm tra:

1. Định nghĩa sinh học. Ai đã đề xuất thuật ngữ này?

2. Tại sao sinh học hiện đại được coi là một ngành khoa học phức tạp? Sinh học hiện đại bao gồm những phân ngành nào?

3. Có thể phân biệt những khoa học đặc biệt nào trong sinh học? Cung cấp cho họ một mô tả ngắn gọn.

4. Những phương pháp nghiên cứu nào được sử dụng trong sinh học?

5. Đưa ra định nghĩa về "cuộc sống".

6. Tại sao các cơ thể sống được gọi là hệ thống mở?

7. Nêu các thuộc tính chính của sinh vật.

8. Cơ thể sống khác với các cơ thể vô tri như thế nào?

9. Những cấp độ tổ chức nào là đặc trưng của vật chất sống?

Khoa học sinh học là gì? Nói một cách dễ hiểu, nó là nghiên cứu về sự sống trong tất cả sự đa dạng và hùng vĩ của nó. Từ tảo siêu nhỏ và vi khuẩn đến voi khổng lồ và cá voi xanh khổng lồ, cuộc sống trên hành tinh của chúng ta vô cùng đa dạng. Tính đến điều này, chúng ta vay mượn những gì còn sống ở đâu? Những đặc điểm chính của cuộc sống là gì? Đây đều là những câu hỏi rất quan trọng với những câu trả lời quan trọng như nhau!

Đặc điểm của cuộc sống

Chúng sinh bao gồm cả thế giới hữu hình và vô hình của vi khuẩn và vi rút. Ở mức độ cơ bản, chúng ta có thể nói rằng cuộc sống là có trật tự. Các sinh vật có một tổ chức vô cùng phức tạp. Tất cả chúng ta đều quen thuộc với hệ thống phức tạp của phòng giam chính.

Cuộc sống có thể "làm việc". Tôi sẽ giới thiệu không phải công việc đa dạng hàng ngày, mà là việc duy trì các quá trình trao đổi chất, bằng cách lấy năng lượng dưới dạng thức ăn từ môi trường.

Cuộc sống ngày càng phát triển. Điều này không chỉ có nghĩa là sao chép hoặc thay đổi kích thước. Các sinh vật sống cũng có khả năng phục hồi sau một số loại thiệt hại.

Cuộc sống có thể được chơi. Bạn đã bao giờ thấy bùn hoặc đá sinh sôi chưa? Hầu như không! Sự sống chỉ có thể đến từ những sinh vật sống khác.

Cuộc sống có thể phản ứng. Hãy nghĩ về lần cuối cùng bạn đánh một bộ phận trên cơ thể. Phản ứng đau sau đó gần như ngay lập tức. Cuộc sống được đặc trưng bởi một phản ứng với các kích thích khác nhau và các kích thích bên ngoài.

Cuối cùng, cuộc sống có thể thích ứng và đáp ứng các yêu cầu của môi trường.

Có ba kiểu thích nghi chính có thể xảy ra ở sinh vật bậc cao:

• Những thay đổi có thể đảo ngược xảy ra như một phản ứng với những thay đổi của môi trường. Giả sử bạn sống gần mực nước biển và đi du lịch đến một vùng núi. Bạn có thể bắt đầu cảm thấy khó thở và nhịp tim tăng lên do thay đổi độ cao. Các triệu chứng này biến mất khi bạn trở lại mực nước biển.
• Những thay đổi soma xảy ra do sự thay đổi liên tục của môi trường. Sử dụng ví dụ trước, nếu bạn ở trong một khu vực miền núi trong một thời gian dài, bạn sẽ nhận thấy rằng nhịp tim của bạn sẽ bắt đầu chậm lại và bạn sẽ bắt đầu thở bình thường. Những thay đổi soma cũng có thể đảo ngược.
• Kiểu thích nghi cuối cùng được gọi là kiểu gen (do đột biến gen gây ra). Những thay đổi này xảy ra trong thành phần di truyền của sinh vật và không thể đảo ngược. Một ví dụ là sự phát triển của tính kháng thuốc trừ sâu ở côn trùng và nhện.

Như vậy, sự sống được tổ chức, "hoạt động", lớn lên, sinh sản, đáp ứng với các kích thích và thích nghi. Những đặc điểm này làm cơ sở cho việc nghiên cứu khoa học sinh học đại cương.

Nguyên lý cơ bản của sinh học hiện đại

Nền tảng của khoa học sinh học tồn tại ngày nay dựa trên năm nguyên tắc cơ bản. Đó là thuyết tế bào, thuyết gen, thuyết tiến hóa, cân bằng nội môi và các định luật nhiệt động lực học.

• : Tất cả các cơ thể sống đều được tạo thành từ các tế bào. là đơn vị cơ bản của sự sống.
• : tính trạng được di truyền qua chuyển gen. nằm trên và được tạo thành từ DNA.
• : bất kỳ trong một quần thể được di truyền qua nhiều thế hệ. Những thay đổi này có thể nhỏ hoặc lớn, đáng chú ý hoặc không đáng chú ý.
• : khả năng duy trì môi trường bên trong không đổi để đáp ứng với những thay đổi của môi trường.
• TL: Năng lượng không đổi và sự chuyển hóa năng lượng không hoàn toàn hiệu quả.

Các phần của sinh học

Lĩnh vực khoa học của sinh học rất rộng và có thể được chia thành nhiều ngành. Theo nghĩa chung nhất, các bộ môn này được phân loại theo loại sinh vật được nghiên cứu. Ví dụ, nó nghiên cứu động vật, thực vật học nghiên cứu thực vật, và vi sinh vật học nghiên cứu vi sinh vật. Các lĩnh vực nghiên cứu này cũng có thể được chia thành một số chuyên ngành phụ. Một số trong số này bao gồm giải phẫu, di truyền và sinh lý học.

Sinh học đại cương nghiên cứu các mô hình cơ bản của các hiện tượng cuộc sống xảy ra ở các cấp độ tổ chức khác nhau của cuộc sống. Việc xem xét tổ chức của vật chất sống bắt đầu bằng việc làm sáng tỏ cấu trúc và tính chất của các phân tử hữu cơ phức tạp. Tế bào của sinh vật đa bào là một phần của các mô, hai hoặc nhiều mô tạo thành một cơ quan. Một sinh vật đa bào có cấu trúc phức tạp, có các mô và cơ quan trong thành phần của nó, đồng thời là đơn vị cơ bản của một loài sinh vật. Các loài tương tác với nhau tạo thành một quần xã, hay một hệ thống sinh thái, đến lượt nó, là một trong những thành phần của sinh quyển.

Do đó, một số cấp độ tổ chức của vật chất sống được phân biệt.

1. Phân tử. Bất kỳ hệ thống sống nào, cho dù nó được tổ chức phức tạp như thế nào, đều thể hiện ở mức độ hoạt động của các đại phân tử sinh học - các phân tử sinh học: axit nucleic, protein, polysaccharid và các chất hữu cơ quan trọng khác. Từ cấp độ này, các quá trình quan trọng nhất của sự sống của sinh vật bắt đầu: trao đổi chất và chuyển đổi năng lượng, chuyển giao thông tin di truyền, và những thứ tương tự.

2. Di động. Tế bào là một đơn vị cấu trúc và chức năng, cũng như một đơn vị phát triển của tất cả các sinh vật sống trên Trái đất. Không có dạng sống tự do phi lâm sàng.

3. Vải vóc. Mô là một tập hợp các tế bào giống nhau, liên kết với nhau bằng cách thực hiện một chức năng chung.

4. Đàn organ. Các cơ quan là các liên kết cấu trúc và chức năng của một số loại mô. Ví dụ, da người giống như một chất khác. Là kết quả của một số biến đổi hóa học phức tạp, các chất từ ​​môi trường được ví như các chất của một cơ thể sống và cơ thể của nó được xây dựng từ chúng. Các quá trình này được gọi là đồng hóa hoặc trao đổi nhựa.

5. Sinh vật. Sinh vật đa bào là một hệ thống tổng hợp của các cơ quan chuyên biệt để thực hiện các chức năng khác nhau.

6. Quần thể-loài. Một tập hợp các sinh vật cùng loài, được thống nhất bởi một nhà ở chung, tạo ra một quần thể như một hệ thống trật tự siêu tổ chức. Các phép biến đổi tiến hóa đơn giản, sơ cấp được thực hiện trong hệ thống này.

7. Biogeocenotic. Biogeocenosis - một tập hợp các sinh vật thuộc các loài khác nhau và tổ chức phức tạp khác nhau với tất cả các yếu tố môi trường.

Hãy đưa ra một số ví dụ. Thực vật có carbon dioxide và nước tổng hợp các hợp chất hữu cơ phức tạp - carbohydrate (tinh bột và cellulose), được sử dụng làm chất dinh dưỡng dự trữ và vật liệu xây dựng. Protein của trứng gà trong cơ thể con người trải qua một loạt các biến đổi phức tạp trước khi chuyển thành các protein đặc trưng của cơ thể - hemoglobin, keratin hoặc bất kỳ loại nào khác.

Mặt khác của quá trình trao đổi chất là quá trình phân hủy, do đó các hợp chất hữu cơ phức tạp bị phân hủy thành các hợp chất đơn giản, trong khi tính tương tự của chúng với các chất trong cơ thể bị mất đi và năng lượng cần thiết cho các phản ứng sinh tổng hợp được giải phóng. Do đó, quá trình tiêu biến còn được gọi là quá trình chuyển hóa năng lượng.

Sự trao đổi chất đảm bảo sự ổn định của thành phần hóa học và cấu trúc của tất cả các bộ phận của cơ thể và kết quả là sự ổn định của chức năng của chúng trong các điều kiện môi trường biến đổi liên tục.

Tự sinh sản (sinh sản). Khi các sinh vật sống sinh sản, con cái thường giống bố mẹ của chúng: mèo sinh sản mèo con, chó sinh sản chó con. Từ hạt bồ công anh, cây bồ công anh lại mọc lên. Sự phân chia của một sinh vật đơn bào - amip - dẫn đến sự hình thành hai amip, hoàn toàn giống với tế bào mẹ. Như vậy, sinh sản là thuộc tính của sinh vật nhằm tái sản xuất ra đồng loại của mình.

Cơ sở nào của quá trình tự sinh sản? Chúng ta hãy chú ý đến thực tế là quá trình này được thực hiện trên thực tế ở tất cả các cấp độ của tổ chức vật chất sống. Nhờ sinh sản mà không chỉ toàn bộ sinh vật mà cả tế bào, các bào quan của tế bào (ti thể, plasette,…) sau khi phân chia cũng tương tự như các tế bào tiền thân của chúng. Từ một phân tử DNA - axit deoxyribonucleic - khi nó được nhân đôi, hai phân tử con được hình thành, lặp lại hoàn toàn phân tử ban đầu.

Quá trình tự tái tạo dựa trên các phản ứng của quá trình tổng hợp chất nền, tức là sự hình thành các phân tử và cấu trúc mới dựa trên thông tin có trong trình tự của nhân DNA. Do đó, tự sinh sản là một trong những thuộc tính chính của cuộc sống, liên quan chặt chẽ đến hiện tượng di truyền.

Di truyền. Nó bao gồm khả năng của sinh vật để truyền các đặc điểm, tính chất và đặc điểm phát triển của chúng từ thế hệ này sang thế hệ khác. Đó là do sự ổn định, tức là sự ổn định của cấu trúc phân tử DNA.

Khả năng thay đổi. Tính chất này có vẻ trái ngược với tính di truyền, nhưng đồng thời nó cũng có liên quan chặt chẽ với nó, vì trong trường hợp này, khuynh hướng di truyền thay đổi - các gen quyết định sự phát triển của một số tính trạng. Nếu việc tái tạo các ma trận - phân tử DNA - luôn diễn ra với độ chính xác tuyệt đối, thì trong quá trình tái sản xuất sinh vật, sự liên tục của các ký tự chỉ có từ trước sẽ được thực hiện và sự thích nghi của các loài với các điều kiện môi trường thay đổi là không thể. Do đó, khả năng biến đổi là khả năng sinh vật có được các đặc điểm và tính chất mới, dựa trên sự thay đổi của các chất nền sinh học.

Tính biến đổi tạo ra nhiều loại vật chất cho chọn lọc tự nhiên, tức là chọn lọc những cá thể gắn bó nhất với những điều kiện tồn tại cụ thể trong điều kiện tự nhiên, từ đó dẫn đến sự xuất hiện của những dạng sống mới, những dạng sinh vật mới.

Tăng trưởng và phát triển. Khả năng phát triển là thuộc tính phổ biến của vật chất. Sự phát triển được hiểu là sự thay đổi thường xuyên có định hướng không thể đảo ngược trong các đối tượng có bản chất hữu hình và vô tri. Do kết quả của sự phát triển, một trạng thái chất lượng mới của đối tượng nảy sinh, do đó thành phần hoặc cấu trúc của nó thay đổi. Sự phát triển của một dạng sống tồn tại của vật chất được thể hiện bằng sự phát triển cá thể, hoặc hình thành, và phát triển lịch sử, hay phát sinh loài.

Trong quá trình hình thành, các thuộc tính riêng lẻ của sinh vật dần dần tự biểu hiện một cách nhất quán. Phát triển đi kèm với tăng trưởng. Bất kể phương pháp sinh sản nào, tất cả các cá thể con được hình thành từ một hợp tử hoặc bào tử, thận hoặc tế bào, chỉ thừa hưởng thông tin di truyền, tức là khả năng biểu hiện một số dấu hiệu nhất định.

Trong quá trình phát triển, một tổ chức cấu trúc cụ thể của cá thể nảy sinh, và sự gia tăng khối lượng của nó là do sự sinh sản của các đại phân tử, cấu trúc cơ bản của tế bào và của chính tế bào. Phát sinh loài, hay tiến hóa, là sự phát triển không thể đảo ngược và có định hướng của bản chất sống, đi kèm với sự hình thành các loài mới và sự phức tạp tiến triển của sự sống. Kết quả của quá trình tiến hóa là sự đa dạng của các sinh vật sống trên Trái đất.

Kích thích. Bất kỳ sinh vật nào cũng gắn bó chặt chẽ với môi trường: nó hút chất dinh dưỡng từ nó, tiếp xúc với các yếu tố môi trường bất lợi, tương tác với các sinh vật khác, và những thứ tương tự. Trong quá trình tiến hóa, các cơ thể sống đã phát triển và củng cố các đặc tính phản ứng có chọn lọc trước các tác động bên ngoài. Tính chất này được gọi là kích ứng. Bất kỳ sự thay đổi nào trong điều kiện môi trường liên quan đến cơ thể đều là kích thích, và phản ứng của cơ thể đối với các kích thích bên ngoài là dấu hiệu cho thấy tính nhạy cảm và biểu hiện của kích thích.

Phản ứng của động vật đa bào trước sự kích thích được thực hiện với sự trợ giúp của hệ thần kinh và được gọi là phản xạ.

Các sinh vật không có hệ thần kinh, chẳng hạn như động vật nguyên sinh hoặc thực vật, thiếu phản xạ. phản ứng của chúng, được thể hiện bằng sự thay đổi bản chất của chuyển động hoặc tăng trưởng, thường được gọi là taxi hoặc tropisms, thêm tên của kích thích vào chỉ định của chúng. Ví dụ, phototaxis là chuyển động về phía ánh sáng; chemotaxis - chuyển động của một sinh vật liên quan đến nồng độ của hóa chất. Mỗi loại taxi có thể tích cực hoặc tiêu cực, tùy thuộc vào việc kích thích tác động lên sinh vật theo cách hấp dẫn hay đẩy lùi.

Under tropisms hiểu bản chất cụ thể của sự tăng trưởng, đó là đặc trưng của thực vật. Vì vậy, heliotropism (từ tiếng Hy Lạp là helios - Mặt trời) có nghĩa là sự phát triển của các bộ phận trên mặt đất của thực vật (thân, lá) đối với Mặt trời, và geotropism (từ tiếng Hy Lạp là Geos - Trái đất) - sự phát triển của các bộ phận dưới mặt đất (rễ. ) về phía tâm Trái đất.

8. Tính rời rạc (từ tiếng Latinh discretus - ngắt quãng, chia cắt). Tính rời rạc là thuộc tính phổ biến của vật chất. Vì vậy, từ khóa học vật lý và hóa học đại cương, người ta đã biết rằng mỗi nguyên tử bao gồm các hạt cơ bản, nguyên tử đó tạo thành một phân tử. Các phân tử đơn giản là một phần của các hợp chất hoặc tinh thể phức tạp, và những thứ tương tự. Sự sống trên Trái đất cũng thể hiện dưới những hình thức rời rạc. Điều này có nghĩa là một sinh vật riêng biệt hoặc hệ thống sinh học khác (loài, sinh vật học, v.v.) bao gồm các phần biệt lập riêng biệt, tức là, bị cô lập hoặc phân định trong không gian, nhưng vẫn có liên quan chặt chẽ và tương tác với nhau, tạo ra sự thống nhất về cấu trúc và chức năng. Ví dụ, bất kỳ loại sinh vật nào cũng bao gồm các cá thể riêng lẻ. Cơ thể của một cá thể có tổ chức cao tạo thành các cơ quan được phân định theo không gian, do đó, bao gồm các tế bào riêng lẻ. Bộ máy năng lượng của tế bào được đại diện bởi các ty thể riêng lẻ, bộ máy tổng hợp protein được đại diện bởi các ribosome, v.v., cho đến các đại phân tử, mỗi đại phân tử chỉ có thể thực hiện chức năng của mình nếu nó được cách ly về mặt không gian với các đại phân tử khác. Sự rời rạc của cấu trúc cơ thể là cơ sở của trật tự cấu trúc, nó tạo ra khả năng tự đổi mới liên tục bằng cách thay thế các yếu tố cấu trúc (phân tử, enzym, bào quan tế bào, toàn bộ tế bào) đã bị “hao mòn” mà không ngừng chức năng được thực hiện. Sự rời rạc của một loài xác định trước khả năng tiến hóa của nó thông qua cái chết hoặc loại bỏ những cá thể không phù hợp khỏi quá trình sinh sản và bảo tồn những cá thể có những đặc điểm hữu ích cho sự tồn tại.

9. Tự điều chỉnh (autoregulation). Đây là khả năng của các sinh vật sống trong điều kiện môi trường thay đổi liên tục để duy trì sự ổn định của thành phần hóa học của chúng và cường độ của quá trình sinh lý. Đồng thời, việc thiếu chất dinh dưỡng nào sẽ huy động các nguồn bên trong cơ thể, và việc dư thừa sẽ gây ra việc dự trữ các chất này. Các phản ứng như vậy được thực hiện theo những cách khác nhau do hoạt động của các hệ thống điều hòa - thần kinh và nội tiết. Tín hiệu để bật một hoặc một hệ thống điều chỉnh khác có thể là sự thay đổi nồng độ của một chất hoặc trạng thái của hệ thống.

Ví dụ, sự giảm nồng độ của ATP - một chất tích lũy phổ quát (chất tích lũy) năng lượng trong tế bào - đóng vai trò như một tín hiệu, bắt đầu quá trình tổng hợp nó. Ngược lại, việc bổ sung dự trữ ATP sẽ làm ngừng quá trình tổng hợp chuyên sâu của chất này. Nồng độ glucose trong máu tăng dẫn đến tăng sản xuất hormone tuyến tụy - insulin, làm giảm lượng đường trong máu. Nồng độ glucose trong máu giảm sẽ làm chậm quá trình giải phóng hormone này vào máu. Sự giảm số lượng tế bào trong một mô (ví dụ, do chấn thương) làm tăng khả năng sinh sản của các tế bào còn sót lại; sự phục hồi của một số lượng tế bào bình thường đưa ra một tín hiệu về việc ngừng phân chia tế bào chuyên sâu.

10. Tiết tấu. Tính chất này vốn có trong cả bản chất sống và vô tri. Đó là do các lý do vũ trụ và hành tinh khác nhau: sự quay của Trái đất quanh Mặt trời, sự thay đổi của các mùa, các giai đoạn của Mặt trăng, và những thứ tương tự. Ví dụ, thiên nhiên vô tri được đặc trưng bởi những thay đổi về độ chiếu sáng và nhiệt độ trong năm và trong ngày, thủy triều trên biển và đại dương, sự chuyển động của các khối khí - gió, và những thứ tương tự. Các sinh vật sống cũng chịu sự tác động của các cảm biến thời gian bên ngoài, nhưng phản ứng của chúng phức tạp hơn nhiều so với những thay đổi của môi trường.

Ở khắp mọi nơi trong bản chất hữu hình và vô tri, các quá trình dao động là phổ biến. Thủy triều đại dương, sự thay đổi ngày và đêm, các giai đoạn của mặt trăng, sự luân phiên của các mùa, sự gia tăng theo chu kỳ của hoạt động mặt trời, tính chất chu kỳ của các quá trình địa chất, bao gồm sự thay đổi tuần hoàn của đất liền và biển bằng đất liền - tất cả đây là các dạng khác nhau của quá trình dao động. Những thay đổi theo chu kỳ của môi trường có ảnh hưởng sâu sắc đến động vật hoang dã và đến nhịp điệu của chính các sinh vật sống.

Nhịp điệu là sự lặp lại của cùng một trạng thái ở những khoảng thời gian khác nhau. Trong sinh học, nhịp điệu được hiểu là những thay đổi theo chu kỳ về cường độ của các chức năng sinh lý với những chu kỳ dao động khác nhau (từ vài giây đến một năm, một thế kỷ). Nhịp điệu ngủ và thức hàng ngày của con người đã được biết rõ; nhịp điệu hoạt động và ngủ đông theo mùa ở một số loài động vật có vú (sóc đất, nhím, gấu) và nhiều loài khác.

Nhịp điệu nhằm mục đích phối hợp các chức năng của cơ thể với môi trường, tức là để thích nghi với các điều kiện tồn tại thay đổi liên tục.

11. Sự phụ thuộc năng lượng. Cơ thể sống “mở cửa” cho năng lượng của hệ thống. Khái niệm này được vay mượn từ vật lý. "Mở" chúng có nghĩa là động, có những hệ thống không dừng lại, chỉ ổn định trong điều kiện tiếp cận liên tục với chúng bằng năng lượng và vật chất từ ​​bên ngoài. Vì vậy, các cơ thể sống tồn tại miễn là chúng nhận được năng lượng và vật chất dưới dạng thức ăn từ môi trường. Cần lưu ý rằng các sinh vật sống, không giống như các vật thể vô tri vô giác, được ngăn cách với môi trường bởi các màng (màng tế bào bên ngoài ở sinh vật đơn bào, mô liên kết ở sinh vật đa bào). Các lớp vỏ này cản trở quá trình trao đổi chất giữa sinh vật và môi trường bên ngoài, giảm thiểu sự thất thoát các chất và duy trì sự thống nhất về mặt không gian của hệ.

Do đó, các sinh vật sống khác biệt rõ ràng với các đối tượng vật lý và hóa học - các hệ thống phi sự sống - ở độ phức tạp đặc biệt và trật tự cấu trúc và chức năng cao của chúng. Những khác biệt này mang lại cho cuộc sống những đặc tính mới về chất lượng. Cuộc sống là một giai đoạn đặc biệt trong quá trình phát triển của vật chất.

Bây giờ, sau khi làm quen với các thuộc tính cơ bản của cơ thể sống, chúng ta có thể hình thành định nghĩa về khái niệm "sự sống". F. Engels đưa ra định nghĩa duy vật về sự sống: “Sự sống là một phương thức tồn tại của các cơ thể protein, và phương thức tồn tại này về bản chất của nó là sự tự đổi mới liên tục của các thành phần hóa học của các cơ thể này.” Định nghĩa này đã được Ph.Ăngghen đưa ra cách đây hơn 100 năm. Nó bao gồm hai điều khoản quan trọng: 1) sự sống liên kết chặt chẽ với các cơ thể protein và 2) một điều kiện không thể thiếu cho sự sống là một quá trình trao đổi chất liên tục, với sự ngừng lại thì sự sống cũng dừng lại.

Những thành tựu của sinh học thời đại chúng ta đã làm phát hiện những đặc điểm mới đặc trưng của cơ thể sống, và trên cơ sở đó đưa ra định nghĩa chi tiết hơn về khái niệm “sự sống”. Một trong những định nghĩa này thuộc về M. V. Volkenshtein: "Các cơ thể sống tồn tại trên Trái đất là các hệ thống tự điều chỉnh và tự tạo mở được xây dựng từ các chất tạo phân tử sinh học - protein và axit nucleic."

BỘ GIÁO DỤC VÀ KHOA HỌC

LIÊN BANG NGA

NGÂN SÁCH NHÀ NƯỚC LIÊN BANG THỂ CHẾ GIÁO DỤC

GIÁO DỤC CHUYÊN NGHIỆP CAO HƠN

"VYATKA STATE UNIVERSITY"

Khoa sinh học

Khoa vi sinh

I.V. DARMOV

Sinh học đại cương

Bài giảng khóa học

Hướng dẫn

Được sự chấp thuận của ủy ban biên tập và xuất bản của Hội đồng Phương pháp của FGBOU VPO "Đại học Bang Vyatka" làm sách giáo khoa cho sinh viên theo hướng 020400.62 "Sinh học" của tất cả các hồ sơ đào tạo

Người đánh giá:

Phó Giáo sư Khoa Công nghệ Sinh học FGBOU VPO "Đại học Bang Vyatka",

Ứng viên Khoa học Sinh học O. N. Shupletsova;

Nghiên cứu viên chính, Trung tâm Nghiên cứu 33 Viện Nghiên cứu Trung ương Bộ Quốc phòng Liên bang Nga, Kirov, Tiến sĩ Khoa học Sinh học, Giáo sư V.B. Kalininsky

Darmov, I.V.

UDC 573 (07)

Sách giáo khoa dành cho học sinh hướng 020400.62 "Sinh học" thuộc tất cả các hồ sơ đào tạo theo học ngành "Sinh học đại cương".

Những thứ kia. biên tập viên E.V. Kaygorodtseva

© VyatSU, 2014

1. Sinh học với tư cách là một khoa học. Thuộc tính của hệ thống sống …………………………… ... 4

2. Các nguyên tắc cơ bản của tế bào học. Sinh vật nhân sơ ………………………………………… ..17

3. Các nguyên tắc cơ bản của tế bào học. Sinh vật nhân thực. Các thành phần màng …………… .21

4. Các nguyên tắc cơ bản của tế bào học. Sinh vật nhân thực. Các thành phần không màng… .. …… ..29

5. Sinh sản vô tính. Nguyên phân …………………………………………… ..34

6. Sinh sản hữu tính. Meiosis ……………………… ... ……………………… 43

7. Các kiểu di truyền chính ………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

8. Các dạng biến thiên cơ bản …………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………

9. Đa dạng sinh học ………………………………………………… .79

Danh sách các nguồn sử dụng ………………………………. …… .105

Bài giảng số 1

Chủ đề bài giảng: Sinh học như một khoa học . Thuộc tính của hệ thống sống.

Kế hoạch bài giảng:

1. Sinh học với tư cách là một khoa học

2. Phương pháp sinh học

3. Các khái niệm cơ bản về sinh học

4. Các cấp độ tổ chức cuộc sống

5. Các thuộc tính cơ bản của hệ thống sống

6. Định nghĩa hiện đại về một cơ thể sống và sự sống

1. Sinh học với tư cách là một khoa học

Sinh học (gr. bios- đời sống, biểu tượng- từ, học thuyết) - một bộ khoa học về cuộc sống, về động vật hoang dã. Môn sinh học - cấu trúc của cơ thể sống, chức năng, nguồn gốc, sự phát triển, mối quan hệ của chúng với môi trường. Cùng với vật lý, hóa học, thiên văn, địa chất, v.v. đề cập đến Khoa học tự nhiên.

Sinh học là một trong những ngành khoa học lâu đời nhất, mặc dù thuật ngữ này chỉ xuất hiện vào năm 1797 (tác giả của nó là giáo sư giải phẫu người Đức T. Ruz (1771-1803). Aristotle (384-322 TCN) thường được gọi là "cha đẻ của sinh học", người thuộc phân loại động vật đầu tiên.

Là gì đặc thù sinh học như một khoa học?

1.1 Sinh học chặt chẽ gắn liền với triết học. Điều này là do thực tế là trong số 3 vấn đề cơ bản của khoa học tự nhiên, 2 vấn đề là đối tượng nghiên cứu sinh học.

1. Vấn đề nguồn gốc của Vũ trụ, không gian, thiên nhiên nói chung (vật lý, thiên văn giải quyết).

2. Vấn đề về nguồn gốc của sự sống, tức là sống từ không sống.

3. Vấn đề về nguồn gốc của Lý trí và con người với tư cách là người mang nó.

Lời giải của những câu hỏi này liên quan mật thiết đến lời giải câu hỏi cơ bản của triết học Cái gì có trước - vật chất hay ý thức? Do đó, một vị trí quan trọng trong sinh học bị chiếm đóng bởi các khía cạnh triết học.

1.2. Mối quan hệ của sinh học với các vấn đề xã hội và đạo đức.

Chẳng hạn, học thuyết Darwin xã hội chuyển khái niệm “chọn lọc tự nhiên” sang xã hội loài người, sự khác biệt giữa các giai cấp được giải thích bằng các yếu tố sinh học.

Các ví dụ khác: phân biệt chủng tộc, cấy ghép nội tạng, vấn đề lão hóa.

1.3. sâu chuyên môn hóa sinh học.

Kết quả của sự khác biệt của sinh học theo đối tượng nghiên cứu khoa học sinh học tư nhân phát sinh: thực vật học, động vật học, vi sinh vật học (vi khuẩn học, virus học, thần học, v.v.).

Một bộ phận khác của khoa học sinh học - theo mức độ tổ chức và thuộc tính của vật chất sống: di truyền (tính di truyền), tế bào học (cấp độ tế bào), giải phẫu và sinh lý học (cấu trúc và hoạt động của sinh vật), sinh thái học (mối quan hệ của sinh vật với môi trường), v.v.

Kết quả là hội nhập cùng với các khoa học khác phát sinh: hóa sinh, lý sinh, sinh học phóng xạ, sinh học vũ trụ, v.v.

Những thứ kia. sinh học là một tổ hợp khoa học, và sinh học đại cương tham gia vào việc nghiên cứu những mô hình chung nhất về cấu tạo, sự sống, sự phát triển, nguồn gốc của các cơ thể sống. Câu hỏi chính mà sinh học đại cương cố gắng trả lời là sự sống là gì?

1.4. Hiện tại, sinh học, trong khi vẫn còn cơ sở lý thuyết kiến thức về cuộc sống trở nên trực tiếp lực lượng sản xuất , làm phát sinh các công nghệ mới: công nghệ sinh học, kỹ thuật di truyền và tế bào, v.v.

Trợ cấp cho người nộp đơn vào các trường đại học
Tác giả Galkin.

Giới thiệu.

Sinh học là khoa học về sự sống. Đây là một tập hợp các bộ môn khoa học nghiên cứu các sinh vật sống. Như vậy, đối tượng nghiên cứu của sinh học là sự sống trong tất cả các biểu hiện của nó. Cuộc sống là gì? Không có câu trả lời đầy đủ cho câu hỏi này cho đến nay. Trong số rất nhiều định nghĩa của khái niệm này, đây là định nghĩa phổ biến nhất. Sự sống là một dạng tồn tại đặc biệt và trạng thái lý hóa của các thể protein, được đặc trưng bởi sự không đối xứng gương của các axit amin và đường, sự trao đổi chất, cân bằng nội môi, khó chịu, tự sinh sản, hệ thống tự quản, khả năng thích ứng với môi trường, tự phát triển , chuyển động trong không gian, chuyển giao thông tin, sự rời rạc về vật chất và chức năng của các cá nhân riêng lẻ hoặc các tập đoàn xã hội, cũng như tính độc lập tương đối của các hệ thống siêu tổ chức, với sự thống nhất chung về vật lý và hóa học của vật chất sống trong sinh quyển.

Hệ thống các ngành sinh học bao gồm hướng nghiên cứu các đối tượng có hệ thống: vi sinh vật học, động vật học, thực vật học, nghiên cứu con người, ... Lĩnh vực kiến ​​thức truyền thống này bao gồm học thuyết về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất, học thuyết về tế bào, sự phát triển cá thể của sinh vật, sinh học phân tử, học thuyết Darwin (học thuyết tiến hóa), di truyền học, sinh thái học, học thuyết về sinh quyển và học thuyết về con người.

Nguồn gốc của sự sống trên trái đất.

Vấn đề về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất đã và vẫn là vấn đề chính, cùng với vũ trụ học và tri thức, tìm ra cấu trúc của vật chất. Khoa học hiện đại không có bằng chứng trực tiếp về cách thức và nơi phát sinh sự sống. Chỉ có những cấu trúc logic và bằng chứng gián tiếp thu được thông qua các thí nghiệm mô hình, và dữ liệu trong lĩnh vực cổ sinh vật học, địa chất học, thiên văn học, v.v.

Trong sinh học khoa học, những giả thuyết nổi tiếng nhất về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất là thuyết panspermia của S. Arrhenius và thuyết về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất là kết quả của một quá trình phát triển tiến hóa lâu dài của vật chất do A. I. Oparin đề xuất. .

Lý thuyết về bệnh bạch huyết phổ biến vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20. Và bây giờ cô ấy có rất nhiều người ủng hộ.

Theo lý thuyết này, các sinh vật sống đã được đưa đến Trái đất từ ​​ngoài không gian. Đặc biệt phổ biến là các giả định về việc đưa phôi của các sinh vật sống đến Trái đất cùng với thiên thạch hoặc bụi vũ trụ. Cho đến thời điểm hiện tại, trong các thiên thạch, họ đang cố gắng tìm ra dấu hiệu của sự sống. Năm 1962, các nhà khoa học Mỹ, năm 1982, các nhà khoa học Nga đã thông báo việc phát hiện ra hài cốt của các sinh vật trong thiên thạch. Nhưng nó đã sớm chỉ ra rằng các thành tạo cấu trúc được tìm thấy thực sự là các hạt khoáng chất và chỉ có bề ngoài giống với cấu trúc sinh học. Năm 1992, các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ xuất hiện, dựa trên một nghiên cứu vật liệu được chọn ở Nam Cực, họ mô tả sự hiện diện trong thiên thạch của phần còn lại của những sinh vật giống vi khuẩn. Điều gì chờ đợi thời gian khám phá này sẽ nói. Tuy nhiên, sự quan tâm đến lý thuyết về bệnh panspermia vẫn chưa phai nhạt cho đến ngày nay.

Sự phát triển có hệ thống của vấn đề nguồn gốc sự sống trên Trái đất bắt đầu từ những năm 1920. Năm 1924, cuốn sách "Nguồn gốc sự sống" của A. I. Oparin được xuất bản, và năm 1929 một bài báo của D. Haldane về chủ đề tương tự. Nhưng, như chính Haldane sau đó đã lưu ý, người ta khó có thể tìm thấy điều gì mới trong bài báo của ông mà Oparin không có. Do đó, lý thuyết về nguồn gốc của sự sống trên Trái đất là kết quả của "vụ nổ lớn sinh học" có thể được gọi một cách an toàn là lý thuyết Oparin, chứ không phải lý thuyết Oparin-Haldane.

Theo lý thuyết của Oparin, sự sống bắt nguồn từ Trái đất. Quá trình này bao gồm các giai đoạn sau: 1) Các chất hữu cơ được hình thành từ các chất vô cơ; 2) có sự sắp xếp lại hóa lý nhanh chóng của các chất hữu cơ sơ cấp. Soi gương các chất tiền sinh hữu cơ không đối xứng trong điều kiện núi lửa hoạt động mạnh, nhiệt độ cao, bức xạ, bức xạ tử ngoại tăng cường, giông bão nhanh chóng. Trong quá trình trùng hợp các axit amin thuận tay trái, các protein sơ cấp được hình thành. Đồng thời, các bazơ nitơ - nuclêôtit - phát sinh; 3) các quá trình vật lý và hóa học góp phần hình thành các giọt coacervate (coacervate) - cấu trúc giống như gel; 4) sự hình thành các polynucleotide - DNA và RNA và sự bao gồm của chúng trong các coacervat; 5) sự hình thành của một "màng" ngăn cách các chất đông tụ với môi trường, dẫn đến sự xuất hiện của một hệ thống tiền sinh học, đó là một hệ thống mở. Có khả năng tổng hợp và phân hủy protein nền.

Trong những năm tiếp theo, lý thuyết của Oparin đã được xác nhận hoàn toàn. Giá trị lớn của một lý thuyết là phần lớn lý thuyết có thể được kiểm tra hoặc liên quan một cách lôgic đến các mệnh đề có thể kiểm chứng được.

Một bước cực kỳ quan trọng trong quá trình hình thành sự sống là sự chuyển đổi các hợp chất cacbon vô cơ thành các hợp chất hữu cơ. Dữ liệu thiên văn đã chỉ ra rằng ngay cả bây giờ sự hình thành các chất hữu cơ đang diễn ra ở khắp mọi nơi, hoàn toàn độc lập với sự sống. Từ đó người ta kết luận rằng sự tổng hợp như vậy đã diễn ra trên Trái đất trong quá trình hình thành vỏ trái đất. Một loạt các công trình về tổng hợp được bắt đầu vào năm 1953 bởi S. Miller, người đã tổng hợp một số axit amin bằng cách cho phóng điện qua một hỗn hợp khí, có lẽ tạo nên khí quyển sơ cấp (hydro, hơi nước, amoniac, metan). Bằng cách thay đổi các thành phần riêng lẻ và các yếu tố ảnh hưởng, các nhà khoa học khác nhau đã thu được glycine, axit ascargic và các axit amin khác. Năm 1963, bằng cách mô hình hóa các điều kiện của khí quyển cổ đại, các nhà khoa học đã thu được các polypeptit riêng lẻ có trọng lượng phân tử từ 3000-9000. Trong những năm gần đây, thành phần hóa học, tính chất hóa lý và cơ chế hình thành các giọt coacervate đã được nghiên cứu chi tiết tại Viện Hóa sinh của Viện Hàn lâm Khoa học Nga và Đại học Tổng hợp Moscow. Nó được chỉ ra rằng đồng thời với quá trình tiến hóa chung của các hệ thống tiền sinh vật, sự biến đổi của chúng thành các cấu trúc chuyên biệt hơn đã diễn ra.

Và ở đây, rõ ràng là chọn lọc tự nhiên sẽ dẫn đến sự xuất hiện của tế bào trong tương lai - một đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của một cơ thể sống.

Các tính năng chính của cuộc sống.

Khả năng di chuyển. Các dấu hiệu xuất hiện rõ ràng ở động vật, nhiều con có khả năng di chuyển tích cực. Ở những cơ quan vận động đơn giản nhất là trùng roi, lông mao,… Ở những động vật có tổ chức hơn thì xuất hiện các chi. Thực vật cũng có khả năng di chuyển. Tảo đơn bào Chlamydomonas có trùng roi. Sự phát tán của bào tử, sự phát tán của hạt, sự di chuyển trong không gian với sự trợ giúp của thân rễ đều là những dạng di chuyển.

Khả năng phát triển. Tất cả các sinh vật đều có thể tăng kích thước và khối lượng do quá trình co giãn, phân chia tế bào, v.v.

Dinh dưỡng, hô hấp, bài tiết là các quá trình đảm bảo quá trình trao đổi chất.

Tính cáu kỉnh là khả năng phản ứng và đưa ra phản ứng trước những tác động bên ngoài.

Khả năng sinh sản và hiện tượng biến dị và di truyền gắn liền với nó là đặc điểm đặc trưng nhất của cuộc sống. Bất kỳ cơ thể sống nào cũng sinh ra loại của riêng mình. Con cái giữ lại những đặc điểm của bố mẹ và thu được những đặc điểm chỉ đặc trưng của họ.

Sự kết hợp của những đặc điểm này chắc chắn đặc trưng cho sự sống như một hệ thống hình thành sự trao đổi chất, tính cáu kỉnh và khả năng sinh sản. Nhưng cần nhớ rằng khái niệm sống phức tạp hơn nhiều (xem phần mở đầu).

các cấp độ tổ chức cuộc sống.

Mức độ tổ chức là vị trí chức năng của cấu trúc sinh học có mức độ phức tạp nhất định trong “hệ thống các hệ thống” chung của cơ thể sống. Thông thường, các mức độ tổ chức phân tử (phân tử-di truyền), tế bào, sinh vật, quần thể-loài, sinh vật học, sinh quyển được phân biệt.

Đơn vị cơ bản và chức năng của sự sống là tế bào. Một tế bào có hầu hết tất cả các tính năng chính của một sinh vật sống, không giống như những sinh vật được gọi là không tế bào (ví dụ: vi rút), tồn tại ở cấp độ phân tử.

Sinh vật là vật mang sự sống thực sự, được đặc trưng bởi tất cả các đặc tính sinh học của nó.

Loài là một nhóm các cá thể giống nhau về cấu trúc và nguồn gốc.

Biocenosis là một tập hợp các loài liên kết với nhau sống trong một khu vực đất hoặc nước ít nhiều đồng nhất.

Sinh quyển là tổng thể của tất cả các loại biocenose trên Trái đất.

Phương pháp nghiên cứu sinh học.

Các phương pháp của sinh học hiện đại được xác định bởi các nhiệm vụ của nó. Một trong những nhiệm vụ chính của sinh học là kiến ​​thức về thế giới của các sinh vật xung quanh chúng ta. Các phương pháp của sinh học hiện đại nhằm mục đích đặc biệt để nghiên cứu vấn đề này.

Nghiên cứu khoa học thường bắt đầu bằng các quan sát. Phương pháp nghiên cứu các đối tượng sinh học này đã được sử dụng từ thời kỳ đầu của sự tồn tại có ý nghĩa của con người. Phương pháp này cho phép bạn tạo ra một ý tưởng về đối tượng đang nghiên cứu, để thu thập tài liệu cho các công việc tiếp theo.

Quan sát là phương pháp chính trong thời kỳ mô tả sự phát triển của sinh học. Dựa trên những quan sát, một giả thuyết được đưa ra.

Các bước tiếp theo trong nghiên cứu các đối tượng sinh học có liên quan đến thí nghiệm.

Nó trở thành cơ sở cho quá trình chuyển đổi ngành sinh học từ khoa học mô tả sang khoa học thực nghiệm. Thí nghiệm cho phép bạn kiểm tra kết quả quan sát và thu được dữ liệu không thể có được ở giai đoạn đầu của nghiên cứu.

Một thí nghiệm khoa học chân chính phải đi kèm với một thí nghiệm đối chứng.

Thí nghiệm phải được lặp lại. Điều này sẽ cho phép lấy dữ liệu đáng tin cậy và xử lý dữ liệu bằng máy tính.

Trong những năm gần đây, phương pháp mô hình hóa được sử dụng rộng rãi trong sinh học. Việc tạo ra các mô hình toán học của các hiện tượng và quá trình đã trở nên khả thi với việc đưa máy tính vào nghiên cứu sinh học một cách rộng rãi.

Một ví dụ là thuật toán nghiên cứu các loài thực vật. Ở giai đoạn đầu, nhà nghiên cứu nghiên cứu các dấu hiệu của sinh vật. Kết quả của cuộc quan sát được ghi lại trong một tạp chí đặc biệt. Dựa trên việc xác định tất cả các đặc điểm sẵn có, một giả thuyết được đưa ra rằng sinh vật thuộc về một loài cụ thể. Tính đúng đắn của giả thuyết được xác định bằng thực nghiệm. Biết rằng các đại diện của cùng một loài tự do giao phối với nhau và tạo ra con cái có khả năng sinh sản, nhà nghiên cứu trồng một sinh vật từ hạt lấy từ cá thể đang nghiên cứu và lai sinh vật đã trồng với sinh vật chuẩn, loài thuộc giống đã được hình thành trước. Nếu kết quả của thí nghiệm này, hạt giống thu được từ đó một sinh vật sống được phát triển, thì giả thuyết được coi là đã được xác nhận.

Sự đa dạng của thế giới hữu cơ.

Sự đa dạng, cũng như sự đa dạng của sự sống trên Trái đất, được nghiên cứu bằng hệ thống học - phần quan trọng nhất của sinh học.

Hệ thống sinh vật phản ánh sự đa dạng của sự sống trên Trái đất. Đại diện của 3 nhóm sinh vật sống trên Trái Đất: virut, sinh vật nhân sơ, sinh vật nhân thực.

Virus là những sinh vật không có cấu trúc tế bào. Sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực là những sinh vật có đơn vị cấu tạo chính là tế bào. Tế bào nhân sơ không có nhân tế bào được hình thành tốt. Ở sinh vật nhân thực, tế bào có nhân thật, tại đây chất nhân được ngăn cách với tế bào chất bằng màng hai đầu.

Sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn và tảo xanh lam. Vi khuẩn là sinh vật đơn bào, hầu hết là sinh vật dị hợp tử. Tảo lam là sinh vật đơn bào, thuộc địa hoặc đa bào với kiểu dinh dưỡng hỗn hợp. Các tế bào màu xanh lam có chất diệp lục cung cấp dinh dưỡng tự dưỡng, nhưng các tế bào màu xanh lam có thể hấp thụ các chất hữu cơ làm sẵn từ đó chúng tạo ra các chất đại phân tử của riêng mình. Có ba giới trong sinh vật nhân chuẩn: nấm, thực vật và động vật. Nấm là sinh vật dị dưỡng có cơ thể được đại diện bởi các sợi nấm. Một nhóm nấm đặc biệt là địa y, trong đó nấm cộng sinh là tảo đơn bào hoặc tảo xanh lam.

Thực vật chủ yếu là sinh vật tự dưỡng.

Động vật là sinh vật nhân thực dị hợp tử.

Các sinh vật sống trên Trái đất tồn tại ở trạng thái quần xã - biocenoses.

Mối quan hệ của vi rút với sinh vật còn đang được tranh cãi, vì chúng không thể sinh sản bên ngoài tế bào và không có cấu trúc tế bào. Chưa hết, hầu hết các nhà sinh vật học đều tin rằng virus là những sinh vật sống nhỏ nhất.

Nhà thực vật học người Nga D.I. Ivanovsky được coi là người phát hiện ra virus, nhưng chỉ với việc phát minh ra kính hiển vi điện tử, người ta mới có thể nghiên cứu cấu trúc của những cấu trúc bí ẩn này. Virus rất đơn giản. "Phần lõi" của virus là một phân tử DNA hoặc RNA. "Phần lõi" này được bao bọc bởi một lớp vỏ protein. Một số vi rút phát triển một vỏ lipoprotein phát sinh từ màng tế bào chất của tế bào chủ.

Khi vào trong tế bào, vi rút có khả năng tự sinh sản. Đồng thời, chúng “tắt” DNA của vật chủ và sử dụng axit nucleic của chúng, đưa ra lệnh tổng hợp các bản sao mới của vi rút. Virus có thể "tấn công" tế bào của tất cả các nhóm sinh vật. Virus “tấn công” vi khuẩn được đặt một cái tên đặc biệt - thực khuẩn thể.

Tầm quan trọng của virus trong tự nhiên có liên quan đến khả năng gây ra các bệnh khác nhau. Đây là bệnh khảm lá, cúm, đậu mùa, sởi, bại liệt, quai bị và “bệnh dịch” của thế kỷ XX - AIDS.

Phương thức lây truyền của vi rút được thực hiện bằng chất lỏng nhỏ giọt, tiếp xúc, với sự trợ giúp của vật mang mầm bệnh (bọ chét, chuột cống, ...), qua phân và thức ăn.

Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải (AIDS). Vi rút AIDS.

AIDS là một bệnh truyền nhiễm do vi rút RNA gây ra. Virus AIDS có dạng hình que hoặc hình bầu dục hoặc hình tròn. Trong trường hợp thứ hai, đường kính của nó đạt tới 140 nm. Virus bao gồm RNA, một loại enzyme revartase, hai loại protein, hai loại glycoprotein và lipid tạo nên màng ngoài. Enzyme xúc tác phản ứng tổng hợp sợi DNA trên khuôn mẫu RNA của virut trong tế bào bị ảnh hưởng bởi virut. Virus AIDS được biểu hiện thành tế bào lympho T.

Vi rút không bền với môi trường, nhạy cảm với nhiều chất sát trùng. Hoạt tính lây nhiễm của virut giảm đi 1000 lần khi đun ở nhiệt độ 56C trong 30 phút.

Bệnh lây truyền qua đường tình dục hoặc qua đường máu. Nhiễm AIDS thường gây tử vong!

Các nguyên tắc cơ bản của Tế bào học.

Những quy định cơ bản của lý thuyết tế bào.

Chiếc lồng được phát hiện vào nửa sau của thế kỷ 17. Nghiên cứu về tế bào đã phát triển đặc biệt mạnh mẽ vào nửa sau của thế kỷ 19 cùng với sự ra đời của lý thuyết tế bào. Mức độ nghiên cứu tế bào đã trở thành nguyên tắc chỉ đạo của các ngành sinh học quan trọng nhất. Trong sinh học, một bộ phận mới đã hình thành - tế bào học. Đối tượng nghiên cứu của tế bào học là các tế bào của các sinh vật đa bào, cũng như các sinh vật mà cơ thể của chúng được biểu thị bằng một tế bào đơn lẻ. Tế bào học nghiên cứu cấu trúc, thành phần hóa học, cách sinh sản, đặc tính thích nghi của chúng.

Cơ sở lý thuyết của tế bào học là lý thuyết tế bào. Thuyết tế bào được T. Schwann đưa ra vào năm 1838, mặc dù hai điều khoản đầu tiên của thuyết tế bào thuộc về M. Schleiden, người đã nghiên cứu về tế bào thực vật. T. Schwann, một chuyên gia nổi tiếng về cấu trúc tế bào động vật, vào năm 1838, dựa trên dữ liệu công trình của M. Schleiden và kết quả nghiên cứu của chính ông, đã đưa ra kết luận sau:

Tế bào là đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của cơ thể sống.

Tế bào được hình thành là kết quả của quá trình hoạt động của các cơ thể sống.

Tế bào động vật và thực vật có nhiều điểm giống nhau hơn là khác biệt.

Các tế bào của sinh vật đa bào liên kết với nhau về cấu trúc và chức năng.

Nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và hoạt động sống giúp chúng ta có thể học được nhiều điều về nó. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi sự hoàn thiện của các kỹ thuật hiển vi, phương pháp nghiên cứu và sự xuất hiện của nhiều nhà nghiên cứu tài năng trong tế bào học. Cấu trúc của hạt nhân đã được nghiên cứu chi tiết, một phân tích tế bào học của các quá trình sinh học quan trọng như nguyên phân, meiosis và thụ tinh đã được thực hiện. Cấu trúc vi mô của tế bào đã được biết đến. Các bào quan của tế bào được phát hiện và mô tả. Chương trình nghiên cứu tế bào học của thế kỷ 20 đặt ra nhiệm vụ làm sáng tỏ và phân biệt chính xác hơn các đặc tính của tế bào. Do đó, việc nghiên cứu thành phần hóa học của tế bào và cơ chế hấp thụ các chất từ ​​môi trường được đặc biệt chú trọng.

Tất cả những nghiên cứu này đã làm cho nó có thể nhân rộng và mở rộng các quy định của lý thuyết tế bào, các định đề chính hiện nay giống như sau:

Tế bào là đơn vị cơ bản và cấu trúc của tất cả các cơ thể sống.

Tế bào chỉ được hình thành từ các tế bào do kết quả của quá trình phân chia.

Tế bào của tất cả các sinh vật đều giống nhau về cấu trúc, thành phần hóa học và chức năng sinh lý cơ bản.

Các tế bào của sinh vật đa bào tạo thành một phức hợp chức năng duy nhất.

Tế bào của thực vật và động vật bậc cao tạo thành các nhóm chức năng - mô; Các cơ quan tạo nên cơ thể được hình thành từ các mô.

Đặc điểm cấu tạo của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.

Sinh vật nhân sơ là những sinh vật lâu đời nhất hình thành một vương quốc độc lập. Sinh vật nhân sơ bao gồm vi khuẩn, "tảo" xanh lam và một số nhóm nhỏ khác.

Tế bào nhân sơ không có nhân riêng biệt. Bộ máy di truyền được trình bày. được tạo thành từ DNA hình tròn. Không có ti thể và bộ máy Golgi trong tế bào.

Sinh vật nhân thực là sinh vật có nhân thật. Eukaryolts bao gồm các đại diện của giới thực vật, giới động vật và giới nấm.

Tế bào nhân thực thường lớn hơn tế bào nhân sơ, được chia thành các phần tử cấu trúc riêng biệt. DNA liên kết với protein tạo thành các nhiễm sắc thể, nằm trong nhân, được bao bọc bởi một lớp vỏ nhân và chứa đầy các tế bào chất. Sự phân chia tế bào nhân thực thành các phần tử cấu trúc được thực hiện bằng cách sử dụng màng sinh học.

tế bào nhân thực. Cấu trúc và chức năng.

Sinh vật nhân thực bao gồm thực vật, động vật, nấm.

Cấu trúc của tế bào thực vật và nấm được thảo luận chi tiết trong phần thực vật học "Hướng dẫn ứng tuyển vào các trường đại học" do M. A. Galkin biên soạn.

Trong sách hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chỉ ra các đặc điểm khác biệt của tế bào động vật, dựa trên một trong những quy định của lý thuyết tế bào. "Có nhiều điểm tương đồng giữa các tế bào thực vật và động vật hơn là sự khác biệt."

Tế bào động vật không có thành tế bào. Nó được đại diện bởi một protoplast trần. Lớp ranh giới của tế bào động vật - glycocalyx là lớp trên của màng tế bào chất được "củng cố" bởi các phân tử polysaccharid, là một phần của chất gian bào hơn là trong tế bào.

Ti thể có các mấu gấp.

Tế bào động vật có trung tâm tế bào bao gồm hai trung tâm. Điều này cho thấy rằng bất kỳ tế bào động vật nào cũng có khả năng phân chia.

Sự bao gồm trong tế bào động vật được trình bày dưới dạng hạt và giọt (protein, chất béo, carbohydrate glycogen), sản phẩm cuối cùng của quá trình trao đổi chất, tinh thể muối, sắc tố.

Trong tế bào động vật có thể có các không bào co bóp, tiêu hoá, bài tiết với kích thước nhỏ.

Không có plastids trong tế bào, thể vùi ở dạng hạt tinh bột, hạt, không bào lớn chứa đầy nước quả.

Phân chia tế bào.

Một tế bào chỉ được hình thành từ một tế bào do kết quả của quá trình phân chia. Tế bào nhân thực phân chia theo kiểu nguyên phân hoặc theo kiểu nguyên phân. Cả hai sự phân chia này đều tiến hành trong ba giai đoạn:

Sự phân chia của tế bào thực vật theo kiểu nguyên phân và theo kiểu nguyên phân được mô tả chi tiết trong phần "Thực vật học" trong sách hướng dẫn ứng tuyển vào các trường đại học do M. A. Galkin biên soạn.

Ở đây chúng tôi chỉ nêu các đặc điểm của sự phân chia đối với tế bào động vật.

Đặc điểm của sự phân chia trong tế bào động vật có liên quan đến sự không có thành tế bào trong chúng. Khi một tế bào phân chia theo kiểu nguyên phân trong phân bào, thì sự phân li của các tế bào con đã xảy ra ở giai đoạn 1. Ở thực vật, tế bào con thành hình dưới sự bảo vệ của thành tế bào mẹ, tế bào này chỉ bị phá hủy sau khi sự xuất hiện của thành tế bào sơ cấp trong các tế bào con. Khi một tế bào phân chia theo kiểu meiosis ở động vật, sự phân chia đã xảy ra trong telophase 1. Ở thực vật, trong telophase 1, sự hình thành tế bào nhân kết thúc.

Sự hình thành trục phân chia trong telophase một được bắt đầu bằng sự phân kỳ của các tâm cực về các cực của tế bào. Từ các trung tâm, sự hình thành các sợi trục chính bắt đầu. Ở thực vật, các sợi hình thoi bắt đầu hình thành từ các cụm cực của vi ống.

Chuyển động của tế bào. Các bào quan chuyển động.

Các sinh vật sống gồm một tế bào thường có khả năng di chuyển tích cực. Các cơ chế vận động phát sinh trong quá trình tiến hóa rất đa dạng. Các hình thức di chuyển chính là - amip và với sự trợ giúp của trùng roi. Ngoài ra, tế bào có thể di chuyển bằng cách tiết ra chất nhầy hoặc bằng cách di chuyển chất chính của tế bào chất.

Phong trào amip lấy tên từ sinh vật đơn giản nhất - amip. Cơ quan vận động ở amip là chân giả - chân giả, là những chỗ lồi của tế bào chất. Chúng được hình thành ở những vị trí khác nhau trên bề mặt tế bào chất. Chúng có thể biến mất và xuất hiện lại ở những nơi khác.

Di chuyển với sự trợ giúp của trùng roi là đặc điểm của nhiều loài tảo đơn bào (ví dụ, chlamydomonas), động vật nguyên sinh (ví dụ, euglena xanh) và vi khuẩn. Cơ quan di chuyển ở các sinh vật này là trùng roi - các tế bào chất phát triển trên bề mặt tế bào chất.

Các thành phần hóa học của tế bào.

Thành phần hóa học của tế bào có liên quan chặt chẽ đến các đặc điểm của cấu trúc và chức năng của đơn vị cơ bản và chức năng này của cơ thể sống.

Cũng như về mặt hình thái, phổ biến nhất và phổ biến nhất đối với tế bào của các đại diện của tất cả các giới là thành phần hóa học của nguyên sinh chất. Sau cùng chứa khoảng 80% nước, 10% chất hữu cơ và 1% muối. Vai trò hàng đầu trong việc hình thành nguyên sinh chất trong đó chủ yếu là protein, axit nucleic, lipid và carbohydrate.

Theo cấu tạo của các nguyên tố hóa học, nguyên sinh chất vô cùng phức tạp. Nó chứa các chất có khối lượng phân tử nhỏ và chất có phân tử lượng lớn. 80% trọng lượng của nguyên sinh chất được tạo thành từ các chất có trọng lượng phân tử cao và chỉ 30% là các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp. Đồng thời, đối với mỗi đại phân tử có hàng trăm, và đối với mỗi đại phân tử lớn có hàng ngàn và hàng vạn phân tử.

Nếu chúng ta xem xét hàm lượng các nguyên tố hóa học trong tế bào, thì vị trí đầu tiên phải được trao cho oxy (65-25%). Tiếp theo là carbon (15-20%), hydro (8-10%) và nitơ (2-3%). Số lượng các nguyên tố khác, và khoảng một trăm nguyên tố được tìm thấy trong các ô, ít hơn nhiều. Thành phần của các nguyên tố hóa học trong tế bào phụ thuộc cả vào đặc điểm sinh học của sinh vật và môi trường sống.

Các chất vô cơ và vai trò của chúng đối với hoạt động sống của tế bào.

Các chất vô cơ của tế bào bao gồm nước và muối. Đối với các quá trình sống, trong số các cation tạo nên muối, quan trọng nhất là K, Ca, Mg, Fe, Na, NH, từ các anion NO, HPO, HPO.

Các ion amoni và nitrat được tế bào thực vật khử thành NH và được đưa vào quá trình tổng hợp axit amin; Ở động vật, axit amin được sử dụng để xây dựng protein của riêng chúng. Khi sinh vật chết đi, chúng được đưa vào chu trình các chất dưới dạng nitơ tự do. Chúng là một phần của protein, axit amin, axit nucleic và ATP. Nếu phốt pho-phốt phát, có trong đất, được phân giải bởi chất tiết của rễ cây và được hấp thụ. Chúng là một phần của tất cả các cấu trúc màng, axit nucleic và ATP, enzym, mô.

Kali được tìm thấy trong tất cả các tế bào dưới dạng ion K. “Bơm kali” của tế bào thúc đẩy sự xâm nhập của các chất qua màng tế bào. Nó kích hoạt các quá trình quan trọng của tế bào, kích thích và xung động.

Canxi được tìm thấy trong tế bào dưới dạng ion hoặc tinh thể muối. Bao gồm trong máu góp phần vào quá trình đông máu của nó. Bao gồm trong xương, vỏ, bộ xương đá vôi của polyp san hô.

Magiê được tìm thấy dưới dạng ion trong tế bào thực vật. Có trong chất diệp lục.

Các ion sắt là một phần của hemoglobin chứa trong các tế bào hồng cầu, có tác dụng vận chuyển oxy.

Các ion natri tham gia vào quá trình vận chuyển các chất qua màng.

Ở vị trí đầu tiên trong số các chất tạo nên tế bào, là nước. Nó được chứa trong chất chính của tế bào chất, trong nhựa tế bào, trong tế bào chất, trong các bào quan. Tham gia vào các phản ứng tổng hợp, thủy phân và oxy hóa. Nó là một dung môi phổ quát và một nguồn oxy. Nước cung cấp turgor, điều chỉnh áp suất thẩm thấu. Cuối cùng, nó là môi trường cho các quá trình sinh lý và sinh hóa xảy ra trong tế bào. Với sự trợ giúp của nước, quá trình vận chuyển các chất qua màng sinh học, quá trình điều nhiệt, ... được đảm bảo.

Nước cùng với các thành phần khác - hữu cơ và vô cơ, trọng lượng phân tử cao và thấp - tham gia vào việc hình thành cấu trúc nguyên sinh chất.

Các chất hữu cơ (protein, cacbohydrat, lipit, axit nucleic, ATP), cấu trúc và vai trò của chúng đối với hoạt động sống của tế bào.

Tế bào là cấu trúc cơ bản, trong đó tất cả các giai đoạn chính của quá trình chuyển hóa sinh học được thực hiện và chứa tất cả các thành phần hóa học chính của vật chất sống. 80% trọng lượng của nguyên sinh chất được tạo thành từ các chất đại phân tử - protein, carbohydrate, lipid, axit nucleic.

Trong số các thành phần chính của nguyên sinh chất, giá trị hàng đầu thuộc về protein. Đại phân tử protein có thành phần và cấu trúc phức tạp nhất và được đặc trưng bởi sự biểu hiện vô cùng phong phú của các tính chất hóa học và lý hóa học. Nó chứa một trong những đặc tính quan trọng nhất của vật chất sống - tính đặc hiệu sinh học.

Axit amin là thành phần cấu tạo chính của phân tử protein. Phân tử của hầu hết các axit amin chứa một nhóm cacboxyl và một nhóm amin. Các axit amin trong protein được liên kết với nhau thông qua liên kết peptit do các nhóm cacboxyl và - amin, tức là protein là một polyme, đơn phân của đó là các axit amin. Protein của các cơ thể sống được hình thành bởi hai mươi axit amin "vàng".

Tập hợp các liên kết peptit liên kết chuỗi gốc axit amin tạo thành chuỗi peptit - một loại xương sống của các phân tử polypeptit.

Trong đại phân tử protein, một số bậc cấu trúc được phân biệt - sơ cấp, thứ cấp, bậc ba. Cấu trúc cơ bản của protein được xác định bởi trình tự của các gốc axit amin. Cấu trúc bậc hai của chuỗi polypeptide là một chuỗi xoắn liên tục hoặc không liên tục. Định hướng không gian của các vòng xoắn này hoặc sự kết hợp của một số polypeptit tạo thành một hệ thống bậc cao - một đặc điểm cấu trúc bậc ba của các phân tử của nhiều loại protein. Đối với các phân tử protein lớn, các cấu trúc như vậy chỉ là các tiểu đơn vị, sự sắp xếp không gian lẫn nhau của chúng tạo nên cấu trúc bậc bốn.

Các protein hoạt động sinh lý có cấu trúc hình cầu như cuộn dây hoặc hình trụ.

Trình tự và cấu trúc axit amin quyết định các đặc tính của protein, và các đặc tính quyết định chức năng. Có những protein không hòa tan trong nước, và có những protein hòa tan tự do trong nước. Có những protein chỉ tan trong dung dịch kiềm yếu hoặc cồn 60-80%. Protein cũng khác nhau về trọng lượng phân tử và do đó về kích thước của chuỗi polypeptit. Một phân tử protein dưới tác động của các yếu tố nhất định có thể bị vỡ hoặc giãn ra. Hiện tượng này được gọi là sự biến tính. Quá trình biến tính có thể đảo ngược, tức là protein có thể thay đổi các đặc tính của nó.

Các chức năng của protein trong tế bào rất đa dạng. Trước hết, đây là những chức năng xây dựng - protein là một phần của màng. Protein đóng vai trò như chất xúc tác. Chúng tăng tốc độ phản ứng. Chất xúc tác tế bào được gọi là enzym. Protein cũng thực hiện chức năng vận chuyển. Một ví dụ điển hình là hemoglobin, một chất vận chuyển oxy. Chức năng bảo vệ của protein đã được biết đến. Nhắc lại sự hình thành trong tế bào các chất liên kết và trung hoà các chất có thể gây hại cho tế bào. Mặc dù không đáng kể, nhưng protein thực hiện một chức năng năng lượng. Phá vỡ thành các axit amin, chúng giải phóng năng lượng.

Khoảng 1% chất khô của tế bào là cacbohydrat. Carbohydrate được chia thành đường đơn, carbohydrate trọng lượng phân tử thấp và đường trọng lượng phân tử cao. Tất cả các loại cacbohydrat đều chứa các nguyên tử cacbon, hydro và oxy.

Đường đơn, hoặc monose, được chia thành các đường pentose và heptoses theo số đơn vị carbon trong phân tử. Trong số các loại carbohydrate có trọng lượng phân tử thấp trong tự nhiên, sucrose, maltose và lactose là phổ biến nhất. Carbohydrate trọng lượng phân tử cao được chia thành đơn giản và phức tạp. Đơn giản là polysaccharid, các phân tử của chúng bao gồm các gốc của bất kỳ một monose nào. Đó là tinh bột, glycogen, cellulose. Những chất phức tạp bao gồm pectin, chất nhầy. Thành phần của cacbohydrat phức tạp, ngoài monose, bao gồm các sản phẩm của quá trình oxy hóa và khử của chúng.

Carbohydrate thực hiện chức năng xây dựng, hình thành cơ sở của thành tế bào. Nhưng chức năng chính của carbohydrate là năng lượng. Khi cacbohydrat phức tạp được chia thành những loại đơn giản, và những loại đơn giản thành carbon dioxide và nước, một lượng năng lượng đáng kể sẽ được giải phóng.

Tất cả các tế bào động vật và thực vật đều chứa lipid. Lipit bao gồm các chất có bản chất hóa học khác nhau, nhưng có những tính chất lý hóa chung là: Không tan trong nước và tan tốt trong dung môi hữu cơ - ête, benzen, xăng, cloroform.

Theo thành phần hóa học và cấu trúc của chúng, lipid được chia thành phospholipid, sulfolipid, sterol, sắc tố hòa tan trong chất béo, chất béo và sáp. Phân tử lipid có nhiều gốc và nhóm kỵ nước.

Chức năng xây dựng của lipid là rất tốt. Phần lớn các màng sinh học bao gồm các lipid. Trong quá trình phân hủy chất béo, một lượng lớn năng lượng được giải phóng. Lipid bao gồm một số vitamin (A, D). Lipid thực hiện chức năng bảo vệ ở động vật. Chúng được lắng đọng dưới da, tạo ra một lớp có độ dẫn nhiệt thấp. Chất béo của lạc đà là nguồn nước. Một kg chất béo bị oxy hóa để tạo ra một kg nước.

Axit nucleic, giống như protein, đóng vai trò hàng đầu trong quá trình trao đổi chất và tổ chức phân tử của vật chất sống. Chúng có liên quan đến sự tổng hợp protein, sự phát triển và phân chia tế bào, sự hình thành các cấu trúc tế bào, và do đó, sự hình thành và di truyền của cơ thể.

Axit nucleic chứa ba khối cấu tạo cơ bản: axit photphoric, một loại carbohydrate loại pentose và các bazơ nitơ; khi kết hợp với nhau, chúng tạo thành nucleotide. Axit nucleic là các polynucleotit, tức là sản phẩm trùng hợp của một số lượng lớn các nucleotit. Trong các nuclêôtit, các yếu tố cấu trúc liên kết theo trình tự sau: axit photphoric - pentôzơ - bazơ nitơ. Đồng thời, pentose được kết nối với axit photphoric bằng liên kết ete, và với bazơ - bằng liên kết glucosidic. Sự liên kết giữa các nucleotide trong axit nucleic được thực hiện thông qua axit photphoric, các gốc tự do gây ra tính chất axit của axit nucleic.

Trong tự nhiên, có hai loại axit nucleic - ribonucleic và deoxyribonucleic (RNA và DNA). Chúng khác nhau về thành phần cacbon và bộ bazơ nitơ.

RNA chứa ribose là thành phần carbon, DNA chứa deoxyribose.

Các gốc nitơ của axit nucleic là các dẫn xuất của purin vàramidin. Trước đây bao gồm adenine và guanine, là những thành phần thiết yếu của axit nucleic. Các dẫn xuất của pyramidine là cytosine, thymine, uracil. Trong số này, chỉ có cytosine là cần thiết cho cả hai axit nucleic. Đối với thymine và uracil, chất trước là đặc trưng của DNA, phần sau là RNA. Tùy thuộc vào sự hiện diện của một cơ sở nitơ, các nucleotide được gọi là adenine, cytosyl, guanine, thymine, uracil.

Cấu trúc cấu trúc của axit nucleic được biết đến sau khám phá vĩ đại nhất được thực hiện vào năm 1953 bởi Watson và Crick.

Phân tử DNA bao gồm hai chuỗi polynucleotide xoắn quanh một trục chung. Các chuỗi này đối mặt với nhau bằng các bazơ nitơ. Loại thứ hai giữ cả hai chuỗi với nhau trong suốt phân tử. Chỉ có hai sự kết hợp có thể xảy ra trong một phân tử DNA: adenin với thymine và guanin với cytosine. Dọc theo chuỗi xoắn, hai "rãnh" được hình thành trong đại phân tử - một rãnh nhỏ nằm giữa hai chuỗi polynucleotide, rãnh còn lại - rãnh lớn thể hiện khe hở giữa các vòng xoắn. Khoảng cách giữa các cặp bazơ dọc theo trục của phân tử ADN là 3,4 A. 10 cặp nuclêôtit xếp thành một vòng xoắn tương ứng, chiều dài một vòng xoắn là 3,4 A. Đường kính tiết diện của xoắn là 20 A. ADN ở sinh vật nhân thực được chứa trong nhân tế bào, nơi là một phần của nhiễm sắc thể, và trong tế bào chất, nơi nó được tìm thấy trong ti thể và lục lạp.

Một tính chất đặc biệt của DNA là khả năng tự nhân đôi - quá trình tự sinh sản này sẽ quyết định việc chuyển các đặc tính di truyền từ tế bào mẹ sang tế bào con.

Quá trình tổng hợp DNA diễn ra trước sự chuyển đổi cấu trúc của nó từ chuỗi kép sang chuỗi đơn. Sau đó, trên mỗi chuỗi polynucleotit, khi một chuỗi polynucleotit mới được hình thành trên chất nền, trình tự nucleotit trong đó tương ứng với chuỗi ban đầu, trình tự như vậy được xác định theo nguyên tắc bổ sung cơ sở. Đối với mỗi A là T, đối với C - G.

Axit Ribonucleic (RNA) là một polyme có các đơn phân là ribonucleotit: adenin, cytosine, guanin, uracil.

Hiện nay, có ba loại RNA - cấu trúc, hòa tan hoặc vận chuyển, thông tin. RNA cấu trúc được tìm thấy chủ yếu trong ribosome. Do đó, nó được gọi là RNA ribosome. Nó tạo ra tới 80% tất cả RNA của tế bào. RNA chuyển gồm 80-80 nucleotide. Nó được tìm thấy trong chất chính của tế bào chất. Nó chiếm khoảng 10-15% tất cả RNA. Nó đóng vai trò vận chuyển các axit amin đến ribosome, nơi tổng hợp protein diễn ra. RNA sứ giả không phải là rất đồng nhất; nó có thể có trọng lượng phân tử từ 300.000 đến 2 triệu hoặc hơn và cực kỳ hoạt động về mặt chuyển hóa. RNA Messenger liên tục được hình thành trong nhân trên DNA, đóng vai trò khuôn mẫu, và được gửi đến ribosome, nơi nó tham gia vào quá trình tổng hợp protein. Về mặt này, RNA thông tin được gọi là RNA thông tin. Nó chiếm 10-5% tổng lượng RNA.

Trong số các chất hữu cơ của tế bào, axit adenin triphosphoric chiếm một vị trí đặc biệt. Nó chứa ba thành phần đã biết: gốc nitơ adenin, carbohydrate (ribose) và axit photphoric. Một đặc điểm trong cấu trúc của ATP là sự hiện diện của hai nhóm photphat bổ sung gắn với dư lượng axit photphoric đã tồn tại, dẫn đến việc hình thành các liên kết giàu năng lượng. Những kết nối như vậy được gọi là macroenergetic. Một liên kết năng lượng vĩ mô trong một gam phân tử của một chất chứa tới 16.000 calo. ATP và ADP được hình thành trong quá trình hô hấp do năng lượng được giải phóng trong quá trình oxy hóa phân hủy carbohydrate, chất béo, ... Quá trình ngược lại, tức là sự chuyển đổi từ ATP thành ADP, đi kèm với sự giải phóng năng lượng, được sử dụng trực tiếp trong một số cuộc sống. Các quá trình - trong tổng hợp chất, trong sự di chuyển của chất cơ bản của tế bào chất, trong quá trình dẫn truyền các kích thích, v.v ... ATP là một nguồn năng lượng duy nhất và phổ quát cung cấp cho tế bào. Như người ta đã biết trong những năm gần đây, ATP và ADP, AMP là nguyên liệu ban đầu để hình thành axit nucleic.

Các chất điều chỉnh và báo hiệu.

Protein có một số đặc tính đáng chú ý.

Các enzym. Hầu hết các phản ứng đồng hóa và phân hủy trong cơ thể đều xảy ra với sự tham gia của các enzym - protein là chất xúc tác sinh học. Hiện nay, sự tồn tại của khoảng 700 enzym đã được biết đến. Tất cả chúng đều là protein đơn giản hoặc phức tạp. Loại thứ hai bao gồm protein và coenzyme. Coenzyme là các chất hoạt động sinh lý khác nhau hoặc các dẫn xuất của chúng - nucleotide, flavins, v.v.

Đặc điểm của enzyme là có hoạt tính cực cao, phụ thuộc phần lớn vào độ pH của môi trường. Đối với enzym, tính đặc hiệu của chúng là đặc trưng nhất. Mỗi enzym chỉ có thể điều chỉnh một loại phản ứng xác định nghiêm ngặt.

Do đó, các enzym đóng vai trò là chất xúc tiến và điều hòa hầu hết các quá trình sinh hóa trong tế bào và trong cơ thể.

Nội tiết tố là bí mật của các tuyến nội tiết. Hormon đảm bảo tổng hợp một số enzym trong tế bào, kích hoạt hoặc ức chế công việc của chúng. Do đó, chúng đẩy nhanh sự phát triển của cơ thể và phân chia tế bào, tăng cường chức năng của cơ bắp, điều chỉnh sự hấp thụ và bài tiết nước và muối. Hệ thống nội tiết tố cùng với hệ thống thần kinh đảm bảo hoạt động của toàn bộ cơ thể thông qua hoạt động đặc biệt của nội tiết tố.

Vitamin. Vai trò sinh học của chúng.

Vitamin là những chất hữu cơ được hình thành trong cơ thể động vật hoặc được cung cấp vào thức ăn với số lượng rất nhỏ, nhưng hoàn toàn cần thiết cho quá trình trao đổi chất bình thường. Sự thiếu hụt vitamin dẫn đến bệnh thiếu máu và thiếu chất.

Hiện nay, hơn 20 loại vitamin đã được biết đến. Đó là các vitamin nhóm B, vitamin E, A, K, C, PP, v.v.

Vai trò sinh học của vitamin nằm ở chỗ khi thiếu hoặc thiếu chúng, công việc của một số enzym bị gián đoạn, các phản ứng sinh hóa và hoạt động bình thường của tế bào bị gián đoạn.

Sinh tổng hợp prôtêin. Mã di truyền.

Quá trình sinh tổng hợp protein, hay đúng hơn là chuỗi polypeptide, được thực hiện trên ribosome, nhưng đây chỉ là giai đoạn cuối cùng của một quá trình phức tạp.

Thông tin về cấu trúc của chuỗi polypeptide được chứa trong DNA. Một đoạn ADN mang thông tin về chuỗi polypeptit là gen. Khi điều này được biết đến, rõ ràng là trình tự nucleotide của DNA phải xác định trình tự axit amin của chuỗi polypeptide. Mối quan hệ giữa bazơ và axit amin này được gọi là mã di truyền. Như bạn đã biết, phân tử DNA được xây dựng từ bốn loại nucleotide, bao gồm một trong bốn base: adenine (A), guanine (G), thymine (T), cytosine (C). Các nucleotide được kết nối trong một chuỗi polynucleotide. Với bảng chữ cái bốn chữ cái này, các hướng dẫn được viết để tổng hợp vô số phân tử protein. Nếu một bazơ xác định vị trí của một axit amin, thì chuỗi sẽ chỉ chứa bốn axit amin. Nếu mỗi axit amin được mã hóa bởi hai bazơ, thì 16 axit amin có thể được mã hóa bằng cách sử dụng mã đó. Chỉ một mã bao gồm các bộ ba bazơ (mã bộ ba) có thể đảm bảo rằng tất cả 20 axit amin có trong chuỗi polypeptit. Mã này bao gồm 64 bộ ba khác nhau. Hiện nay, mã di truyền được biết đến với tất cả 20 loại axit amin.

Các tính năng chính của mã di truyền có thể được xây dựng như sau.

Mã xác định việc bao gồm một axit amin trong chuỗi polypeptit là một bộ ba bazơ trong chuỗi polypeptit ADN.

Mã phổ quát: các bộ ba giống nhau mã hóa các axit amin giống nhau ở các vi sinh vật khác nhau.

Mã thoái hóa: một axit amin nhất định có thể được mã hóa cho nhiều hơn một bộ ba. Ví dụ, axit amin leucine được mã hóa bởi bộ ba GAA, GAG, GAT, GAC.

Mã chồng chéo: ví dụ, trình tự nucleotide AAACAATTA chỉ được đọc là AAA / CAA / TTA. Cần lưu ý rằng có những bộ ba không mã cho một axit amin. Chức năng của một số bộ ba này đã được thiết lập. Đây là các codons bắt đầu, codons thiết lập lại, v.v. Các chức năng của những người khác yêu cầu giải mã.

Trình tự cơ sở trong một gen, mang thông tin về chuỗi polypeptit, “được viết lại trong trình tự cơ sở bổ sung của nó là RNA thông tin hoặc thông tin. Quá trình này được gọi là phiên mã. Các phân tử I-RNA được tổng hợp mang thông tin di truyền rời khỏi nhân và đi đến ribosome. Tại đây, một quá trình được gọi là dịch mã diễn ra - trình tự các bộ ba bazơ trong phân tử I-RNA được dịch mã thành một trình tự cụ thể của các axit amin trong chuỗi polypeptit.

Một số ribosome được gắn vào phần cuối của phân tử DNA, tạo thành polysome. Toàn bộ cấu trúc này là một loạt các ribosome kết nối với nhau. Đồng thời, trên một phân tử I-RNA có thể thực hiện quá trình tổng hợp một số chuỗi polypeptit. Mỗi ribosome được tạo thành từ hai tiểu đơn vị, một nhỏ và một lớn. I-RNA Gắn vào bề mặt của tiểu đơn vị nhỏ với sự hiện diện của các ion magiê. Trong trường hợp này, hai codon đã được dịch mã đầu tiên của nó hóa ra lại đối mặt với tiểu đơn vị lớn của ribosome. Bộ mã hóa đầu tiên liên kết với một phân tử t_RNA có chứa một đối mã bổ sung và mang axit amin đầu tiên của polypeptit được tổng hợp. Sau đó, bộ kháng mã thứ hai sẽ gắn một phức hợp axit amin-tRNA có chứa bộ bổ sung đối mã đối với codon này.

Chức năng của ribosome là giữ các yếu tố i-RNA, t-RNA và protein tham gia vào quá trình dịch mã ở đúng vị trí cho đến khi hình thành liên kết peptit giữa các axit amin liền kề.

Ngay sau khi một axit amin mới tham gia vào chuỗi polypeptit đang phát triển, ribosome di chuyển dọc theo sợi mRNA để đặt codon tiếp theo vào đúng vị trí của nó. Phân tử t-RNA, trước đây được liên kết với chuỗi polypeptide, bây giờ được giải phóng khỏi axit amin, rời khỏi ribosome và quay trở lại chất chính của tế bào chất để tạo thành phức hợp axit amin-t-RNA mới. Việc "đọc" tuần tự này bởi ribosome của "văn bản" chứa trong mRNA tiếp tục cho đến khi quá trình đạt đến một trong các codon dừng. Các codon như vậy là bộ ba UAA, UAG hoặc UGA. Ở giai đoạn này, chuỗi polypeptit, cấu trúc cơ bản được mã hóa trong vùng DNA - gen, rời khỏi ribosome và quá trình dịch mã được hoàn thành.

Sau khi chuỗi polypeptit tách khỏi ribosome, chúng có thể có cấu trúc bậc hai, bậc ba hoặc bậc bốn của riêng mình.

Kết luận, cần lưu ý rằng toàn bộ quá trình tổng hợp protein trong tế bào đều xảy ra với sự tham gia của các enzym. Chúng cung cấp quá trình tổng hợp i-RNA, "bắt giữ" các axit amin t-RNA, kết nối các axit amin thành chuỗi polypeptit, hình thành cấu trúc bậc hai, bậc ba, bậc bốn. Chính vì có sự tham gia của các enzym mà quá trình tổng hợp protein được gọi là quá trình sinh tổng hợp. Để đảm bảo tất cả các giai đoạn tổng hợp protein, năng lượng giải phóng trong quá trình phân hủy ATP được sử dụng.

Điều hòa phiên mã và dịch mã (tổng hợp prôtêin) ở vi khuẩn và sinh vật bậc cao.

Mỗi tế bào chứa một bộ phân tử DNA hoàn chỉnh. Với thông tin về cấu trúc của tất cả các chuỗi polypeptit chỉ có thể được tổng hợp ở một sinh vật nhất định. Tuy nhiên, chỉ một phần thông tin này được thực hiện trong một ô nhất định. Quá trình này được thực hiện như thế nào?

Hiện tại, chỉ có các cơ chế riêng lẻ của quá trình tổng hợp protein đã được làm sáng tỏ. Hầu hết các protein enzyme chỉ được hình thành khi có mặt các chất cơ chất mà chúng hoạt động. Cấu trúc của prôtêin enzim được mã hóa trong gen tương ứng (gen cấu trúc). Bên cạnh gen cấu trúc là một gen điều hành khác. Ngoài ra, một chất đặc biệt có trong tế bào - một chất kìm hãm có thể tương tác với cả gen điều hành và với chất nền. Sự tổng hợp của cơ chế kìm hãm được quy định bởi một gen điều hòa.

Bằng cách tham gia vào gen điều hành, bộ kìm hãm can thiệp vào hoạt động bình thường của gen cấu trúc liền kề. Tuy nhiên, sau khi liên kết với chất nền, chất kìm hãm sẽ mất khả năng liên kết với gen điều hành và ngăn cản quá trình tổng hợp mRNA. Bản thân sự hình thành của các gen ức chế được kiểm soát bởi các gen điều hòa đặc biệt, hoạt động của chúng được kiểm soát bởi các gen ức chế bậc hai. Đó là lý do tại sao không phải tất cả, mà chỉ các tế bào cụ thể phản ứng với một cơ chất nhất định bằng cách tổng hợp enzym tương ứng.

Tuy nhiên, hệ thống phân cấp của các cơ chế kìm hãm không dừng lại ở đó, có những cơ chế kìm hãm các bậc cao hơn, điều này cho thấy sự phức tạp đáng kinh ngạc của gen trong tế bào liên quan đến việc phóng.

Việc đọc “văn bản” chứa trong i-RNA sẽ dừng lại khi quá trình này đạt đến codon dừng.

Sinh vật tự dưỡng (tự dưỡng) và dị dưỡng.

Sinh vật tự dưỡng tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ bằng cách sử dụng năng lượng của Mặt trời hoặc năng lượng được giải phóng trong các phản ứng hóa học. Loại thứ nhất được gọi là heliotrophs, loại thứ hai - chemotrophs. Sinh vật tự dưỡng bao gồm thực vật và một số vi khuẩn.

Trong tự nhiên cũng tồn tại kiểu dinh dưỡng hỗn hợp, đặc trưng của một số vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh. Những sinh vật như vậy có thể tổng hợp các chất hữu cơ của cơ thể chúng từ các chất hữu cơ làm sẵn và từ các chất vô cơ.

Khối lượng các chất trong tế bào.

Khối lượng chất là quá trình tiêu hao, biến đổi, sử dụng, tích lũy, hao hụt các chất và năng lượng nhất quán để tế bào tự bảo toàn, sinh trưởng, phát triển và nhân lên. Trao đổi chất bao gồm các quá trình đồng hóa và phân hủy liên tục.

Trao đổi nhựa trong tế bào.

Chuyển hóa nhựa trong tế bào là một tập hợp các phản ứng đồng hóa, tức là sự biến đổi của một số chất bên trong tế bào từ khi chúng xâm nhập đến khi hình thành các sản phẩm cuối cùng - protein, glucose, chất béo, v.v. Mỗi nhóm sinh vật sống được đặc trưng bởi một kiểu chuyển hóa nhựa đặc biệt, cố định về mặt di truyền.

Chuyển hóa nhựa ở động vật. Động vật là sinh vật dị dưỡng, tức là chúng ăn thức ăn có chứa các chất hữu cơ làm sẵn. Trong đường ruột hoặc khoang ruột, chúng được chia nhỏ: protein thành axit amin, carbohydrate thành monose, chất béo thành axit béo và glycerol. Các sản phẩm phân cắt thâm nhập vào máu và trực tiếp vào các tế bào của cơ thể. Trong trường hợp đầu tiên, các sản phẩm phân cắt lại kết thúc trong các tế bào của cơ thể. Trong tế bào, các chất được tổng hợp đã là đặc trưng của một tế bào nhất định, tức là một tập hợp các chất cụ thể được hình thành. Trong số các phản ứng trao đổi nhựa, đơn giản nhất là các phản ứng cung cấp cho quá trình tổng hợp protein. Quá trình tổng hợp protein xảy ra trên ribosome, theo thông tin về cấu trúc của protein chứa trong DNA, từ các axit amin đi vào tế bào. Sự tổng hợp di-, polysaccharid đến từ các monose trong bộ máy Golgi. Chất béo được tổng hợp từ glycerol và axit béo. Tất cả các phản ứng tổng hợp đều diễn ra với sự tham gia của các enzym và cần tiêu tốn năng lượng; ATP cung cấp năng lượng cho các phản ứng đồng hóa.

Chuyển hoá nhựa ở tế bào thực vật có nhiều điểm chung với chuyển hoá nhựa ở tế bào động vật, nhưng có một tính đặc thù nhất định gắn với phương thức dinh dưỡng thực vật. Thực vật là sinh vật tự dưỡng. Tế bào thực vật chứa lục lạp có khả năng tổng hợp các chất hữu cơ từ các hợp chất vô cơ đơn giản bằng cách sử dụng năng lượng ánh sáng. Quá trình này, được gọi là quang hợp, cho phép thực vật tạo ra một phân tử glucose và sáu phân tử oxy bằng cách sử dụng chất diệp lục từ sáu phân tử carbon dioxide và sáu phân tử nước. Trong tương lai, quá trình chuyển đổi glucose sẽ theo con đường mà chúng ta đã biết.

Các chất trao đổi chất phát sinh trong thực vật trong quá trình trao đổi chất làm phát sinh các yếu tố cấu tạo nên protein - axit amin và chất béo - glixerol và axit béo. Quá trình tổng hợp protein ở thực vật diễn ra giống như động vật trên ribosome và tổng hợp chất béo trên tế bào chất. Tất cả các phản ứng chuyển hóa nhựa trong cây đều diễn ra với sự tham gia của enzim và ATP. Là kết quả của quá trình chuyển hóa nhựa, các chất được hình thành đảm bảo cho sự sinh trưởng và phát triển của tế bào.

Chuyển hóa năng lượng trong tế bào và bản chất của nó.

Tập hợp các phản ứng phân hủy kèm theo giải phóng năng lượng được gọi là chuyển hóa năng lượng. Các chất cung cấp năng lượng nhiều nhất là protein, chất béo và carbohydrate.

Chuyển hóa năng lượng bắt đầu từ giai đoạn sản xuất, khi protein phân hủy thành axit amin, chất béo thành glycerol và axit béo, polysaccharide thành monosaccharide. Năng lượng sinh ra ở giai đoạn này không đáng kể và bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Trong số các chất tạo thành, nguồn cung cấp năng lượng chính là glucose. Sự phân hủy glucose trong tế bào, dẫn đến tổng hợp ATP, xảy ra trong hai giai đoạn. Tất cả bắt đầu với quá trình phân tách không có oxy - đường phân. Giai đoạn thứ hai được gọi là quá trình tách oxy.

Glycolysis là tên gọi của chuỗi phản ứng trong đó một phân tử glucozơ bị phân hủy thành hai phân tử axit pyruvic. Các phản ứng này diễn ra trong chất nền của tế bào chất và không cần sự hiện diện của oxy. Quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, glucose được chuyển thành fructose -1,6, -bisphosphate, và ở giai đoạn thứ hai, đường sau được tách thành hai loại đường ba carbon, sau đó được chuyển thành axit pyruvic. Đồng thời, hai phân tử ATP được tiêu thụ trong giai đoạn đầu tiên trong phản ứng phosphoryl hóa. Như vậy, sản lượng thực của ATP trong quá trình đường phân là hai phân tử ATP. Ngoài ra, bốn nguyên tử hydro được giải phóng trong quá trình đường phân .. Tổng phản ứng của quá trình đường phân có thể được viết như sau:

CHO 2CHO + 4H + 2 ATP

Sau đó, với sự có mặt của oxy, axit pyruvic đi vào ti thể để oxy hóa hoàn toàn thành CO và nước (hô hấp hiếu khí). Nếu không có oxy, nó sẽ biến thành etanol hoặc axit lactic (hô hấp kỵ khí).

Quá trình phân hủy oxy (hô hấp hiếu khí) xảy ra trong ti thể, tại đây, dưới tác dụng của enzym, axit pyruvic phản ứng với nước và phân hủy hoàn toàn tạo thành carbon dioxide và nguyên tử hydro. Điôxít cacbon được loại bỏ khỏi tế bào. Các nguyên tử hydro đi vào màng ty thể, nơi chúng bị oxy hóa do kết quả của quá trình enzym. Các electron và cation hydro được vận chuyển đến các mặt đối diện của màng với sự trợ giúp của các phân tử hạt tải điện: electron ở bên trong, proton ở bên ngoài. Electron kết hợp với oxy. Kết quả của sự sắp xếp lại này, màng được tích điện dương từ bên ngoài và âm từ bên trong. Khi đạt đến mức chênh lệch điện thế tới hạn qua màng, các phần tử mang điện tích dương được đẩy qua một kênh trong phân tử enzym được tích hợp trong màng đến mặt trong của màng, nơi chúng kết hợp với oxy để tạo thành nước.

Quá trình hô hấp oxy có thể được biểu diễn ở cấp độ sau:

2CHO + 6O + 36ADP + 36HPO 36ATP + 6CO + 42NO.

Và tổng phương trình của quá trình đường phân và quá trình oxy trông như sau:

CHO + 6O + 38ADP + 38HPO 38ATP + 6CO + 44HO

Do đó, sự phân hủy một phân tử glucose trong tế bào thành carbon dioxide và nước đảm bảo tổng hợp 38 phân tử ATP.

Điều này có nghĩa là trong quá trình chuyển hóa năng lượng, ATP được hình thành - nguồn năng lượng phổ quát trong tế bào.

Hóa tổng hợp.

Mỗi sinh vật cần được cung cấp năng lượng liên tục để duy trì sự sống và thực hiện các quá trình tạo nên quá trình trao đổi chất.

Quá trình hình thành bởi một số vi sinh vật các chất hữu cơ từ khí cacbonic do năng lượng thu được từ quá trình oxy hóa các hợp chất vô cơ (amoniac, hydro, các hợp chất lưu huỳnh, sắt đen) được gọi là hóa tổng hợp.

Tùy thuộc vào các hợp chất khoáng, do kết quả của quá trình oxy hóa mà vi sinh vật, và chủ yếu là vi khuẩn, có thể thu được năng lượng, sinh vật hóa dưỡng được chia thành vi khuẩn nitrat hóa, hydro, vi khuẩn lưu huỳnh và vi khuẩn sắt.

Vi khuẩn nitrat hóa oxy hóa amoniac thành axit nitric. Quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn. Đầu tiên, amoniac bị oxy hóa thành axit nitric:

2NH + 3O = 2HNO + 2HO + 660 kJ.

Axit nitơ sau đó được chuyển thành axit nitric:

2HNO + O = 2HNO + 158 kJ.

Tổng cộng, 818 kJ được giải phóng, được sử dụng để tận dụng carbon dioxide.

Ở vi khuẩn sắt, quá trình oxy hóa sắt đen xảy ra theo phương trình

Vì phản ứng đi kèm với năng lượng thấp (46,2 * 10 J / g sắt bị oxy hóa), vi khuẩn phải oxy hóa một lượng lớn sắt để duy trì sự phát triển.

Trong quá trình oxy hóa một phân tử hydro sunfua, 17,2 * 10 J được giải phóng, một phân tử lưu huỳnh - 49,8 * 10 J. và một phân tử - 88,6 * 10 J.

Quá trình tổng hợp hóa học được phát hiện vào năm 1887 bởi S.N. Vinogradsky. Khám phá này không chỉ làm sáng tỏ những đặc thù của quá trình trao đổi chất ở vi khuẩn, mà còn giúp xác định tầm quan trọng của vi khuẩn - hóa dưỡng sinh. Điều này đặc biệt đúng đối với vi khuẩn cố định nitơ, chúng chuyển đổi nitơ không thể tiếp cận được với thực vật thành amoniac, do đó làm tăng độ phì nhiêu của đất. Quá trình tham gia của vi khuẩn vào chu trình các chất trong tự nhiên cũng trở nên rõ ràng.

sinh sản của sinh vật.

Các hình thức sinh sản của sinh vật.

Khả năng tái tạo, tức là tạo ra thế hệ mới cùng loài, một trong những đặc điểm chính của cơ thể sống.

Có hai hình thức sinh sản chính - vô tính và hữu tính.

Sinh sản vô tính.

Trong sinh sản vô tính, con cái xuất phát từ một sinh vật duy nhất. Con cái giống hệt nhau từ cùng một cha mẹ được gọi là một dòng vô tính. Các thành viên của cùng một dòng vô tính chỉ có thể khác nhau về mặt di truyền nếu các đột biến ngẫu nhiên xảy ra. Sinh sản vô tính không chỉ xảy ra ở động vật bậc cao. Tuy nhiên, người ta đã biết rằng nhân bản vô tính đã được thực hiện thành công đối với một số loài và động vật bậc cao - ếch, cừu, bò.

Trong các tài liệu khoa học, một số hình thức sinh sản vô tính được phân biệt.

Phân công. Sinh vật đơn bào sinh sản bằng cách phân chia: mỗi cá thể phân chia thành hai hoặc nhiều tế bào con, giống hệt tế bào mẹ. Đây là cách vi khuẩn, amip, euglena, chlamydomonas, v.v.

Sự hình thành tranh chấp. Bào tử là một cấu trúc sinh sản đơn bào. Sự hình thành bào tử là đặc trưng của tất cả các loài thực vật và nấm.

Chớm nở. Chồi chồi là một hình thức sinh sản vô tính, trong đó một cá thể mới được hình thành như một sự phát triển vượt bậc trên cơ thể của cá thể bố mẹ, sau đó tách khỏi cá thể không và biến thành một sinh vật độc lập. Sự nảy chồi xảy ra trong coelenterates và trong nấm men.

Sinh sản bằng phân mảnh. Phân mảnh là sự phân chia một cá thể thành nhiều bộ phận, các bộ phận này phát triển và hình thành một cá thể mới. Đây là cách xoắn khuẩn, địa y và một số loại giun sinh sản.

sinh sản sinh dưỡng. Đây là một hình thức sinh sản vô tính trong đó một bộ phận tương đối lớn, thường đã biệt hóa được tách ra khỏi cây và phát triển thành cây độc lập. Đây là nhân giống bằng củ, củ, thân rễ,… Nhân giống sinh dưỡng được mô tả chi tiết trong phần Thực vật học. (Thực vật học. Hướng dẫn cho người nộp đơn vào các trường đại học. M. A. Galkin biên soạn).

Sinh sản hữu tính.

Trong quá trình sinh sản hữu tính, con cái thu được là kết quả của sinh sản hữu tính - sự hợp nhất vật chất di truyền của các nhân đơn bội. Nhân nằm trong tế bào sinh dục chuyên biệt - giao tử. Các giao tử là đơn bội - chúng chứa một bộ nhiễm sắc thể thu được do quá trình meiosis; chúng đóng vai trò là mối liên kết giữa thế hệ này và thế hệ tiếp theo. Các giao tử có thể giống nhau về kích thước và hình dạng, có hoặc không có lông roi, nhưng thường thì giao tử đực khác với giao tử cái. Giao tử cái - trứng thường lớn hơn giao tử đực, có dạng tròn và thường không có cơ quan vận động. Trong trứng, các thành phần của nguyên sinh chất cũng được phân biệt rõ ràng, cũng như nhân. Chất chính của tế bào chất tích lũy một lượng lớn chất dinh dưỡng. Giao tử đực có cấu trúc đơn giản hơn nhiều. Chúng là thiết bị di động, tức là có trùng roi. Đây là những tinh trùng. Cũng có những tinh trùng không có trùng roi.

Sinh sản hữu tính có tầm quan trọng lớn về mặt sinh học. Trong quá trình nguyên phân, khi các giao tử được hình thành, do sự phân li ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể và sự trao đổi vật chất di truyền giữa các nhiễm sắc thể tương đồng, các tổ hợp gen mới xuất hiện tạo thành một giao tử, làm tăng tính đa dạng di truyền.

Trong quá trình thụ tinh, các giao tử kết hợp với nhau, tạo thành hợp tử lưỡng bội - tế bào chứa một bộ nhiễm sắc thể từ mỗi giao tử. Sự liên kết này của hai bộ nhiễm sắc thể là cơ sở di truyền của sự biến đổi nội bộ đặc hiệu.

Quá trình sinh sản.

Một trong những hình thức sinh sản hữu tính là sinh sản (parthenogenesis) - trong đó sự phát triển của phôi xảy ra từ một quả trứng chưa được thụ tinh. Quá trình sinh sản thường gặp ở côn trùng (rệp, ong), các loại luân trùng, động vật nguyên sinh, ngoại lệ, nó xảy ra ở một số loài thằn lằn.

Có hai kiểu phát sinh đơn bội - đơn bội và lưỡng bội. Ở loài kiến, kết quả của sự phát sinh đơn bội trong cộng đồng, phát sinh nhiều loại sinh vật khác nhau - binh lính, người dọn vệ sinh, v.v. Ở ong, máy bay không người lái xuất hiện từ một quả trứng chưa được thụ tinh, trong đó tinh trùng được hình thành do nguyên phân. Rệp trải qua quá trình phát sinh lưỡng bội. Ở chúng, trong thời kỳ hình thành tế bào ở trạng thái anaphase, các nhiễm sắc thể tương đồng không phân đôi - và bản thân trứng sẽ chuyển sang trạng thái lưỡng bội với ba thể cực "bất dục". Ở thực vật, quá trình sinh sản là một hiện tượng khá điển hình. Ở đây nó được gọi là apomixis. Kết quả của sự "kích thích" trong trứng, sự nhân đôi của nhiễm sắc thể xảy ra. Một phôi bình thường phát triển từ một tế bào lưỡng bội.

Hệ thống học về thực vật.

Hệ thống học nghiên cứu sự đa dạng của thực vật. Đối tượng nghiên cứu của hệ thống học là các phạm trù hệ thống. Các phân loại hệ thống chính là: loài, chi, họ, lớp, bộ phận, giới.

Loài là một tập hợp các quần thể cá thể có khả năng giao phối với nhau trong điều kiện tự nhiên và hình thành con cái có khả năng sinh sản. Một chi là một tập hợp các loài có quan hệ họ hàng gần. Họ là một tập hợp các chi có quan hệ gần gũi. Lớp gắn kết các gia đình có quan hệ mật thiết với nhau, các bộ phận - các lớp có quan hệ mật thiết với nhau. Trong trường hợp này, thực vật hoạt động như một vương quốc.

Tên khoa học của tất cả các danh mục hệ thống được đặt bằng tiếng Latinh. Tên của các danh mục có hệ thống ở trên các loài bao gồm một từ. Kể từ năm 1753, nhờ C. Linnaeus, các tên nhị phân đã được sử dụng cho các loài. Từ đầu tiên biểu thị loài, từ thứ hai là biểu tượng loài. Tên của các danh mục có hệ thống bằng tiếng Nga hiếm khi được dịch từ tiếng Latinh, thường đây là những tên gốc được sinh ra trong nhân dân.

Sự hình thành tế bào mầm ở người. Cấu trúc của tế bào mầm của con người. Sự thụ tinh ở người. Ý nghĩa sinh học của sự thụ tinh.

Tinh trùng - tế bào sinh dục đực được hình thành do một loạt các lần phân chia tế bào liên tiếp - quá trình sinh tinh, sau đó là một quá trình biệt hóa phức tạp gọi là quá trình sinh tinh.

Đầu tiên, sự phân chia tế bào của biểu mô phôi, nằm trong các ống bán lá kim, làm phát sinh các ống sinh tinh, chúng tăng kích thước và trở thành các tế bào sinh tinh bậc một. Kết quả của lần phân chia meiosis đầu tiên, chúng hình thành các tế bào sinh tinh lưỡng bội bậc hai; sau lần phân chia meiosis thứ hai, chúng tạo ra tinh trùng. Một ống sinh tinh trưởng thành bao gồm một phần đầu, một phần trung gian và một trùng roi (đuôi). Phần đầu bao gồm một acrosome và một nhân được bao bọc bởi một lớp màng. Cổ có một tâm. Ti thể nằm ở phần trung gian.

Quá trình hình thành trứng ở người - quá trình sinh trứng diễn ra theo nhiều giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, do kết quả của quá trình phân chia kỳ lạ, oogonia được hình thành từ các tế bào của biểu mô thô sơ. Các noãn phân chia theo kiểu nguyên phân và làm phát sinh các noãn nguyên bào bậc một. Tế bào sinh trứng và thể cực được hình thành từ tế bào sinh trứng bậc một do kết quả của quá trình nguyên phân.

Sự thụ tinh ở người là bên trong. Kết quả của sự xâm nhập của tinh trùng vào trứng, các nhân của tế bào mầm hợp nhất. Hợp tử được hình thành.

Kết quả của quá trình thụ tinh, bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội được phục hồi, hình thành sinh vật mới, mang dấu hiệu của mẹ và bố. Trong quá trình hình thành tế bào mầm, xảy ra hiện tượng tái tổ hợp gen nên sinh vật mới kết hợp được những đặc điểm tốt nhất của bố và mẹ.

Sự phát triển cá thể của sinh vật - ontogeny.

Ontogeny là thời kỳ phát triển của sinh vật từ lần phân chia đầu tiên của hợp tử đến khi chết tự nhiên.

Sự phát triển của phôi (ví dụ về động vật).

Bất kể quá trình phát triển của phôi xảy ra ở đâu, sự khởi đầu của sự phát triển của nó gắn liền với lần phân bào đầu tiên. Sau quá trình phân chia nhân, sự phân chia tế bào dẫn đến sự hình thành hai tế bào con lưỡng bội, được gọi là phôi bào. Các phôi bào tiếp tục phân chia theo kiểu nguyên phân, phân chia dọc xen kẽ với phân chia ngang. Sự phân chia của phôi dâu được gọi là nghiền nát, bởi vì trong quá trình này không xảy ra sự phát triển của tế bào, và kết quả là khối tế bào - phôi dâu có thể tích bằng hai phôi dâu sơ cấp. Sự phát triển thêm của phôi có liên quan đến sự hình thành phôi dâu. Trong trường hợp này, các blastomere tạo thành một bức tường một lớp xung quanh khoang trung tâm chứa đầy chất lỏng. Các tế bào của vách blastula ở một trong những khu vực bắt đầu phân chia và tạo thành một khối tế bào bên trong. Sau đó, lớp bên trong của vách được hình thành từ khối tế bào này, do đó ngoại bì được tách ra - lớp ngoài và nội bì - lớp trong của tế bào. Giai đoạn phát triển hai lớp này được gọi là dạ dày. Ở giai đoạn phát triển muộn hơn của phôi, trung bì được hình thành - lớp mầm thứ ba. Ngoại bì, nội bì và trung bì tạo ra tất cả các mô của phôi đang phát triển. Các tế bào ngoại bì tạo ra lớp màng đầu tiên, lớp đỉnh đầu tiên và lớp nguyên bào hình thành. Dọc theo rìa của tấm thứ nhất, các nếp gấp hướng lên trên xuất hiện, và ở phần trung tâm có một rãnh thần kinh, rãnh này sâu dần và biến thành một ống thần kinh - cơ sở sơ khai của hệ thần kinh trung ương. Từ phần trước của ống thần kinh, não và các cơ quan thô sơ của mắt hình thành. Ở phần trước của phôi thai, các cơ quan thính giác và khứu giác thô sơ được hình thành từ nguyên bào nuôi. Biểu sinh tạo ra biểu bì, lông, lông và vảy. Đỉnh thần kinh được biến đổi thành dạng thô sơ của chất thần kinh cột sống, xương hàm. Từ ngoại bì, ruột chính, biểu mô bên trong, các tuyến thô sơ, v.v. Trung bì tạo ra notochord, soma, mezechyme và nephrotomes. Từ các đốt sống, các lớp thô sơ của lớp hạ bì, các cơ của thành cơ thể, các đốt sống và các cơ xương phát triển. Từ trung bì, các cấu trúc thô sơ của tim, cơ trơn, mạch máu và máu tự thân. Nephrotomes tạo ra tử cung, vỏ thượng thận, niệu quản, v.v.

Trong quá trình phát triển của các lớp mầm phái sinh, sự xuất hiện của phôi thay đổi. Nó có được một hình dạng nhất định, đạt đến một kích thước nhất định. Sự phát triển của phôi kết thúc bằng việc nở ra từ trứng hoặc sinh ra một đàn con.

Phát triển Postembryonic.

Kể từ thời điểm phôi thai nở ra từ trứng hoặc sự ra đời của đàn con, quá trình phát triển sau phôi bắt đầu. Nó có thể là trực tiếp, khi sinh vật được sinh ra có cấu trúc tương tự như một con trưởng thành, và gián tiếp, khi sự phát triển phôi dẫn đến sự phát triển của ấu trùng, có những khác biệt về hình thái, giải phẫu và sinh lý so với con trưởng thành. Sự phát triển trực tiếp là đặc điểm của hầu hết các động vật có xương sống, bao gồm bò sát, chim và động vật có vú. Sự phát triển mô phân sinh của những sinh vật này gắn liền với sự tăng trưởng đơn giản, vốn đã dẫn đến những thay đổi về chất - sự phát triển.

Động vật phát triển gián tiếp bao gồm động vật có lông tơ, sán, sán dây, giáp xác, côn trùng, động vật thân mềm, da gai, áo dài, lưỡng cư.

Sự phát triển gián tiếp còn được gọi là sự phát triển có biến thái. Thuật ngữ "biến thái" dùng để chỉ những thay đổi nhanh chóng xảy ra từ giai đoạn ấu trùng sang dạng trưởng thành. Ấu trùng thường đóng vai trò như một giai đoạn phát tán, tức là chúng đảm bảo sự lây lan của loài.

Ấu trùng khác với con trưởng thành về môi trường sống, sinh học kiếm ăn, phương thức vận động và các đặc điểm hành vi; do đó, các loài có thể sử dụng các cơ hội do hai kiểu sinh thái mang lại trong quá trình ontogeny, làm tăng cơ hội sống sót của chúng. Nhiều loài, chẳng hạn như chuồn chuồn, chỉ kiếm ăn và phát triển trong giai đoạn ấu trùng. Ấu trùng đóng vai trò của một loại giai đoạn chuyển tiếp, trong đó loài có thể thích nghi với các điều kiện sống mới. Ngoài ra, đôi khi ấu trùng có sức chịu đựng sinh lý, do đó chúng hoạt động như một giai đoạn nghỉ ngơi trong điều kiện không thuận lợi. Ví dụ, bọ cánh cứng tháng Năm trú ngụ trong đất dưới dạng ấu trùng. Nhưng trong hầu hết các trường hợp, ở côn trùng, điều này xảy ra ở một giai đoạn biến thái khác - ở giai đoạn nhộng.

Cuối cùng, các giai đoạn ấu trùng đôi khi có ưu điểm là có thể tăng số lượng ấu trùng ở những giai đoạn này. Như nó xảy ra ở một số loài giun dẹp.

Cần lưu ý rằng trong nhiều trường hợp, ấu trùng đạt đến tổ chức rất cao, chẳng hạn như ấu trùng côn trùng, trong đó chỉ có cơ quan sinh sản là chưa phát triển.

Do đó, những thay đổi về cấu trúc và chức năng xảy ra trong quá trình biến thái chuẩn bị cho một sinh vật cho cuộc sống trưởng thành trong một môi trường sống mới.

Đồng hồ sinh học. Tự điều chỉnh. Ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến sự phát triển của sinh vật. Sự thích nghi của cơ thể với các điều kiện thay đổi, Anabiosis.

Ở tất cả các giai đoạn phát triển - giai đoạn phôi, giai đoạn phát triển mô phân sinh, cơ thể chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường - nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, nguồn thức ăn, v.v.

Cơ thể đặc biệt dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường ở giai đoạn phôi và giai đoạn phát triển mô phân sinh. Trong giai đoạn bào thai, khi các sinh vật phát triển trong cơ thể mẹ và được kết nối với con bằng hệ thống tuần hoàn, hành vi của mẹ quyết định đến sự phát triển bình thường của nó. Người mẹ hút thuốc, thai nhi cũng “hút”. Người mẹ uống rượu, “rượu bia” và thai nhi. Phôi thai đặc biệt dễ bị ảnh hưởng trong 1-3 tháng phát triển của nó. Một lối sống bình thường trong quá trình phát triển mô phân sinh cho phép sinh vật tồn tại bình thường cho đến khi chết tự nhiên. Một sinh vật thích nghi về mặt kiểu gen để tồn tại trong một phạm vi nhiệt độ, độ ẩm, độ mặn và độ chiếu sáng nhất định. Anh ấy cần một chế độ ăn uống nhất định.

Chủ nghĩa hải mã, đi bộ đường dài qua Nam Cực, các chuyến bay vũ trụ, đói khát, háu ăn chắc chắn sẽ dẫn đến sự phát triển của một số bệnh.

Một lối sống lành mạnh là chìa khóa để kéo dài tuổi thọ.

Tất cả các hệ thống sinh học được đặc trưng bởi khả năng tự điều chỉnh lớn hơn hoặc thấp hơn. Tự điều chỉnh - trạng thái động không đổi của hệ thống tự nhiên nhằm hạn chế tối đa các tác động của môi trường bên ngoài và bên trong, duy trì sự ổn định tương đối của cấu trúc và chức năng của cơ thể.

Ngoài ra, ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau lên cơ thể được làm dịu đi do sự hình thành của một hệ thống phức tạp của các phản ứng sinh lý ở sinh vật đối với những thay đổi tạm thời - theo mùa và đặc biệt là những thay đổi ngắn hạn - hàng ngày của các yếu tố môi trường, đó là hiển thị trong đồng hồ sinh học. Một ví dụ là việc bảo quản rõ ràng sự ra hoa của thực vật vào những thời điểm nhất định trong ngày.

Một kiểu thích nghi đặc biệt của cơ thể với các điều kiện thay đổi là anabiosis - một trạng thái tạm thời của cơ thể, trong đó các quá trình sống diễn ra chậm chạp đến mức hầu như không có tất cả các biểu hiện có thể nhìn thấy của sự sống. Khả năng rơi vào trạng thái anabiosis góp phần vào sự tồn tại của sinh vật trong những điều kiện không thuận lợi. Anabiosis phổ biến ở nấm, vi sinh vật, thực vật và động vật. Khi điều kiện thuận lợi xảy ra, các sinh vật đã rơi vào trạng thái anabiosis trở lại cuộc sống hoạt động. Chúng ta hãy nhớ lại luân trùng khô, nang, bào tử, v.v.

Mọi sự thích nghi của sinh vật trước những điều kiện thay đổi đều là sản phẩm của chọn lọc tự nhiên. Chọn lọc tự nhiên cũng xác định biên độ tác động của các yếu tố môi trường, cho phép sinh vật tồn tại bình thường.

Quá trình tiến hóa và các quy luật của nó.

Những tiền đề cho sự xuất hiện của học thuyết tiến hóa của Darwin.

Sự xuất hiện của thuyết tiến hóa của Charles Darwin, được nêu ra trong cuốn sách "Nguồn gốc của các loài", là tiền đề cho sự phát triển lâu dài của sinh học, các ngành chức năng và ứng dụng của nó. Rất lâu trước Charles Darwin, người ta đã cố gắng giải thích sự đa dạng rõ ràng của các sinh vật. Ở đây chúng ta nên đề cập đến Aristotle, người ở thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. e. Ông đã xây dựng lý thuyết về sự phát triển liên tục và dần dần của các sinh vật từ vật chất vô tri, tạo ra ý tưởng về bậc thang của tự nhiên. Vào cuối thế kỷ 18, John Ray đã tạo ra khái niệm về loài. Và vào năm 1771-78. K. Linnaeus đã đề xuất một hệ thống các loài thực vật. Sinh học có được sự phát triển hơn nữa đối với nhà khoa học này.

Tác phẩm của K. Linnaeus.

Trong thời kỳ hoàng kim của K. Linnaeus, rơi vào giữa thế kỷ 18, sinh học bị chi phối bởi một khái niệm siêu hình về tự nhiên, dựa trên tính bất biến và tính ứng nghiệm nguyên thủy.

C. Linnaeus đã có trong tay những bộ sưu tập thực vật khổng lồ và bắt đầu hệ thống hóa chúng. Dựa trên những lời dạy của D. Ray về các loài, ông bắt đầu phân nhóm thực vật vào tập của loại này. Trong giai đoạn hoạt động này, K. Linnaeus tạo ra ngôn ngữ của thực vật học: ông xác định bản chất của một đặc điểm và nhóm các đặc điểm thành các đặc tính, tạo ra các chẩn đoán đầu cuối - một mô tả về loài. K. Linnaeus đã hợp pháp hóa danh pháp nhị phân của loài. Mỗi loài bắt đầu được gọi bằng hai từ trong tiếng Latinh. Loại đầu tiên biểu thị mối quan hệ chung chung, loại thứ hai là biểu hiện loài. Mô tả về các loài cũng được viết bằng tiếng Latinh. Điều này làm cho nó có thể cung cấp tất cả các mô tả cho các nhà khoa học của tất cả các quốc gia, vì ngôn ngữ Latinh đã được nghiên cứu ở tất cả các trường đại học. Một thành tựu nổi bật của K. Linnaeus là tạo ra hệ thống thực vật và phát triển các chủng loại có hệ thống. Dựa vào cấu tạo của cơ quan sinh sản, K. Linnaeus đã kết hợp tất cả các loài thực vật đã biết thành các lớp. 12 lớp đầu tiên được phân biệt bằng số lượng nhị: lớp 1 - nhị đơn, lớp 2 - hai nhị, ... Các cây không có hoa được xếp vào lớp 14. Những cây này ông gọi là mystogamous. K. Linnaeus chia các lớp thành các họ, dựa trên cấu trúc của hoa và các cơ quan khác. Từ K. Linnaeus đến các họ như Compositae, Umbelliferae, Cruciferae, v.v ... K. Linnaeus chia họ thành các chi. K. Linnaeus coi chi là một phạm trù ngoài đời thực do tạo hóa ban tặng riêng. Ông coi các loài là biến thể của các chi phát triển từ tổ tiên ban đầu. Vì vậy, ở các cấp độ thấp hơn, K. Linnaeus đã nhận ra sự tồn tại của một quá trình tiến hóa, mà hiện nay một số tác giả của sách giáo khoa và các ấn phẩm khoa học phổ thông vẫn chưa được chú ý.

Ý nghĩa của các công trình của K. Linnaeus là rất lớn: Ông đã hợp pháp hoá danh pháp nhị phân, đưa ra các mô tả tiêu chuẩn về loài, đề xuất một hệ thống các đơn vị phân loại: loài, chi, họ, lớp, bậc. Và quan trọng nhất, ông đã tạo ra các hệ thống thực vật và động vật, về giá trị khoa học của chúng, vượt qua tất cả các hệ thống tồn tại trước ông. Chúng được gọi là nhân tạo, vì số lượng nhỏ các đặc điểm được sử dụng, nhưng chính hệ thống của K. Linnaeus đã giúp chúng ta có thể nói về sự đa dạng của các loài và sự tương đồng của chúng. Sự đơn giản của các hệ thống đã thu hút nhiều nhà nghiên cứu đến với sinh học, tạo động lực cho việc mô tả các loài mới, và đưa sinh học lên một giai đoạn phát triển mới. Sinh học bắt đầu giải thích sự sống, nhưng không chỉ để mô tả nó.

Thuyết tiến hóa của J. B. Lamarck.

Năm 1809, nhà sinh vật học người Pháp J.B. Lamarck đã xuất bản cuốn sách Triết học Động vật học, trong đó nêu ra cơ chế tiến hóa của thế giới hữu cơ. Thuyết tiến hóa của Lamarck dựa trên hai định luật, được gọi là quy luật vận động và không tập luyện của các cơ quan và quy luật di truyền các đặc điểm có được. Đối với Lamarck, những định luật này nghe như thế này. Luật đầu tiên. “Ở mỗi động vật chưa đạt đến giới hạn phát triển, việc sử dụng một số cơ quan nào đó thường xuyên hơn và không bị suy giảm sẽ củng cố cơ quan này, phát triển nó, tăng và truyền sức mạnh cho nó, tương ứng với thời gian sử dụng bản thân, trong khi không đổi Việc không sử dụng cơ quan làm suy yếu một cách không dễ nhận thấy, dẫn đến suy giảm, suy giảm dần khả năng của anh ta, và cuối cùng khiến anh ta biến mất. " Luật thứ hai. "Mọi thứ mà tự nhiên buộc phải đạt được hoặc mất đi, nó bảo tồn bằng cách sinh sản trên các cá thể khác." Vì vậy, bản chất của lý thuyết của Lamarck là dưới tác động của môi trường, các sinh vật trải qua những thay đổi được di truyền. Vì những thay đổi mang tính chất riêng lẻ nên quá trình tiến hóa dẫn đến sự đa dạng của các sinh vật. Một ví dụ kinh điển về cơ chế tiến hóa của Lamarck là sự xuất hiện của chiếc cổ dài ở hươu cao cổ. Nhiều thế hệ tổ tiên thấp cổ bé họng của ông đã ăn lá cây, ngày càng vươn cao. Sự dài ra nhẹ của cổ xảy ra ở mỗi thế hệ được truyền cho thế hệ tiếp theo cho đến khi phần cơ thể đó đạt được chiều dài hiện tại.

Lý thuyết của Lamarck đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển quan điểm của Charles Darwin. Trên thực tế, mối liên hệ "môi trường - tính biến đổi - tính di truyền" mà Darwin đã lấy từ Lamarck. Lamarck đã tìm ra nguyên nhân của sự biến thiên. Lý do là môi trường. Ông cũng cố gắng kết hợp việc truyền những thay đổi cho thế hệ con cái, tức là các cơ chế di truyền. Lý thuyết của ông về "tính liên tục của plasm mầm" vẫn tồn tại cho đến cuối thế kỷ 19.

Với ý nghĩa to lớn và dễ nhận thức, thuyết tiến hóa của Lamarck đã không nhận được sự công nhận rộng rãi. Lý do cho điều này là gì. Lamarck cho rằng người đàn ông đó xuất thân từ một loại bốn vũ khí nào đó. Đối với điều này, ông đã dưới quyền của Napoléon, người đã ra lệnh tiêu hủy cuốn sách của mình. Lamarck phủ nhận sự tồn tại thực sự của loài này, điều này phản đối bản thân những người ngưỡng mộ Linnaeus, bao gồm hầu hết các nhà sinh vật học đầu thế kỷ 19. Và cuối cùng, lỗi phương pháp luận chính của anh ta: "tất cả các đặc điểm có được đều được di truyền." Việc xác minh điều khoản này không đưa ra xác nhận 100%, và do đó toàn bộ lý thuyết đã bị đặt câu hỏi. Chưa hết, ý nghĩa của lý thuyết của J.B. Lamarck rất lớn. Chính ông là người đã đặt ra thuật ngữ - "các nhân tố của sự tiến hóa". Và những yếu tố này có cơ sở vật chất.

Một dấu ấn chắc chắn về thế giới quan của C. Darwin được thực hiện bởi các công trình của J. Cuvier về các di vật hóa thạch và C. Lyell, người đã chứng minh những thay đổi tiến bộ trong các di vật hóa thạch.

Đi du lịch vòng quanh thế giới trên con tàu “Bill”, Charles Darwin đã tự mình có thể nhìn thấy và đánh giá cao sự đa dạng của các loài động thực vật sống trên các lục địa khác nhau trong những điều kiện khác nhau. Và sống ở Anh - một đất nước có nền nông nghiệp phát triển, một đất nước mang đến cho hòn đảo mọi thứ có trên đời, Charles Darwin có thể thấy được thành quả của hoạt động “tiến hóa” của con người.

Và tất nhiên, tiền đề quan trọng nhất cho sự xuất hiện của thuyết tiến hóa của Charles Darwin là chính Charles Darwin, người mà thiên tài đã có thể nắm bắt, phân tích tất cả các vật chất rộng lớn và tạo ra một lý thuyết đặt nền móng cho học thuyết Darwin - học thuyết của sự tiến hóa của các cơ thể sống.

Những quy định chính trong học thuyết tiến hóa của Darwin.

Thuyết tiến hóa do chọn lọc tự nhiên được Charles Darwin đưa ra vào năm 1839. Quan điểm tiến hóa của Ch. Darwin được trình bày đầy đủ trong cuốn sách "Nguồn gốc của các loài bằng các phương pháp chọn lọc tự nhiên, hoặc bảo tồn các giống được ưu đãi trong cuộc đấu tranh giành sự sống".

Chính tiêu đề của cuốn sách cho thấy Darwin đã không đặt cho mình mục tiêu chứng minh sự tồn tại của tiến hóa, sự tồn tại mà Khổng Tử cũng đã chỉ ra. Vào thời điểm cuốn sách được viết, không ai nghi ngờ sự tồn tại của quá trình tiến hóa. Công lao chính của Charles Darwin là ông đã giải thích cách thức tiến hóa có thể xảy ra.

Chuyến du hành trên tàu Beagle cho phép Darwin thu thập rất nhiều dữ liệu về sự biến đổi của các sinh vật, điều này thuyết phục ông rằng các loài không thể được coi là không thay đổi. Trở về Anh, Charles Darwin bắt đầu thực hành chăn nuôi chim bồ câu và các vật nuôi khác, điều này dẫn ông đến khái niệm chọn lọc nhân tạo như một phương pháp lai tạo giống vật nuôi và giống cây trồng. Lựa chọn những sai lệch mà anh ta cần, người đàn ông, đưa những sai lệch này đến những yêu cầu cần thiết, tạo ra những giống và giống cần thiết cho anh ta.

Theo Charles Darwin, động lực của quá trình này là sự biến đổi di truyền và sự chọn lọc của con người.

Tuy nhiên, C. Darwin đã phải giải quyết vấn đề chọn lọc trong điều kiện tự nhiên. Cơ chế hoạt động của việc lựa chọn Charles Darwin được thúc đẩy bởi những ý tưởng được đưa ra vào năm 1778 bởi T. Malthus trong tác phẩm “Luận về dân số”. Malthus đã mô tả một cách sinh động tình huống mà sự gia tăng dân số có thể dẫn đến nếu nó không bị kìm hãm bởi bất cứ điều gì. Darwin đã chuyển giao lý luận của Malthus cho các sinh vật khác và thu hút sự chú ý đến các yếu tố như: mặc dù có tiềm năng sinh sản cao nhưng dân số vẫn không đổi. So sánh một lượng thông tin khổng lồ, ông đã đi đến kết luận rằng trong điều kiện cạnh tranh gay gắt giữa các thành viên trong quần thể, bất kỳ thay đổi nào có lợi trong những điều kiện này sẽ làm tăng khả năng sinh sản của một cá thể và để lại những con cái phì nhiêu, và những thay đổi bất lợi. rõ ràng là không thuận lợi, và đối với những người có chúng sinh vật, cơ hội sinh sản thành công bị giảm. Tất cả những điều này là cơ sở để xác định các động lực (các yếu tố của quá trình tiến hóa, theo Darwin, là sự biến đổi, tính di truyền, sự đấu tranh để tồn tại, sự chọn lọc tự nhiên.

Về bản chất, ý nghĩa chính của thuyết tiến hóa của Charles Darwin là quá trình tiến hóa xảy ra trên cơ sở xuất hiện những thay đổi di truyền, đè nặng chúng bằng cuộc đấu tranh để tồn tại và chọn lọc những thay đổi cho phép sinh vật chiến thắng trong cuộc cạnh tranh khốc liệt. Kết quả của quá trình tiến hóa theo Charles Darwin là sự xuất hiện của các loài mới, dẫn đến sự đa dạng của hệ động thực vật.

Các lực lượng (nhân tố) di chuyển của quá trình tiến hóa.

Động lực của quá trình tiến hóa là: tính di truyền, tính biến dị, sự đấu tranh để tồn tại, sự chọn lọc tự nhiên.

Di truyền.

Di truyền là tài sản của tất cả các cơ thể sống để bảo tồn và truyền các dấu hiệu và đặc tính từ tổ tiên sang thế hệ con cháu. Vào thời của Charles Darwin, bản chất của hiện tượng này vẫn chưa được biết đến. Darwin cũng cho rằng có sự hiện diện của các yếu tố di truyền. Việc chỉ trích những tuyên bố này của những người chống đối đã buộc Darwin phải từ bỏ quan điểm của mình về vị trí của các yếu tố, nhưng chính ý tưởng về sự hiện diện của các yếu tố vật chất có tính chất di truyền đã thấm nhuần toàn bộ sự giảng dạy của ông. Bản chất của hiện tượng trở nên rõ ràng sau khi T. Morgan phát triển thuyết nhiễm sắc thể. Khi cấu trúc của gen được giải mã và hiểu rõ, cơ chế di truyền trở nên khá rõ ràng. Nó dựa trên các yếu tố: đặc điểm của sinh vật (kiểu hình) do kiểu gen và môi trường quyết định (tốc độ phản ứng); dấu hiệu của một sinh vật được xác định bởi một tập hợp các protein được hình thành từ chuỗi polypeptit được tổng hợp trên ribosome, thông tin về cấu trúc của chuỗi polypeptit được tổng hợp được chứa trên i-RNA, i-RNA nhận thông tin này trong giai đoạn tổng hợp chất nền trên một đoạn DNA là một gen; Gen được truyền từ cha mẹ sang con cái và là cơ sở vật chất của sự di truyền. Trong interkinesis, DNA được nhân đôi, và do đó các gen cũng được nhân đôi. Trong quá trình hình thành tế bào mầm xảy ra quá trình giảm số lượng nhiễm sắc thể, trong quá trình thụ tinh ở hợp tử các nhiễm sắc thể cái và đực kết hợp với nhau. Sự hình thành phôi và sinh vật xảy ra dưới ảnh hưởng của gen của cả sinh vật mẹ và sinh vật cha. Sự di truyền các tính trạng xảy ra theo quy luật di truyền của G. Mendel hoặc theo nguyên tắc mang tính chất trung gian của sự di truyền các tính trạng. Cả hai gen rời rạc và đột biến đều được di truyền.

Do đó, bản thân di truyền một mặt đóng vai trò là nhân tố bảo tồn các đặc tính đã được thiết lập, mặt khác, đảm bảo sự xâm nhập của các yếu tố mới vào cấu trúc của sinh vật.

Khả năng thay đổi.

Tính biến đổi là đặc tính chung của sinh vật trong quá trình hình thành để có được những đặc điểm mới. C. Darwin lưu ý rằng không có hai cá thể giống nhau trong một lứa, không có hai cây giống hệt nhau được trồng từ hạt của bố mẹ. Khái niệm về các dạng biến dị được phát triển bởi Ch.Đarwin trên cơ sở nghiên cứu các giống vật nuôi. Theo Ch.Đarwin, có các dạng biến dị sau: xác định, không xác định, tương quan, di truyền, không di truyền.

Một sự biến đổi nhất định có liên quan đến sự xuất hiện ở một số lượng lớn cá thể hoặc ở tất cả các cá thể của một loài, giống hoặc giống nhất định trong quá trình phát sinh. Sự biến thiên khối lượng theo Darwin có thể liên quan đến các điều kiện môi trường nhất định. Chế độ ăn được lựa chọn tốt sẽ dẫn đến tăng sản lượng sữa cho tất cả các thành viên trong đàn. Sự kết hợp của các điều kiện thuận lợi góp phần làm tăng kích thước của hạt ở tất cả các cá thể lúa mì. Do đó, những thay đổi phát sinh từ sự biến đổi nhất định có thể được dự đoán.

Sự biến đổi không chắc chắn có liên quan đến sự xuất hiện của các tính trạng ở cá thể hoặc một số cá thể. Những thay đổi như vậy không thể được giải thích bởi tác động của các yếu tố môi trường.

Sự thay đổi tương đối là một hiện tượng rất thú vị. Sự xuất hiện của một dấu hiệu dẫn đến sự xuất hiện của những người khác. Vì vậy, sự gia tăng chiều dài của tai ngũ cốc dẫn đến sự giảm chiều dài của thân cây. Như vậy được mùa, mất rơm. Sự gia tăng các chi ở côn trùng dẫn đến sự gia tăng các cơ. Và có rất nhiều ví dụ như vậy.

C. Darwin lưu ý rằng một số thay đổi xảy ra trong ontogeny được biểu hiện ở con cái, những thay đổi khác thì không. Ông cho rằng nguyên nhân thứ nhất là do di truyền, thứ hai là do không di truyền. Darwin cũng lưu ý một thực tế rằng chủ yếu những thay đổi liên quan đến sự biến thiên không xác định và tương đối được di truyền.

Darwin coi hoạt động của môi trường như một ví dụ về một sự biến đổi nhất định. Nguyên nhân của sự biến thiên không xác định Darwin không thể, do đó, chính cái tên của dạng biến thiên này.

Đến nay, nguyên nhân và cơ chế của sự biến đổi ít nhiều đã rõ ràng.

Khoa học hiện đại phân biệt giữa hai dạng biến dị - đột biến hoặc kiểu gen và mã hóa hoặc kiểu hình.

Biến dị đột biến có liên quan đến sự thay đổi kiểu gen. Nó phát sinh do kết quả của đột biến. Đột biến là kết quả của việc tiếp xúc với kiểu gen của thể đột biến. Bản thân các đột biến được chia thành vật lý, hóa học, ... Đột biến là gen, nhiễm sắc thể, hệ gen. Đột biến được di truyền cùng kiểu gen.

Biến đổi biến đổi là sự tương tác của kiểu gen và môi trường. Sự biến đổi biến đổi được biểu hiện thông qua tốc độ phản ứng, tức là tác động của các yếu tố môi trường có thể làm thay đổi sự biểu hiện của một tính trạng trong giới hạn cực hạn do kiểu gen xác định. Những thay đổi như vậy không được truyền cho con cái, nhưng có thể xuất hiện ở thế hệ tiếp theo bằng cách lặp lại các thông số của các yếu tố môi trường.

Thông thường, sự biến đổi không xác định của Darwin gắn liền với sự đột biến và xác định với sự sửa đổi.

Đấu tranh sinh tồn.

Trọng tâm của lý thuyết chọn lọc tự nhiên của Darwin là cuộc đấu tranh cho sự tồn tại, điều này nhất thiết phải xuất phát từ mong muốn sinh sản vô bờ bến của các sinh vật. Mong muốn này luôn được thể hiện trong các bước tiến hình học.

Darwin đề cập đến Malthus trong điều này. Tuy nhiên, rất lâu trước Malthus, các nhà sinh vật học đã biết về hiện tượng này. Đúng vậy, và những quan sát của chính Darwin đã xác nhận khả năng của sinh vật đối với cường độ sinh sản tiềm tàng. Ngay cả K. Linnaeus cũng chỉ ra rằng một con đom đóm, thông qua con của nó, có thể có xác ngựa vài ngày trước khi có xương.

Ngay cả những con voi sinh sản chậm, theo tính toán của Charles Darwin, có thể làm chủ cả vùng đất, nếu có đủ các điều kiện cho việc này. Theo Darwin, từ một cặp voi trong 740 năm, khoảng 19 triệu cá thể đã xuất hiện.

Tại sao tỷ lệ sinh tiềm năng và thực tế lại khác nhau quá nhiều?

Darwin cũng trả lời câu hỏi này. Ông viết rằng ý nghĩa thực sự của sự phong phú của trứng hoặc hạt là để trang trải sự mất mát đáng kể của chúng do sự tiêu diệt trong một số thế hệ sống, tức là sự sinh sản gặp phải sự kháng cự của môi trường. Trên cơ sở phân tích hiện tượng này, Charles Darwin đưa ra khái niệm "đấu tranh cho sự tồn tại".

“Khái niệm đấu tranh cho sự tồn tại” chỉ có thể có ý nghĩa và biện minh theo nghĩa “ẩn dụ” rộng rãi của Darwin: “bao gồm ở đây sự phụ thuộc của một sinh vật vào một sinh vật khác, và cũng bao gồm (quan trọng hơn) không chỉ cuộc sống của một cá nhân, mà còn cũng là thành công của nó trong việc để lại sau khi con cháu của chính họ. " Darwin viết: “Về hai con vật thuộc hàng sư tử, Trong thời kỳ đói kém, có thể nói khá đúng rằng chúng đang chiến đấu với nhau để giành thức ăn và sự sống. NHƯNG loài thực vật ở ngoại ô sa mạc cũng được cho là đang chiến đấu chống lại hạn hán, mặc dù nói rằng nó phụ thuộc vào độ ẩm sẽ đúng hơn. Đối với một loài thực vật hàng năm tạo ra hàng nghìn hạt giống, trong đó trung bình chỉ có một hạt mọc lên, thậm chí có thể nói đúng hơn rằng nó chiến đấu với những cây cùng chi và những loài khác đã phủ kín đất ... theo tất cả những hiểu biết này ... Tôi, vì lợi ích của sự thuận tiện, sử dụng thuật ngữ đấu tranh chung cho Sự tồn tại ".

Văn bản “Nguồn gốc muôn loài” khẳng định sự đa dạng của các hình thức đấu tranh để tồn tại, nhưng đồng thời cho thấy trong tất cả các hình thức đó đều có yếu tố cạnh tranh hay cạnh tranh.

Cuộc đấu tranh giữa các cá thể diễn ra trong điều kiện cạnh tranh gay gắt, vì các cá thể cùng loài đòi hỏi những điều kiện tồn tại giống nhau. Trước hết là vai trò của bản thân sinh vật và các đặc điểm riêng của nó. Tầm quan trọng của các phương tiện bảo vệ, hoạt động của anh ta, mong muốn sinh sản của anh ta được ghi nhận.

Cuộc đấu tranh giành sự tồn tại ở cấp độ loài rõ ràng đang diễn ra sôi nổi, và cường độ của nó tăng lên khi mật độ quần thể ngày càng tăng.

Các sinh vật cạnh tranh với nhau trong việc tranh giành thức ăn, con cái, khu vực săn mồi, cũng như trong các biện pháp bảo vệ khỏi tác động bất lợi của khí hậu, để bảo vệ con cái.

Điều kiện nuôi dưỡng suy giảm, mật độ dân số cao, v.v., cho phép cá cạnh tranh nhất tồn tại. Một ví dụ về cuộc đấu tranh nội bộ là tình huống trong một đàn hươu hoang dã. Số lượng cá thể tăng lên dẫn đến mật độ quần thể tăng. Số lượng nam giới trong dân số ngày càng tăng. Mật độ quần thể tăng lên dẫn đến thiếu lương thực, dịch bệnh xuất hiện, con đực tranh giành con cái, ... Tất cả những điều này dẫn đến cái chết của các cá thể và giảm số lượng quần thể. Mạnh mẽ hơn tồn tại.

Như vậy, đấu tranh nội cá thể góp phần vào việc hoàn thiện giống nòi, xuất hiện sự thích nghi với môi trường, đối với các yếu tố gây ra cuộc đấu tranh này.

Thường thì cuộc đấu tranh giữa các cá thể đi theo một hướng. Một ví dụ kinh điển là mối quan hệ giữa thỏ rừng và chó sói. Hai con thỏ rừng chạy trốn khỏi một con sói. Tại một thời điểm, chúng chạy tán loạn và con sói không còn lại gì. Đấu tranh giữa các cá thể góp phần điều hòa quần thể, tiêu diệt các sinh vật bị bệnh hoặc yếu.

Việc chống lại các tác nhân của môi trường vô cơ buộc thực vật phải thích nghi với điều kiện tồn tại mới, đẩy chúng tăng khả năng sinh sản. Mặt khác, sự giới hạn của một loài hoặc quần thể đối với các điều kiện môi trường sống nhất định được xác định. Các cá thể cỏ xanh mọc ở thảo nguyên và đồng bằng có thân thẳng đứng, và các cá thể mọc ở điều kiện miền núi có thân mọc lên. Kết quả của cuộc đấu tranh để tồn tại, các cá thể sống sót trong đó, trong giai đoạn đầu của sự phát triển, thân cây bị ép xuống đất, tức là nó phải vật lộn với sương giá ban đêm; những cây bị hạ thấp mạnh cũng là loại sống tốt nhất trong điều kiện miền núi .

Học thuyết về đấu tranh cho sự tồn tại khẳng định nhân tố này là động lực của quá trình tiến hóa. Đó là cuộc đấu tranh, bất kể bạn gọi nó là gì, cạnh tranh, cạnh tranh. Buộc các sinh vật có được những đặc điểm mới cho phép chúng chiến thắng.

Yếu tố đấu tranh cho sự tồn tại cũng được tính đến bằng hoạt động thực tiễn của con người. Khi trồng cây cùng loài cần quan sát khoảng cách nhất định giữa các cá thể. Khi thả các loài cá có giá trị vào hồ chứa, các loài săn mồi và các loài có giá trị thấp sẽ bị loại bỏ khỏi nó. Khi cấp giấy phép cho sói pháo kích, số lượng cá thể, v.v., được tính đến.

Chọn lọc tự nhiên.

Charles Darwin trong cuốn Nguồn gốc các loài cho biết: “Chọn lọc tự nhiên không tiến hành thông qua việc chọn lọc những loài thích nghi nhất, mà thông qua việc đào thải những dạng thích nghi nhất với điều kiện của môi trường sống. Chọn lọc tự nhiên dựa trên các giả định sau đây: a) các cá thể của bất kỳ loài nào, là kết quả của sự biến đổi, về mặt sinh học không bằng các điều kiện môi trường; một số trong số chúng tương ứng với các điều kiện môi trường ở mức độ lớn hơn, những người khác ở mức độ thấp hơn; b) Các cá thể của bất kỳ loài nào đều phải đấu tranh với các yếu tố môi trường không thuận lợi cho chúng và cạnh tranh với nhau. Trong quá trình đấu tranh và cạnh tranh này, "như một quy luật - thông qua việc tiêu diệt những điều không thỏa đáng" - những hình thức thích nghi nhất vẫn tồn tại. Kinh nghiệm của người khỏe mạnh nhất được kết nối với các quá trình phân kỳ, trong đó, dưới tác động liên tục của chọn lọc tự nhiên, các dạng mới nội cụ thể được hình thành. Các loài sau này ngày càng bị cô lập và đóng vai trò là nguồn hình thành các loài mới và sự phát triển tiến bộ của chúng. Chọn lọc tự nhiên - tạo ra các dạng sống mới, tạo ra khả năng thích ứng đáng kinh ngạc của các dạng sống, cung cấp quá trình gia tăng tính tổ chức, tính đa dạng của sự sống.

Sự lựa chọn bắt đầu ở cấp độ mà sự cạnh tranh giữa các cá nhân là cao nhất. Chúng ta hãy chuyển sang ví dụ cổ điển mà chính Charles Darwin đã viết về. Trong rừng bạch dương, những con bướm màu sáng chiếm ưu thế. Điều này cho thấy rằng những con bướm có màu sáng đã thay thế những con bướm có màu tối và loang lổ. Quá trình này dưới tác động của chọn lọc tự nhiên để có màu bảo vệ tốt nhất. Khi bạch dương được thay thế bằng đá có màu vỏ sẫm trong một khu vực nhất định, những con bướm có màu sáng bắt đầu biến mất - chúng bị chim ăn. Phần quần thể có màu sẫm còn lại với số lượng không đáng kể bắt đầu nhân lên nhanh chóng. Có một sự lựa chọn các cá thể có cơ hội sống sót và sinh ra con cái có khả năng sinh sản. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về cạnh tranh giữa các nhóm, tức là, việc lựa chọn diễn ra giữa các hình thức đã tồn tại.

Các cá nhân cũng là đối tượng của chọn lọc tự nhiên. Bất kỳ sai lệch nhỏ nào mang lại lợi thế cho cá nhân trong cuộc đấu tranh cho sự tồn tại đều có thể được chọn lọc tự nhiên. Đây là vai trò sáng tạo của sự lựa chọn. Nó luôn hoạt động dựa trên nền của vật chất di động, vốn luôn thay đổi trong các quá trình đột biến và kết hợp.

Chọn lọc tự nhiên là động lực chính của quá trình tiến hóa.

Các dạng (hình thức) của chọn lọc tự nhiên.

Có hai lựa chọn chính: ổn định và hướng dẫn.

Chọn lọc ổn định xảy ra trong trường hợp các tính trạng kiểu hình phù hợp tối đa với điều kiện môi trường và cạnh tranh khá yếu. Sự chọn lọc như vậy hoạt động trong toàn bộ quần thể, tiêu diệt những cá thể có độ lệch cực lớn. Ví dụ, có một số chiều dài cánh tối ưu cho một con chuồn chuồn có kích thước nhất định với lối sống nhất định trong một môi trường nhất định. Việc ổn định chọn lọc hoạt động thông qua việc nhân giống khác biệt, sẽ tiêu diệt những con chuồn chuồn có sải cánh lớn hơn hoặc nhỏ hơn mức tối ưu. Chọn lọc ổn định không thúc đẩy sự thay đổi tiến hóa, nhưng duy trì sự ổn định kiểu hình của quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Lựa chọn được chỉ đạo (di chuyển). Hình thức chọn lọc này xảy ra để đáp ứng với sự thay đổi dần dần của các điều kiện môi trường. Chọn lọc theo hướng ảnh hưởng đến phạm vi kiểu hình tồn tại trong một quần thể nhất định và gây áp lực chọn lọc làm thay đổi kiểu hình trung bình theo hướng này hay hướng khác. Sau khi kiểu hình mới tương ứng tối ưu với các điều kiện môi trường mới, quá trình chọn lọc ổn định bắt đầu phát huy tác dụng.

Chọn lọc có định hướng dẫn đến thay đổi tiến hóa. Đây là một ví dụ.

Việc phát hiện ra thuốc kháng sinh vào những năm 1940 đã tạo ra áp lực chọn lọc mạnh mẽ có lợi cho các dòng vi khuẩn có khả năng kháng thuốc kháng sinh về mặt di truyền. Vi khuẩn sinh sôi rất mạnh, do một đột biến ngẫu nhiên, một tế bào kháng thuốc có thể xuất hiện, con cháu của chúng sẽ sinh sôi nảy nở do không có sự cạnh tranh của các vi khuẩn khác bị tiêu diệt bởi loại kháng sinh này.

lựa chọn nhân tạo.

Chọn lọc nhân tạo là phương pháp lai tạo các giống vật nuôi, giống cây trồng mới.

Con người từ thời kỳ đầu tiên của nền văn minh của mình sử dụng chọn lọc nhân tạo trong việc lai tạo các loài thực vật và động vật. Darwin đã sử dụng dữ liệu từ chọn lọc nhân tạo để giải thích cơ chế của chọn lọc tự nhiên. Các yếu tố chính của chọn lọc nhân tạo là tính di truyền, tính biến đổi, hành động của một người tìm cách đưa các sai lệch di truyền đến mức vô lý và chọn lọc. Sự thay đổi, là đặc tính của tất cả các sinh vật thay đổi, cung cấp nguyên liệu cho sự chọn lọc - một loạt các sai lệch khác nhau. Một người, sau khi nhận thấy những sai lệch mà anh ta cần, tiến hành lựa chọn. Chọn lọc nhân tạo dựa trên sự cách ly của các quần thể hoặc cá thể tự nhiên với những sai lệch cần thiết và sự lai có chọn lọc của những sinh vật có những đặc điểm mong muốn đối với con người.

Việc lựa chọn các giống bò Cherneford và Aberdeen-Angus được thực hiện để lấy số lượng và chất lượng thịt, các giống bò Chernzey và Jersey - để sản xuất sữa. Cừu của các giống cừu Champshire và Suffalan trưởng thành nhanh chóng và cho thịt ngon, nhưng chúng kém cứng cáp và kém tích cực hơn trong việc kiếm ăn, chẳng hạn như cừu mặt đen Scotland. Những ví dụ này cho thấy không thể kết hợp tất cả các tính trạng cần thiết để có hiệu quả kinh tế tối đa trong một giống.

Với chọn lọc nhân tạo, một người tạo ra một hành động chọn lọc có định hướng dẫn đến sự thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen trong quần thể. Đây là một cơ chế tiến hóa dẫn đến sự xuất hiện của các giống, dòng, giống, chủng tộc và phân loài mới. Vốn gen của tất cả các nhóm này đều bị cô lập, nhưng chúng vẫn giữ nguyên gen cơ bản và cấu trúc nhiễm sắc thể đặc trưng của loài mà chúng vẫn thuộc về. Con người không có quyền năng tạo ra một loài mới hay khôi phục một loài đã tuyệt chủng!

Darwin đã phân biệt giữa chọn lọc có phương pháp hoặc hệ thống và chọn lọc vô thức trong chọn lọc nhân tạo. Với sự chọn lọc có phương pháp, nhà lai tạo đặt ra cho mình một mục tiêu rất rõ ràng, đó là sản xuất ra những con giống mới vượt qua mọi thứ đã được tạo ra theo hướng này. Lựa chọn vô thức là nhằm bảo tồn những phẩm chất đã có.

Trong chăn nuôi hiện đại, có hai hình thức chọn lọc nhân tạo: giao phối cận huyết và giao phối ngoài giống. Giao phối cận huyết dựa trên sự lai có chọn lọc của các cá thể có quan hệ họ hàng gần để bảo tồn và truyền bá những đặc điểm đặc biệt mong muốn. Giao phối vượt trội là sự lai giữa các cá thể từ các quần thể khác nhau về mặt di truyền. Con lai của những con lai như vậy thường vượt trội hơn so với bố mẹ của chúng.

Sự xuất hiện của các thiết bị. Tính chất tương đối của thể dục.

Kết quả của chọn lọc tự nhiên là làm xuất hiện những dấu hiệu cho phép sinh vật thích nghi với điều kiện tồn tại. Đây là nơi xuất phát ý tưởng về bản chất thích nghi của quá trình tiến hóa. Dựa trên nghiên cứu về sự xuất hiện của các thích nghi (thích nghi), một hướng toàn bộ trong sinh học đã nảy sinh - học thuyết về sự thích nghi. Các dấu hiệu thích nghi hay sự thích nghi được chia thành sinh lý và hình thái.

Các thích nghi sinh lý. Sự phong phú và tầm quan trọng to lớn đối với sức sống của sinh vật của các đột biến sinh lý nhỏ góp phần vào thực tế là sự phân hóa bắt đầu trong quần thể. Điều này có thể hiểu được nếu các đột biến về bản chất là những thay đổi sinh học chủ yếu dẫn đến những thay đổi trong các quá trình trao đổi chất nội bào và chỉ thông qua đó mới dẫn đến biến đổi hình thái. Ví dụ như các đặc điểm của sinh vật như khả năng chống chịu với nhiệt độ đã biết, khả năng tích lũy chất dinh dưỡng, hoạt động chung, v.v. Chúng dễ dàng tạo ra sự thay đổi theo cả hai hướng và trong cả hai trường hợp đều có thể thuận lợi. Nghiên cứu sự nảy mầm của hạt cỏ ba lá đỏ ở các nhiệt độ khác nhau cho thấy rằng% nảy mầm cao nhất là ở + 12C, nhưng một số hạt chỉ nảy mầm trong khoảng + 4-10C. Điều này góp phần vào sự tồn tại của loài ở nhiệt độ mùa xuân thấp.

Sắc tố động vật trong quá trình phát triển và biến đổi tiếp cận các đặc điểm sinh lý. Cường độ màu cao hơn hoặc thấp hơn có thể có giá trị bảo vệ trong điều kiện ánh sáng và nền chung thích hợp. Đây đã là những sự thích nghi về hình thái học.

Các nghiên cứu nổi tiếng của Harrison đã chỉ ra cơ chế xuất hiện sự khác biệt về màu sắc của hai quần thể bướm phát sinh từ một quần thể liên tục khi một khu rừng bị chia cắt bởi một khoảng trống rộng. Ở phần rừng nơi thông được thay thế bằng bạch dương, sự chọn lọc tự nhiên (chủ yếu là các loài chim ăn các mẫu vật sẫm màu hơn) dẫn đến số lượng bướm nhạt đi đáng kể.

Ngay cả C. Darwin cũng thu hút sự chú ý của thực tế là côn trùng của quần đảo là ruồi tốt hoặc bị giảm cánh. Không khó để giải thích hiện tượng giảm các cơ quan bị mất đi ý nghĩa, vì hầu hết các đột biến đều liên quan chính xác đến hiện tượng kém phát triển.

Một phân tích về sự thích nghi đã chỉ ra rằng chúng cho phép các sinh vật chỉ tồn tại trong những điều kiện nhất định. Điều này có thể được hiểu ngay cả bằng cách phân tích các ví dụ mà chúng tôi đã đưa ra. Khi cây bạch dương bị đốn hạ, những con bướm nhẹ nhàng trở thành con mồi dễ dàng cho các loài chim. Những con chim giống nhau xuất hiện dưới các hòn đảo tiêu diệt côn trùng bị giảm đôi cánh. Những dữ kiện này đã cho thấy rằng thể lực không phải là tuyệt đối, mà là tương đối.

Bằng chứng cho sự tiến hóa của thế giới hữu cơ.

Học thuyết Darwin từ lâu đã là một học thuyết được chấp nhận rộng rãi. Chính từ những ý tưởng thấp nhất của Darwin mà tất cả những biến đổi lịch sử của thế giới hữu cơ trên Trái đất có thể được giải thích.

Vào cuối thế kỷ 19, khi số người ủng hộ giáo lý tiến hóa của Charles Darwin ít hơn những người phản đối, những người theo Charles Darwin bắt đầu thu thập bằng chứng về sự tồn tại của sự tiến hóa của thế giới hữu cơ.

Công việc theo hướng này được thực hiện trong các lĩnh vực cổ sinh vật học, hình thái học so sánh, giải phẫu so sánh, phôi học, địa sinh học, hóa sinh, v.v.

Các phát hiện cổ sinh vật học là bằng chứng về sự tiến hóa.

Trong quá trình tồn tại của sinh học khoa học, rất nhiều phát hiện cổ sinh vật học về các loài thực vật và động vật đã tuyệt chủng đã được tích lũy. Những phát hiện này trở nên đặc biệt có giá trị khi các nhà khoa học biết được cách xác định tuổi của các mỏ mà chúng được tìm thấy. Nó không chỉ có thể khôi phục sự xuất hiện của các sinh vật hóa thạch mà còn cho biết thời gian chúng sinh sống trên hành tinh của chúng ta. Vì vậy, người ta đã tìm thấy tàn tích của cây dương xỉ hạt, là một dạng trung gian giữa cây dương xỉ và cây có hạt. Người ta đã phát hiện ra một loài sán lá - một dạng trung gian giữa cá và động vật lưỡng cư. Từ trầm tích kỷ Permi, người ta biết đến loài thằn lằn răng thú, là dạng trung gian giữa bò sát và động vật có vú. Có rất nhiều ví dụ khác như vậy.

So sánh hình thái học và bằng chứng phôi học của quá trình tiến hóa.

Các chứng minh hình thái học so sánh dựa trên các khái niệm: loại suy và tương đồng của các cơ quan, dựa trên khái niệm về sự thô sơ và suy giảm. Đặc biệt có giá trị trong quá trình chứng minh sự tiến hóa là tương đồng, thô sơ và suy giảm.

Ví dụ về các cơ quan tương đồng bao gồm chi trước của động vật có xương sống; bàn chân ếch, thằn lằn, cánh chim, chân chèo của động vật có vú sống dưới nước, bàn chân chuột chũi, bàn tay người. Tất cả chúng đều có một kế hoạch cấu trúc duy nhất và tạo thành một chi hình thái-tiến hóa. Bằng chứng rõ ràng như vậy về sự tiến hóa bao gồm sự hiện diện trong loài người của "người có đuôi" và những người có chân tóc bao phủ toàn bộ bề mặt cơ thể.

Một trong những bằng chứng chính của sự tiến hóa được coi là thông tin về quá trình phát triển phôi thai của các sinh vật, nó đã góp phần làm xuất hiện một hướng mới trong sinh học - sinh học tiến hóa. Có lợi cho sự tiến hóa là tất cả các động vật đa bào trong quá trình phát triển phôi thai của chúng đều có các lớp mầm, từ đó các cơ quan khác nhau được hình thành theo những cách khác nhau. Phôi thai trong quá trình phát triển, như nó vốn có, “ghi nhớ” các giai đoạn mà tổ tiên của nó đã trải qua.

Bằng chứng cho sự tiến hóa từ sinh thái và địa lý.

Bằng chứng sinh hóa cho quá trình tiến hóa.

Một bằng chứng nổi bật của sự tiến hóa là sự hiện diện của một vật liệu di truyền duy nhất - DNA và khả năng của các nhóm sinh vật khác nhau "bật" các phần khác nhau của bộ gen trong quá trình sống!

Các hướng chính của quá trình tiến hóa.

Quá trình tiến hóa diễn ra liên tục dưới dấu hiệu của sự thích nghi của sinh vật với môi trường.

Các hướng chính của quá trình tiến hóa cần được coi là tiến bộ sinh học, ổn định sinh học, thoái triển sinh học.

Định nghĩa rõ ràng về những hiện tượng này đã được đưa ra bởi A. N. Severtsov.

Tiến bộ sinh học có nghĩa là sự gia tăng khả năng thích nghi của một sinh vật với môi trường của nó, dẫn đến sự gia tăng số lượng và sự phân bố rộng rãi hơn của một loài nhất định trong không gian. Một ví dụ về tiến bộ sinh học là sự tiến hóa của hệ hô hấp từ thở bằng mang sang thở bằng phổi. Chính quá trình này đã dẫn đến việc chinh phục đất liền và không gian trên không của các loài động vật.

Theo A.N. Severtsov, ổn định sinh học có nghĩa là duy trì thể trạng của cơ thể ở một mức độ nhất định. Cơ thể thay đổi theo sự thay đổi của môi trường. Số lượng của nó không tăng nhưng cũng không giảm.

Ở thực vật, khi nhiệt độ trung bình năm giảm, số lượng lông hút của biểu bì tăng lên. Hiện tượng này cho phép tất cả các cá thể sống sót, nhưng không có lợi thế giữa các loài khác, bởi vì chúng thể hiện phản ứng giống nhau.

Tiến bộ sinh học có tầm quan trọng lớn nhất trong quá trình tiến hóa, do đó, trong sinh học, việc nghiên cứu tiến bộ sinh học được chú trọng nhiều.

Sự tạo mùi thơm và sự kết tụ hình thành được coi là những hướng chính của tiến bộ sinh học; trong số những hướng tiến bộ sinh học khác, người ta cũng có thể gọi tên là thoái hóa nói chung.

Chất thơm là những thay đổi thích nghi, trong đó có sự mở rộng các điều kiện sống liên quan đến sự phức tạp của tổ chức và sự gia tăng hoạt động quan trọng. Một ví dụ cổ điển về sự tạo mùi thơm nên được coi là sự cải thiện của phổi ở chim và động vật có vú, sự tách biệt hoàn toàn của máu động mạch và tĩnh mạch trong tim của chim và động vật có vú, sự phân tách các chức năng ở plastids của thực vật bậc cao.

Sự thích nghi về mặt lý tưởng là những hướng tiến hóa trong đó một số sự thích nghi được thay thế bằng những sự thích nghi khác tương đương với chúng về mặt sinh học. Sự thích nghi về mặt ý tưởng, không giống như các aromorphin, có tính chất riêng tư. Một ví dụ về sự thích nghi theo hệ tư tưởng là sự tiến hóa của bộ máy miệng của côn trùng, được hình thành để phù hợp với môi trường và sự đồng tiến hóa.

Thoái hóa chung - những thay đổi thích nghi ở con cái trưởng thành, trong đó tổng năng lượng của hoạt động sống giảm. Nó đề cập đến các hướng tiến bộ sinh học bởi vì sự giảm một số cơ quan xảy ra trong quá trình thoái hóa đi kèm với sự phát triển bù đắp của các cơ quan khác. Do đó, ở động vật sống trong hang động và dưới lòng đất, sự suy giảm các cơ quan thị giác đi kèm với sự phát triển bù trừ của các cơ quan giác quan khác.

Nguồn gốc con người.

Trong nhân chủng học, có một số quan điểm về thời điểm nhánh con người bị cô lập. Theo một giả thuyết, khoảng 10 triệu năm trước, loài vượn người được chia thành ba loài. Một loài - pragorillas - đã đến rừng núi, nơi chúng bằng lòng với thức ăn chay. Một loài khác - prochimpanzee - chọn cách sống theo nhóm. Thức ăn chính cho anh ta là khỉ các loài nhỏ. Loài thứ ba - loài tiền nhân - ưa thích săn bắn trong cuộc sống phong phú của thảo nguyên. Đây là nhánh dẫn đến con người hiện đại.

Theo giả thuyết hiện đại được đưa ra bởi Tim Vyton, một nhà nhân chủng học tại Đại học California ở Berkeley, chỉ cách đây 5 triệu năm, các nhánh của loài tiền nhân và loài vượn người mới tách ra. Timan White tin rằng Australopithecus ramidus, xuất hiện vào thời điểm đó, tùy thuộc vào hoàn cảnh, di chuyển bằng bốn hoặc bằng hai chi. Và có lẽ hàng trăm nghìn năm đã trôi qua trước khi phong trào hỗn hợp được thay thế bằng tật hai chân.

Khoảng ba triệu năm trước, nhánh của con người đã đưa ra hai dòng phát triển. Một trong số chúng đã tạo ra toàn bộ thiên hà gồm các loài Australopithecus thẳng đứng, còn lại dẫn đến sự xuất hiện của một chi mới, được gọi là Homo.

Sinh học đại cương.

Trợ cấp để vào các trường đại học.

Biên soạn bởi: Galkin M. A.

Sách hướng dẫn này trình bày tài liệu về quá trình sinh học đại cương, từ lý thuyết về nguồn gốc của sự sống trên trái đất đến học thuyết về sinh quyển.

Sách hướng dẫn được thiết kế cho các ứng viên, học sinh trung học, sinh viên các khóa học và các khoa dự bị.

Lời nói đầu.

Sách hướng dẫn được biên soạn phù hợp với chương trình dành cho các ứng viên đăng ký vào các trường đại học của Liên bang Nga, nơi sinh học là một môn học đại cương.

Mục đích của sổ tay này là để giúp ứng viên chuẩn bị cho các kỳ thi tuyển sinh. Ở điểm này, nó khác với sách giáo khoa "Sinh học đại cương" ở trường, đó là nhận thức về bản chất.

Khi biên soạn sách hướng dẫn, trước hết, các yêu cầu về thi tuyển đã được tính đến. Điều này áp dụng cho cả nội dung và khối lượng của tài liệu được đưa ra trong sách hướng dẫn.

Trợ cấp được thiết kế cho những ứng viên đã hoàn thành giáo dục trung học hoặc những người học sinh học đại cương tại các khoa dự bị.

Sách hướng dẫn không bao gồm một số phần được coi là truyền thống trong khóa học "Sinh học đại cương". Đó là "Cấu trúc tế bào", "Phân chia tế bào", "Quang hợp".

Tài liệu về các phần này được trình bày chi tiết trong cẩm nang dành cho người nộp đơn vào các trường đại học do Galkin M.A biên soạn.

Tất cả các nhận xét và đề xuất về hình thức và nội dung của sổ tay sẽ được chấp nhận với lòng biết ơn.

Trình biên dịch thủ công.