Войти
Закрыть

Рухи рослин

11 Клас

Вищі рослини — переважно автотрофні організми, для яких джерелом енергії є світло, а джерелами поживних речовин — повітря і ґрунт. Намагаючись збільшити поглинання світла, вуглекислого газу, води та мінералів, рослини набули розгалуженої форми і глибоко занурились у субстрат. Розплатою за це стала втрата здатності до пересування у просторі. У цих умовах необхідність відшукувати оптимально освітлені й насичені водою ділянки та захищатися від ворогів спонукала рослини до пошуку нових способів руху: ростових та тургорних. Ростові рухи рослин Ростові рухи — зміни положення частин рослини, зумовлені нерівномірним наростанням клітин у складі певного органа. Подібні рухи поділяються на три великі групи: тропізми, нутації і настії. Тропізми — рухи, спрямовані вздовж напряму дії зовнішнього чинника — світла, тепла, земного тяжіння. Якщо тропізм спрямований у бік посилення стимулу, він називається позитивним, якщо навпаки — негативним. Розрізняють численні форми тропізмів. Геотропізм — рух, викликаний силою тяжіння. Позитивний геотропізм характерний для коренів, він змушує їх досягати ґрунту і поширюватись у ньому (див. § 3). Негативний геотропізм властивий пагонам і дозволяє їм рости вгору навіть в умовах, коли насінина ще знаходиться під землею (мал. 16.1). Фототропізм — рух, викликаний світлом. Позитивний фототропізм властивий стеблам (мал. 16.2), а негативний — кореням. А от листки схильні орієнтуватися перпендикулярно до напрямку падаючого світла, бо саме так вони вловлюють найбільшу його кількість. Це явище називають діафототропізмом. Хемотропізм — рух, викликаний хімічними речовинами. Він характерний насамперед для коренів, що під час росту згинаються в напрямку збільшення концентрації поживних речовин, наприклад мінеральних солей. Хемотропічні реакції також характерні для пилкових трубок покритонасінних рослин. Нутації — ростові рухи, що спричиняють ритмічні коливання та скручування органа навколо напряму дії зовнішнього чинника. У витких і лазячих рослин нутація стебел і вусиків забезпечує пошук опори і закріплення на ній (мал. 16.3)....
0 Переглянути

Рухи тварин

11 Клас

Пасивний рух у багатоклітинних тварин має другорядне значення і використовується переважно для поширення яєць, личинок, а також малорухливих або дрібних істот. На великі відстані переносяться течіями компоненти зоопланктону (личинки ракоподібних та голкошкірих, мальки риб). Запліднені яйця коловерток, дафній, тихоходів переносяться повітрям. У деяких жалких, що плавають у поверхні води, утворюються своєрідні повітряні пухирі та складки, які виконують функцію вітрил (фізалія, велелла). Активний рух багатоклітинних тварин забезпечується м'язовими скороченнями і проявляється у формі плавання, польоту, риття та руху на твердій поверхні. Пасивний рух відіграє певну роль у поширенні запліднених яєць, личинок, мальків, а також дрібних і малорухливихтварин. Запитання та завдання 1. Порівняйте будову та функціонування крил комах, птахів та кажанів. 2. Гусениця п'ядуна крокує по гілці, почергово прикріплюючись до неї переднім та заднім кінцем тіла. Який спосіб руху тут спостерігається? 3. Чому пасивний рух відіграє значну роль у житті дрібних риб, але не великих?...
0 Переглянути

Поширення організмів унаслідок окультурення й одомашнення

11 Клас

Одомашнення — це процес змін популяцій рослин або тварин, завдяки якому вони стають пристосованими до утримання в неволі й використання їх людиною. Стосовно рослин часто використовують термін окультурення, яке є синонімом терміна одомашнення. Одомашнення відбувається з метою отримання від рослин і тварин продуктів харчування, промислової продукції (шкіра, волокно тощо) або задля інших цілей (транспорт, охорона та ін.). Більша частина видів була одомашнена в період від 12 до 2 тисяч років тому. Одомашнення рослин людиною відбувалося в різних регіонах нашої планети незалежно один від одного. Необхідними передумовами цього процесу були: — сприятливі кліматичні умови; — наявність дикорослих видів рослин із потрібними людині властивостями; — достатня кількість населення; — певні соціальні умови для можливості утворення осілих поселень. Наприклад, клімат низки регіонів Австралії є дуже сприятливим для вирощування зернових. Але всі австралійські види злаків мають надто дрібне насіння. І вирощувати їх для отримання зерна немає сенсу. Та після того, як у цю країну привезли зерна злаків із Європи, ситуація змінилася і Австралія стала одним зі світових лідерів із виробництва зерна. З вищезазначених причин кількість центрів походження рослин була обмеженою. Виявив їх видатний учений, генетик і селекціонер М. І. Вавилов. Центри походження культурних рослин Найдавнішим центром походження культурних рослин вважають регіон «Родючого півмісяця», названого так за формою його географічних контурів. Перехід до вирощування культурних рослин стався там приблизно 10-12 тисяч років тому. Усі інші центри походження рослин виникли пізніше....
0 Переглянути

Міграції тварин

11 Клас

Більшість тварин постійно перебуває в русі. В осілих видів індивід або група індивідів (зграя) кожен день рухається за власною траєкторією, що пролягає в межах ареалу. Але в деяких випадках великі групи тварин вдаються до узгоджених подорожей — міграцій. Міграції — переміщення значної частини популяції між суттєво відмінними середовищами існування. Вони можуть відбуватись пасивно, під дією зовнішніх чинників (течій, вітрів тощо) або ж за рахунок цілеспрямованої рухової активності тварин. Активні міграції спричинюються необхідністю пошуку корму, оселищ (птахи), ділянок, придатних для сплячки (змії, кажани), розмноження та виведення потомства (лососі, ропухи, морські черепахи). Нерегулярні міграції, або кочівлі, не мають чітко визначеної періодизації та напрямку переміщення. Вони характерні для багатьох комах, плазунів, копитних (антилоп, оленів, сарн). Регулярні міграції відбуваються під впливом добових або сезонних явищ і мають чіткі напрямки. Добові міграції, наприклад вертикальні переміщення планктону в товщі океану, є, як правило, недалекими. А от сезонні міграції, як-от перельоти птахів, можуть охоплювати відстані у десятки тисяч кілометрів. Для здійснення таких міграцій тваринам необхідний механізм відчуття напрямку — біонавігація. Цей механізм дозволяє здійснювати орієнтацію за сонцем, зірками, магнітним полем землі, хімічними сигналами (запахами, складом води)....
0 Переглянути

Саморегуляція біологічних систем

11 Клас

Будь-яка жива система починаючи від клітини й закінчуючи біогеоценозом постійно зазнає впливу ззовні різноманітних факторів. Змінюються температурні умови, вологість, закінчується їжа або посилюється міжвидова конкуренція. При цьому життєздатність будь-якої системи залежить від її вміння підтримувати свій склад на постійному рівні. Як ви пам'ятаєте, для кожного окремого організму важливо підтримувати гомеостаз — сталість внутрішнього середовища. Для більших біосистем, наприклад біоценозів, важливо зберегти певне співвідношення між організмами, що складають трофічні рівні, інакше порушиться баланс обміну речовин і енергії. Саме для підтримки постійного складу біосистем існують чисельні механізми саморегуляції. Саморегуляція — це властивість систем зберігати внутрішню стабільність на певному, відносно сталому рівні. Саморегуляція є однією з найважливіших властивостей живих систем. Саморегуляція на різних рівнях біологічних систем На різних рівнях організації живої матерії — від молекулярного до надорганізмового — існують конкретні механізми саморегуляції. Прикладом саморегуляції на молекулярному рівні є ферментативні реакції, у яких кінцевий продукт впливає на активність ферментів, що каталізують ці реакції. Приклади саморегуляції на клітинному рівні — самозбирання клітинних мембран із молекул ліпідів, регуляція етапів клітинного циклу. На надклітинному рівні саморегуляція здійснюється як організація клітин в упорядковані асоціації — тканини. Більшість органів здатні до внутрішньоорганної саморегуляції функцій; наприклад, серце здатне до автоматії — ритмічного скорочення без зовнішніх подразників під впливом імпульсів провідної системи серця....
0 Переглянути

Саморегуляція на молекулярному рівні

11 Клас

Регуляція активності ферментів спрямовує всі клітинні процеси. Ферменти здатні реагувати на внутрішній стан клітини й на зовнішні фактори, що впливають на неї. Така чутливість ферментів дає змогу відреагувати на зміни навколишнього середовища, пристосуватиклітину до нових умов, дати відповідь на гормональні сигнали. Рівень активності ферментів регулюється двома шляхами: контролем кількості ферменту й контролем його активності. Кількість ферменту визначається співвідношенням швидкостей його синтезу й розпаду. Інтенсивність синтезу ферменту регулюється на етапах експресії гена цього ферменту (докладніше див. § 22). Контроль активності ферменту здійснюється шляхом алостеричної регуляції (взаємодії з певними речовинами, що змінюють конформацію активного центру), хімічної модифікації (приєднанням певних хімічних груп) або обмеженим протеолізом (відщепленням пептидних фрагментів). Доступність субстрату Одним із простих способів регуляції активності ферментів є зміна концентрації субстратів реакції. Як ви знаєте, швидкість, із якою речовини реагують між собою, залежить від їхньої концентрації. Чим більше молекул субстрату є в наявності, тим швидшим стає процес. При насиченні всіх молекул ферменту субстратом швидкість реакції стає максимальною. Наприклад, для циклу трикарбонових кислот таким субстратом виступає оксалоацетат. Наявність оксалоацетату «підштовхує» реакції циклу. Алостерична регуляція Алостерична регуляція ферментної активності базується на зміні третинної структури молекул ферменту. Ця зміна відбувається внаслідок приєднання до ферменту молекули іншої речовини. Алостеричні ферменти мають два активні центри: каталітичний і алостеричний. До алостеричного центру приєднується молекула речовини-ефектора. Це змінює конформацію білка й, відповідно, його ферментну активність (мал. 21.1)....
0 Переглянути

Саморегуляція на клітинному рівні

11 Клас

Як ви знаєте, у структурі гена є промотор і термінатор — ділянки початку і закінчення транскрипції. У прокаріотів гени об'єднані в оперони — структури з декількох генів зі спільними промотором і термінатором. Продукти генів синтезуються всі разом і в однаковій кількості. У прокаріотів є також оператор — ділянка, яка регулює експресію гена. Якщо оператор заблокований, то РНК-полімераза не може рухатися вздовж гена і транскрипція не відбувається. Регуляція транскрипції в прокаріотів відбувається за механізмами індукції та репресії. В еукаріотів регуляція експресії генів залежить від активаторів генної активності (так званих транскрипційних факторів). До регуляції транскрипції залучаються додаткові ділянки геному — енхансери і сайленсери. Енхансери після зв'язування з ними певних білків стимулюють транскрипцію, а сайленсери пригнічують її. Також транскрипція регулюється конденсацією і деконденсацією хроматину (щільно конденсований хроматин неактивний). На етапі дозрівання мРНК альтернативний сплайсинг зумовлює синтез різних мРНК і, відповідно, синтез різних генних продуктів. Остаточна регуляція відбувається на етапі посттрансляційної модифікації білка. Самозбирання клітинних органел Самозбирання мембран. Білки й ліпіди, що входять до складу мембран, здатні до самозбирання. Більшість фосфоліпідів у водному середовищі мимовільно утворюють бішари. Ці ліпідні бішари схильні до замикання на самих себе, що зумовлює формування закритих відсіків. Самозбирання рибосом. Спочатку рибосомні білки утворюють комплекси з молекулами рибосомальної РНК. Утворюються велика й мала субодиниці рибосом. Субодиниці зв'язуються з мРНК і між собою, утворюючи активну рибосому. Самозбирання мікротрубочок. Мікротрубочки джгутиків, цитоплазми й веретена поділу побудовані з глобулярного білка тубуліну. У певних умовах мікротрубочка росте шляхом самозбирання тубулінових субодиниць....
0 Переглянути

Саморегуляція на тканинному рівні

11 Клас

Існування складних багатоклітинних організмів можливе завдяки координації біохімічних процесів, що відбуваються в їхніх клітинах. Така координація ґрунтується на міжклітинній комунікації й передачі сигналу всередину окремих клітин. Спеціалізовані клітинні структури, що скріплюють клітини між собою і забезпечують міжклітинну комунікацію, називають міжклітинними контактами. Сигналізація між тваринними клітинами може бути контактною (за безпосереднього контакту) і дистантною (на відстані). Контактна сигналізація відбувається через щілинні контакти (мал. 23.1), які сполучають цитоплазму двох клітин, що взаємодіють та уможливлюють обмін малими молекулами. Дистантна сигналізація відбувається за допомогою молекул, що секретуються. Контактна сигналізація через щілинні контакти Щілинний контакт — спосіб сполучення клітин у тканині за допомогою білкових каналів (мал. 23.1). Через ці канали від клітини до клітини можуть передаватися електричні сигнали (за допомогою неорганічних йонів) і малі молекули, такі як моносахариди, амінокислоти,нуклеотиди, вітаміни й молекули вторинних посередників. Щілинні контакти наявні в більшості тваринних клітин. Вони забезпечують поширення електричного збудження, передаючи йони між клітинами. Таким чином щілинні контакти сполучають клітини серцевого м'яза, синхронізуючи їхні скорочення, а також клітини гладеньких м'язів кишечника, забезпечуючи ритмічну перистальтику. У нервовій системі щілинні контакти формують електричні синапси, через які нервовий імпульс поширюється значно швидше, ніж через хімічні синапси. Такі структури дуже корисні, коли важлива швидкість (наприклад, у рефлекторних дугах, відповідальних за втечу)....
0 Переглянути

Нервова й гуморальна саморегуляція на рівні організму

11 Клас

Гомеостаз — властивість живого організму зберігати сталість внутрішнього середовища, а саме хімічного складу й основних фізіологічних функцій. Якщо зовнішні умови, у яких живе організм, значно змінюються, то показники його внутрішнього середовища — хімічний склад, концентрація солей, температура, pH — можуть коливатися тільки у вузькому діапазоні. Інакше всі життєві функції організму порушуються. Аби забезпечити гомеостаз на рівні цілого організму, потрібна взаємодія багатьох систем органів. Злагоджена робота всіх систем підтримується шляхом нервової, гуморальної та імунної регуляції. Нервова регуляція Нервова регуляція здійснюється нервовою системою (НС). Цей вид регуляції забезпечує швидкі відповідні реакції організму на подразнення. Нервова система поділяється на соматичну і автономну (останню також називають вегетативною). Соматична НС регулює роботу скелетних м'язів і органів чуття, а також відповідає за контрольовані рухи тіла. Автономна НС управляє гладенькими м'язами та іннервує внутрішні органи; її робота не підконтрольна свідомості. Саме автономна нервова система виконує головну роль у підтримці гомеостазу, забезпечуючи контроль сталості внутрішнього середовища. Автономна нервова система іннервує всю гладеньку мускулатуру внутрішніх органів, гладенькі м'язи шкіри, ендокринні залози, серце, кровоносні судини. Її відділи керують обміном речовин, контролюють кровообіг, дихання, травлення, виділення, водно-сольовий обмін, відповідають за ріст і розмноження. Автономна НС поділяється на симпатичний і парасимпатичний відділи. Як правило, дії симпатичної і парасимпатичної систем є протилежними (мал. 24.1). Симпатична нервова система мобілізує сили організму для фізичної діяльності. Вона активується під час стресу, готує організм до втечі або боротьби. Під її впливом прискорюється обмін речовин, частішає дихання, підвищується артеріальний тиск, посилюється кровопостачання м'язів і головного мозку. Одночасно пригнічується діяльність травної та видільної систем....
0 Переглянути

Терморегуляція. Водно-сольовий гомеостаз. Детоксикація

11 Клас

Терморегуляція відбувається за принципом зворотного зв'язку (див. мал. 20.2, с. 43). Підвищення температури навколишнього середовища спричиняє в теплокровних тварин рефлекторне зниження обміну речовин і зменшення теплотворення, й навпаки — зниження температури рефлекторно підвищує інтенсивність метаболічних процесів із посиленням теплотворення. Тепловіддача в зовнішнє середовище здійснюється за рахунок теплопроведения й випаровування води (потовиділення, транспірація). (Докладніше про засоби терморегуляції у тварин див. § 38.) Водно-сольовий гомеостаз Водно-сольовий (осмотичний) гомеостаз — це регуляція обміну води і концентрації солей (електролітів) у рідинах організму. У клітинах головними електролітами є йони K+ і Mg2-, у крові й міжклітинній рідині висока концентрація йонів Na+ і Cl-. Вирішальну роль у підтримці водно-сольового балансу відіграє нервово-гуморальна регуляція (мал. 25.1). За умови зниження обсягу крові (наприклад, під час кровотечі) або збільшення концентрації солей спеціальні рецептори в стінках артерій сигналізують про це в ЦНС. У відповідь з'являється відчуття спраги, і тим самим стимулюється відповідна поведінка. Окрім цього, активізується ендокринна система: задня частка гіпофіза виділяє антидіуретичний гормон (скорочено АДГ, або вазопресин), кора надниркових залоз виділяє альдостерон. Дія цих гормонів спрямована на утримання води в організмі: вони збільшують її реабсорбцію в канальцевій системі нирок. Альдостерон також активізує реабсорбцію Натрію і виведення Калію нирковими канальцями. Підтримку сталого вмісту Кальцію забезпечують паратгормон і кальцитонін. Паратгормон підвищує рівень Са2+ в плазмі крові, активуючи його виведення з кісткової тканини, підсилюючи його реабсорбцію в нирках і абсорбцію в кишечнику. Кальцитонін діє навпаки: знижує рівень Ca2+ у крові, головним чином припиняючи його «вимивання» з кісток....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 35 36 37 38 39 40 41 42 43 ... 56
Назад

Навігація