Войти
Закрыть

Роль прокаріотів у природі та житті людини

10 Клас

Прокаріоти є воістину всюдисущими організмами, що населяють найрізноманітніші місця існування. Бактерії мешкають у ґрунті й водоймах, на океанічному дні, у тріщинах земної кори на глибині в кілька кілометрів та в інших організмах. Деякі археї здатні виживати в концентрованих розсолах, а інші — в окропі гейзерів. Багато із прокаріотів мешкають у середовищі, насиченому киснем, інші, навпаки, уникають наявності кисню. Прокаріотичні організми залучені до колообігів усіх біогенних хімічних елементів і відіграють важливу роль у підтриманні сучасного вигляду біосфери. Саме бактерії — ціанобактерії, що їх раніше називали синьо-зеленими водоростями, першими «винайшли» кисневий фотосинтез — найефективніший спосіб засвоєння сонячної енергії, який надалі успадкували всі зелені рослини (рис. 6.1, А). Найімовірніше, кисневий фотосинтез з’явився приблизно 2,4 млрд років тому й відіграв ключову роль в історії нашої планети. Поступове накопичення кисню в біосфері призвело до загибелі багатьох організмів, які існували до того часу, — «кисневої катастрофи» — адже кисень надто агресивний окисник. Аби вижити, анаеробні організми мали «ховатися» в безкисневих місцях біосфери, де вони існують і донині — стічних і ґрунтових водах, мулі, заболоченому ґрунті, шлунково-кишковому тракті ссавців. Проте накопичення кисню призвело й до інших наслідків: кисень окиснив сполуки металів, що містилися у Світовому океані, очистивши цим гідросферу (рис. 6.1, Б), а в атмосфері сформував озоновий шар, який захищає Землю від згубного ультрафіолетового випромінювання. Нарешті кисень зробив можливим аеробне дихання — найбільш енергетично вигідний спосіб окиснення органічних речовин організмами. Завдяки аеробному диханню з’явилися перші еукаріотичні клітини, а потім і багатоклітинні організми....

Прокаріоти

10 Клас

Хоча організми, які населяють нашу планету, надзвичайно різноманітні, всі вони мають клітинну будову. Клітина є фундаментальною одиницею живої матерії, оскільки це найменша біологічна система, що може реалізувати всі властивості, притаманні живому: вона харчується, здійснює обмін речовин і енергії, росте й розмножується. Клітина будь-якого організму містить у собі ряд обов’язкових функціональних блоків (рис. 5.1). Генетичний апарат становить сукупність молекул ДНК, які зберігають інформацію про будову, розвиток і функціонування живого організму і білків, які обслуговують цю ДНК. Апарат синтезування білка бере участь у реалізації генетичної інформації, записаної в ДНК, у вигляді амінокислотних послідовностей білка. Обов’язковим компонентом цього апарату є рибосоми — молекулярні машини, які складаються з білків і РНК та безпосередньо забезпечують синтез амінокислотних ланцюжків білка. Усі організми обов’язково містять рибосоми1. Метаболічний апарат відповідає за взаємоперетворення речовин і енергії у клітині. Його склад і складність сильно варіюють залежно від організму. Метаболічний апарат рослин доволі відрізняється від такого у тварин, хоча багато компонентів у них подібні. І нарешті, будь-яка жива клітина відділена від довкілля плазматичною мембраною, що складається з ліпідів і білків. Ліпіди формують структурну основу мембрани, а білки надають їй унікальних властивостей та беруть участь у транспорті речовин, передачі сигналів та в міжклітинних комунікаціях. 1 Деякі вчені навіть дають визначення організмам, як реплікаторам, які містять рибосоми, на відміну від вірусів — реплікаторів без рибосом....

Принципи біологічної систематики

10 Клас

Нашу планету населяє величезна кількість організмів. На сьогодні описано 1,7 млн їх видів. За найбільш скромними оцінками вчених, на Землі існує 1,6 млн видів тварин, 320 тисяч видів рослин, 250 тисяч видів грибів. І це, не беручи до уваги численних одноклітинних, як про- так і еукаріотичних. Деякі учені вважають, що насправді їх набагато більше, адже щодня вчені описують десятки нових видів. Отож кількість видів може сягати дев’яти мільйонів і навіть більше. Коли ми говоримо про різноманітність організмів, то зазвичай маємо на увазі різноманітність видів. Поняття виду є одним із ключових, але до кінця невизначеним. Щоб виокремлювати види, було введено багато критеріїв. Наприклад, морфологічний критерій полягає в тому, що особини одного виду мають спільну будову. Утім, ні для кого не секрет, що існують види, чиї особини можуть сильно різнитися (наприклад, Людина розумна, рис. 4.1, А). Такі види називають поліморфними. Водночас представники деяких різних видів настільки схожі один на одного, що відрізнити їх під силу лише спеціалістам. Такі види прийнято називати видами-двійниками. Прикладом видів-двійників є деякі види малярійних комарів (рис. 4.1, Б). Вважалося, що переносником малярії є один із видів малярійних комарів — Anophelesmaculipennis. Однак детальний аналіз виявив, що насправді під цією назвою ховається кілька десятків різних, але дуже схожих один на одного видів, і лише деякі з них є переносниками небезпечного захворювання....

Сталий розвиток природи і суспільства

10 Клас

У попередньому параграфі йшлося про те, що біологія вивчає живу природу на різних рівнях, найвищим із яких є біосферний, тобто рівень усієї планети. Людство ж у середині XX століття стало визначальною силою, що впливає на біосферу: люди вирубують ліси, осушують і запруджують ріки, переселяють види, трансформують суходільні й водні екосистеми, займають території для будування житла й промислових об’єктів тощо. Проте усі потрібні для розвитку ресурси цивілізація черпає з навколишнього середовища. І постало запитання: чи не вичерпає людство рано чи пізно всі ресурси, що є на планеті? У 1972 році було опубліковано доповідь впливової міжнародної неурядової організації «Римський клуб», що мала назву «Межі зростання». Автори цієї праці використали математичні моделі, щоб спрогнозувати ріст чисельності людства і вичерпання природних ресурсів. Виявилося, що якщо світ розвиватиметься так само, як на початку 1970-х років, то в середині XXI ст. чисельність населення сягне максимуму, а потім різко знизиться (унаслідок війн, хвороб, голоду) разом зі зниженням рівня життя (рис. 3.1). Автори розглянули кілька сценаріїв і з’ясували, що якщо не втілити в життя усього людства низку рішень, то такого сценарію не уникнути. Моделі, запропоновані в «Межах зростання», переглядали і уточнювали в наступні десятиліття. Але основний висновок не змінився: якщо не змінити спосіб життя людства, то нас невдовзі очікуватиме межа зростання....

Рівні організації живого

10 Клас

Для зручнішого аналізу процесів, що відбуваються в живих організмах, виокремлюють кілька рівнів організації живого (рис. 2.1). Тут ми маємо пам’ятати, що кожен наступний рівень включає в себе попередній, тобто рівні організації формують певну ієрархію. Крім того, такий розподіл на рівні є умовним: печінка не може працювати, якщо не працюють її клітини — гепатоцити, останні ж, своєю чергою, можуть функціонувати лише за умови, що в них відбуваються відповідні хімічні процеси обміну речовин. Тому існування і функціонування об’єктів вищих рівнів забезпечується функціонуванням об’єктів нижчих рівнів організації живого. На молекулярному рівні організації живого відбуваються процеси перетворення хімічних речовин, переходу енергії з одного виду в інший. Білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та інші речовини визначають події молекулярного рівня. Віруси як молекулярні комплекси також є об’єктами вивчення цього рівня. Зрозуміло, що без належного функціонування молекул неможливе існування усіх наступних рівнів організації живого. З іншого боку, далеко не все, що відбувається на цьому рівні має ознаки живого, наведені в попередньому параграфі: атоми і молекули не дихають і не самооновлюються, вони не здатні до розвитку і росту. Але саме еволюційні зміни в будові молекул нуклеїнових кислот і, як наслідок, РНК і білків є рушієм усієї еволюції живого світу (рис. 2.2)....

Фундаментальні властивості живого

10 Клас

Скільки таємниць приховує в собі будь-який організм: тихоходи здатні до тривалого заморожування й перегрівання, витримують високі дози радіації й зберігають життєздатність у стані спокою без їжі і води до 120 років; соняшник — однорічна рослина з різними типами квіток у суцвітті, що здатна повертати це молоде суцвіття, слідуючи за сонцем, а її насіння накопичує велику кількість жирів і вітаміну Е; стрижі-салангани будують гнізда з власної слини, а люди їх видобувають і варять із них суп, який є найдорожчою стравою на планеті (рис. 1.2). Перелік «див» живої природи є насправді безмежним. Вивченням усього цього розмаїття організмів, явищ, процесів займаються біологія та екологія — науки про життя й «домашнє господарство» живої природи. Опануванню найбільш загальних уявлень, теорій, поглядів цих наук і присвячений наш курс «Біологія і екологія» в 10-му й 11-му класах. Скориставшись ознаками живого, можна відрізнити живе від неживого Життя на нашій планеті надзвичайно різноманітне, але який би організм ми не дослідили, виявиться, що в нього є ознаки схожості з усіма іншими організмами на планеті. Ці ознаки отримали назву — ознаки життя, і саме вони відрізняють живе від неживого. Якщо проаналізувати хімічний склад представників трьох доменів живої природи — бактерій, архей та еукаріотів, то виявиться, що одні й ті самі хімічні елементи (як-от: Оксиген, Карбон, Гідроген, Нітроген тощо) переважають в організмах усіх груп. Ба більше, досліджуючи хімічний склад будь-якого представника живого світу ми знайдемо білки, ліпіди, вуглеводи і нуклеїнові кислоти, а також значну кількість інших однакових речовин. Усе це свідчить, що організми мають подібний хімічний склад. Основною структурною ознакою організмів є їхня клітинна будова. Мало того, що клітина є найменшою одиницею будови і функціонування будь-якої живої істоти, усі клітини схожі за загальною структурою та процесами, що в них відбуваються. Так усі клітини мають спадковий матеріал у вигляді молекул ДНК, завдяки якому ознаки передаються нащадкам. Основою діяльності будь-якої клітини є білки, що синтезуються спеціальним апаратом — сукупністю молекулярних машин, здатних зчитувати спадкову інформацію і на її основі утворювати білки. Отримані білки беруть учать у обміні речовин у клітині: в отриманні енергії внаслідок розщеплення речовин і в утворенні нових речовин, потрібних для побудови клітини. І всі ці компоненти завжди відділені від довкілля ліпідною мембраною....

Біологія і екологія 10 клас Шаламов

10 Клас

«Біологія і екологія» — таку назву має курс про живу природу в старшій школі. Поєднання біології та екології в одному предметі є свідченням того, що людство прагне до збереження довкілля взагалі й живої природи зокрема. Нам потрібно так жити в світі, щоб тим, хто прийде після нас, залишилася багата, здорова й чиста планета, приваблива для життя. Дорогі читачі й читачки цієї книги! Автори вмістили в підручник тексти, що дають відповідь на два запитання (на нашу думку, це ті запитання, на які повинен давати відповідь будь-який підручник): чому зараз ми так думаємо, і як мені може знадобитися отримана інформація сьогодні, завтра і пізніше. Відповідь на перше запитання прихована в наших пояснювальних текстах, що відтворюють хід людської думки на шляху до певних відкриттів. А от на друге запитання відповідь не є такою очевидною. Її вам доведеться шукати на сторінках підручника самотужки. Чи знадобляться вам уміння прогнозувати стан власного здоров’я після певних дій? Чи зможете ви в майбутньому довести партнеру/партнерці, що планування народження дитини краще за несподіваність? Чи будуть корисними для вас і вашого оточення навички гігієнічної і природоохоронної поведінки? Якщо ви впевнено відповідаєте «так» на ці та подібні запитання, ця книга для вас! Що ж до наших колег і колежанок, які працюватимуть за цим підручником, то для них авторський колектив розробив зручний методичний апарат, призначений для формування ключових компетентностей і критичного мислення в учнівства. Наш курс складається із чотирьох тем. Тема «Біорізноманіття» присвячена знайомству зі світом живої природи на рівні найвищих таксонів. Тут важливо зрозуміти сучасні досягнення, що спираються на дані геноміки, протеоміки,...

Короткий термінологічний словник

10 Клас

Абіотичне середовище - сили і явища природи, походження яких безпосередньо не пов’язане з життєдіяльністю існуючих організмів і людини. Адміністративно-господарська зона - частина ботанічного саду, дендрологічного парку, парку-пам’ятки садово-паркового мистецтва, яка виділяється для виконання ними господарських завдань і функцій. Аерозоль - завислі в газоподібному середовищі частинки твердих або рідких речовин (радіус твердих частинок 10-8-10-2 см, крапель 10-5-10-1 см). АЕС (атомна електростанція) - підприємство, що отримує енергію в процесі поділу атомних ядер. Антропогенний - створений (народжений) людиною (наприклад, антропогенний ландшафт). Ареал - область поширення виду, у межах якої особини виду завершують свій життєвий цикл. Артеприродне середовище (населених пунктів, техногенне) - штучне оточення людей, що складається із технічних і природних елементів. Атмосфера - повітряна оболонка Землі. Простежується до висоти 2 тис. км, її поділяють на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, екзосферу. Сучасна атмосфера - в значній мірі продукт біогенного походження....

Екомережі як новітній напрямок ефективного природокористування

10 Клас

• Україна як активний учасник міжнародної діяльності в галузі охорони природи. Зі здобуттям незалежності Україна активно долучилася до міжнародної діяльності в галузі охорони природи. Прийняті конференцією ООН з навколишнього середовища і розвитку (1992) документи є визначальними для подальшої розбудови світового господарства. Порядок денний на XXI ст., Конвенція про біотичне різноманіття сформували базову основу невиснажливого природокористування і сталого росту. Прийнята у Софії (1995) Всеєвропейська стратегія ландшафтного і біотичного різноманіття реалізовує ідеї сталого розвитку на теренах Європи. Україна долучилась до участі у цій європейській природоохоронній програмі і на законодавчому рівні підтвердила це. Прийняття Закону України «Про загальнодержавну програму формування національної екомережі на 2000-2015 роки» зумовило розробку теоретичних засад і реалізацію прикладних аспектів розбудови цього проекту (див форзац; мал. 76). В рамках програми в Україні створено Черемський природний заповідник і сім національних природних парків, запроектовано до створення десятки заповідних категорій вищих рангів. • Природоохоронна сутність і структурні елементи екомережі. Принциповою відмінністю екомережі від заповідної мережі є те, що заповідна мережа є складовою частиною екомережі. На відміну від заповідної мережі екомережа буде цілісною природоохоронною системою взаємопов’язаних і взаємозумовлених у своєму розвитку компонентів. Складовими компонентами екомережі (див. форзац) є такі: • природні ядра, ядра біорізноманіття або ключові природні території; • екокоридори або сполучні території; • буферні зони або захисні території; • відновлювані території або зони ренатуралізації. Роль природних ядер полягає у збереженні та відновленні біорізноманіття, і ці функції виконуватимуть біосферні та природні заповідники, заповідні зони національних природних і регіональних ландшафтних парків, а також ті заказники, пам’ятки природи, заповідні урочища, які відповідають критеріям відбору даних структурних елементів екомережі....

Категорії природозаповідання і режими охорони заповідних територій

10 Клас

Заповідні території беруть безпосередню участь у процесі природокористування, оскільки заповідний режим передбачає певні форми її господарського використання. Для заповідних територій та об’єктів розрізняють п’ять базових видів режимів збереження, а саме: абсолютної заповідності, регульованої заповідності, заказний, непрямого збереження, відтворення та збалансованого природокористування. Режим абсолютної заповідності відносять до пасивних форм охорони природи. Інші чотири режими збереження природи відносять до активної форми її охорони. Кожна з одинадцяти категорій заповідності має специфічний набір режиму збереження та основні завдання і функції. У природних заповідниках (ПЗ) природоохоронний режим є суворим на всій території, забороняючи будь-які форми господарської діяльності. Тому в заповідниках проводяться науково-дослідницькі, навчальні, просвітницько-виховні заходи, а також спеціально дозволені форми природокористування, пов’язані, наприклад, з необхідністю ліквідації захворювання фітоценозів тощо. У біосферних заповідниках (БЗ) здійснюють функціональне зонування території, відповідно до якого встановлюють певні природоохоронні режими для кожної з виділених зон: заповідної, буферної, зони антропогенних ландшафтів. У заповідній зоні функціонує режим природного заповідника. У буферній зоні встановлюється диференційований режим охорони, оскільки вона може використовуватись для науково-дослідних робіт, обмеженої рекреації, екологічного туризму. У зоні антропогенних ландшафтів основна роль належить економічній функції та функції сприяння сталому розвитку. Тому її природоохоронна роль є незначною. Вона використовується для збереження культурних цінностей, рекреаційних, спортивно-туристських, екопросвітницьких цілях....

Навігація