Войти
Закрыть

Рівні організації життя

10 Клас

• Властивості живої матерії. Хоча біологія досліджує різні прояви життя протягом багатьох сторіч, навіть на сучасному етапі її розвитку важко дати чітке й стисле визначення поняття «життя». Тому перелічимо основні властивості, притаманні живій матерії. Більшість з них вам відомі з попередніх курсів біології. Кожна жива істота, або організм, складається з окремих часток — клітин (мал. 2.1). Неживі предмети (за винятком решток організмів) клітинної будови не мають. Таким чином, клітина - це структурно-функціональна одиниця організації живих організмів. Неклітинні форми життя - віруси - здатні виявляти прояви життєдіяльності лише всередині клітин тих організмів, в яких вони паразитують. Організми та неживі об’єкти відрізняються співвідношенням хімічних елементів, що входять до їхнього складу. До складу живих істот входять ті самі хімічні елементи, з яких складаються й неживі об’єкти. Проте хімічний склад усіх організмів відносно подібний, тоді як у різних компонентів неживої природи він відрізняється. Наприклад, у водній оболонці Землі (гідросфері) переважають Гідроген та Оксиген, у газоподібній (атмосфері) - Оксиген і Нітроген, у твердій (літосфері) - Силіцій, Оксиген тощо. Натомість у складі всіх живих істот переважають чотири хімічні елементи: Гідроген, Карбон, Нітроген та Оксиген. Живій матерії притаманний обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем. Живі організми здатні засвоювати органічні сполуки, причому деякі з них синтезують ці речовини з неорганічних (рослини, ціанобактерії, деякі бактерії та одноклітинні тварини). Поживні речовини (а також Н2О, СО2 і О2) живі істоти отримують з довкілля, тобто живляться та дихають. Сполуки, які надходять до живих організмів, зазнають у них змін. Частина їх використовується для забезпечення власних потреб організму в енергії, а інша частина - як будівельний матеріал, необхідний для росту та оновлення окремих клітин і організму в цілому. Нагадаємо, що енергія виділяється внаслідок розщеплення органічних сполук....
0 Переглянути

Нарис з історії розвитку біологічної науки

10 Клас

Людина як складова частина природи ще з давніх-давен прагнула вивчати тих тварин і рослини, які її оточували, адже від цього залежало її виживання. Перші спроби впорядкувати накопичені дані про будову тварин і рослин, процеси їхньої життєдіяльності й різноманітність належать ученим Давньої Греції - Арістотелю (мал. 1.2) та Теофрасту. Арістотель створив першу наукову систему для близько 500 видів відомих на той час тварин та заклав підвалини порівняльної анатомії (спробуйте визначити завдання цієї науки). Вважав, що жива матерія виникла з неживої. Теофраст (372-287 рр. до н. е.) описав різні органи рослин та заклав основи ботанічної класифікації. Системи живої природи цих двох вчених стали підґрунтям для розвитку європейської біологічної науки та істотно не змінювались аж до VIII ст. н. е. У період середньовіччя (V-XV ст. н. е.) біологія розвивалася здебільшого як описова наука. Накопичені факти в ті часи часто були спотвореними. Приміром, трапляються описи різних міфічних істот, як-от «морського монаха», що ніби з’являвся морякам перед штормом, або морських зірок з обличчям людини тощо. В епоху Відродження швидкий розвиток промисловості, сільського господарства, видатні географічні відкриття поставили перед наукою нові завдання, чим стимулювали її розвиток. Так, з винайденням світлового мікроскопа пов’язане становлення цитології. Світловий мікроскоп з окуляром та об’єктивом з’явився на початку XVII ст., однак його винахідник достеменно невідомий; зокрема, великий італійський вчений Г. Галілей демонстрував винайдений ним дволінзовий збільшувальний прилад ще в 1609 р. А 1665 року, вивчаючи за допомогою вдосконаленого власноруч мікроскопа тоненькі зрізи корка бузини, моркви та ін., Роберт Гук (мал. 1.3) відкрив клітинну будову рослинних тканин і запропонував сам термін клітина. Приблизно в цей самий час голландський натураліст Антоні ван Левенгук (мал. 1.4) виготовив унікальні лінзи з 150-300-кратним збільшенням, через які вперше спостерігав одноклітинні організми (одноклітинні тварини й бактерії), сперматозоїди, еритроцити та їхній рух у капілярах....
0 Переглянути

Система біологічних наук. Зв’язок біологічних наук з іншими науками

10 Клас

• Біологія - комплексна наука про живу природу. Ви вже знаєте, що біологія досліджує різні прояви життя. Як самостійна природнича наука біологія зародилася ще до нашої ери, а її назву запропонували 1802 року незалежно один від одного французький учений Жан-Батіст Ламарк (1744-1829) і німецький - Готфрід Рейнхольд Тревіранус (1766-1837). Протягом попередніх років навчання у школі ви вже ознайомилися з основами таких біологічних наук, як ботаніка, мікологія, зоологія, анатомія та фізіологія людини та ін. Протягом наступних років ви дізнаєтеся й про досягнення інших біологічних наук: біохімії, цитології, вірусології, біології індивідуального розвитку, генетики, екології, еволюційного вчення, систематики, палеонтології тощо. Дані цих і багатьох інших біологічних наук дають змогу вивчати закономірності, притаманні всім живим організмам. Розгляньте малюнок 1.1 і ознайомтеся з короткою характеристикою основних біологічних наук. (Поміркуйте, які з біологічних наук, зазначених на схемі, на вашу думку, найбільше пов’язані між собою.) Біологію називають провідною наукою XXI ст. Без досягнень біології нині неможливий прогрес аграрних наук, охорони здоров’я і навколишнього природного середовища, біотехнології тощо. • Взаємозв’язки біології з іншими науками. Біологія тісно пов’язана з іншими природничими та гуманітарними науками. Унаслідок взаємодії з хімією виникла біохімія, а з фізикою - біофізика. Біогеографія - комплексна наука про поширення живих організмів на Землі - розроблена зусиллями кількох поколінь учених, що вивчали флору, фауну, угруповання видів у різних географічних частинах нашої планети. В усіх галузях біології застосовують математичні методи обробки зібраного матеріалу....
0 Переглянути

Лабораторні роботи 

10 Клас

• 1. Запишіть у вигляді таблиці ієрархію основних таксонів рослин і тварин, починаючи з домену і закінчуючи видом. • 2. Використовуючи схему, наведену в додатку на с. 311, та записану вами ієрархію таксонів, визначте таксономічне положення кількох видів. • 3. Зробіть висновки. Лабораторна робота Вивчення закономірностей модифікаційної мінливості. Побудова варіаційного ряду і варіаційної кривої Мета: дослідити прояви модифікаційної мінливості, удосконалити навички біологічних досліджень, ознайомитися із закономірностями модифікаційної мінливості. Обладнання: лінійка, об’єкти дослідження (листки, бульби картоплі, коренеплоди моркви чи буряка, плоди яблук, цибулини, насіння квасолі, плоди соняшника тощо). Хід роботи • 1. Порівняйте вибрані частини рослин одного виду між собою. Запишіть у зошит кілька рис, що є спільними та кілька рис, що відрізняють ці частини. Поясніть причини, що зумовлюють наявність як подібних, так і відмінних рис. • 2. Виміряйте довжину черешка чи листкової пластини не менше ніж у 25 листків (довжину чи кількість вічок на бульбах картоплі, довжину коренеплодів моркви чи буряка, діаметр яблук чи цибулин, кількість темних плям на насінинах квасолі, довжину плодів соняшника тощо). • 3. Розташуйте отримані результати за зростанням. Схарактеризуйте межі мінливості ознаки. • 4. Розрахуйте середнє значення виміряної ознаки. • 5. Розділіть отримані результати на 5—7 груп в залежності від значення. Розмір кожної групи має бути однаковим. Запишіть у формі таблиці отримані групи і кількість об’єктів у кожній з них. • 6. Побудуйте варіаційну криву: відклавши по осі абсцис середнє значення ознаки у групі, а по осі ординат — кількість об’єктів у кожній з груп. • 7. Проаналізуйте отриману криву, поясність її форму, порівняйте її з кривою нормального розподілу та зробіть висновки....
0 Переглянути

Регенерація і трансплантація

10 Клас

Регенерація — здатність відновлювати пошкоджені органи й тканини — поширене явище у тваринному світі. Відновлення шкіри на місці рани в людини також є різновидом регенерації. Але деякі представники тваринного світу можуть вразити нашу уяву можливостями своєї регенерації. Так, багато вільноживних плоских червів — планарій, здатні повністю відновлювати своє тіло навіть із 1/200 його частини (цей приклад було розглянуто в §10 і по суті є різновидом вегетативного розмноження). Дощовий черв може заново відростити задній кінець тіла, а річковий рак — відірвану ногу. Але не тільки безхребетні організми здатні до регенерації втрачених органів. Аксолотль, який належить до класу Земноводні, може повністю відновити втрачену кінцівку (рис. 46.1, А, Б). Тритон — навіть втрачене око1. Є вражаючі приклади регенерації й серед ссавців: африканська голчаста миша здатна відновлювати відірвані шматки шкіри (рис. 46.1, В, Г). Якщо хижак хапає мишу, вона може скинути шматок шкіри і втекти від ворога. Через декілька днів ця ділянка шкіри відновлюється разом із шерстю, не залишаючи рубців і шрамів. Вивчення механізмів регенерації у тварин дозволяє глибше зрозуміти ці процеси й розробити методи відновлення втрачених тканин і органів людини. Стовбурові клітини забезпечують регенерацію тканин і органів людини Вивчаючи регенарацію у тварин, можна виявити певну закономірність: чим складніше влаштований організм, тим меншу частину тіла він може регенерувати. На жаль, це правило стосується й людини: ми не можемо похвалитися такими чудовими здібностями відновлювати органи й тканини, як планарія або аксолотль. Але певну здатність до регенерації ми все ж маємо. Відновлення шкіри на місці порізу й зростання зламаних кісток є характерними прикладами регенерації в людини. Деякі тканини відновлюються легше, інші — складніше. Так, шкіра, кістки й судини здатні досить добре відновлюватися. З іншого боку, хрящі і зв’язки не можуть відновлюватися, тому у випадку їхнього пошкодження їх варто заміняти на протези або зшивати. З людських органів найбільшу здатність до регенерації має печінка. Навіть після видалення 75 % органу, печінка здатна відновити свій нормальний розмір....
0 Переглянути

Життя та смерть клітини. Рак

10 Клас

У процесі індивідуального розвитку багатоклітинний організм формується з однієї клітини в результаті численних мітотичних поділів. Як ми вже з’ясували в § 30, мітотичний поділ становить послідовність фаз, що змінюють одна одну: профаза змінюється метафазою, далі відбувається анафаза, а за нею телофаза. Результатом мітозу є утворення двох дочірніх клітин, що супроводжується рівномірним розподілом генетичного матеріалу материнської клітини: кожна з дочірніх клітин отримує ідентичний набір хромосом. Далі за мітозом (М-фазою) у житті клітини зазвичай слідує G1-фаза, або пресинтетична фаза, коли клітини збільшуються в розмірі й може відбуватися їхня спеціалізація на виконання певної функції в організмі. Після цієї фази клітина будь-якого багатоклітинного організму постає перед вибором: продовжувати клітинні поділи або припинити їх і почати виконувати якісь фізіологічні функції. Такий стан, коли клітина змушена «приймати рішення» про свою подальшу долю, називають контрольною точкою. На це рішення впливають численні фактори, як внутрішні, так і зовнішні — гормони й сусідні клітини, температура й концентрація метаболітів у цитоплазмі тощо. Якщо клітина виходить із почергових поділів і припиняє їх, то про неї кажуть, що вона переходить у G0-фазу. Більша частина клітин організму людини протягом усього онтогенезу, за винятком ранніх стадій ембріогенезу, знаходяться в G0-фазі. Класичний приклад — нейрони, які перебувають у цьому стані протягом усього життя й нездатні ділитися. Але перехід до G0-фази не завжди є незворотним. Так, клітини печінки знаходяться в G0-фазі, але можуть повертатися до клітинних поділів при пошкодженні органу — це сприятиме його регенерації....
0 Переглянути

Репродуктивна медицина

10 Клас

Іще з прадавніх часів і до сьогодні прихід весни асоціювали із пробудженням природи й розквітом любові. Можливо, ви й самі переживали весняне відчуття легкості та романтизму Але чому це відбувається саме навесні? Деякі ссавці, такі як коні, норки, бабаки й хом’яки паруються навесні. Інші тварини — олені й лосі, вівці, кози, миші — мають парувальний сезон восени. Організми цих тварин орієнтуються за довжиною світлового дня завдяки дії гормону епіфізу мелатоніну. Згадані вище тварини мають сезонне парування: статеві інстинкти «вмикаються» лише на конкретний проміжок часу, тим часом як протягом більшої частини року тварини залишаються нерепродуктивними. Парувальні цикли людини не залежать від сезону, тобто запліднення може відбуватися в будь-який час протягом року. Така репродуктивна стратегія називається неперервною. Так само яків деяких тварин навесні в людини відбувається зменшення продукції мелатоніну, що стимулює синтез статевих гормонів. Це й дає характерне «відчуття весни». Менструальний цикл дозволяє завагітніти лише в певні дні року У ссавців і людини запліднення не може відбутися в будь-який день року, оскільки дозрівання яйцеклітини і вихід її з яєчника — овуляція — відбуваються періодично. Під час менструального циклу людини статеві гормони естрогени стимулюють розростання оболонки стінки матки — ендометрію. Якщо після овуляції відбудеться запліднення, то ембріон вросте в ендометрій і розпочнеться розвиток зародка....
0 Переглянути

Закономірності постембріонального розвитку

10 Клас

Постембріональний розвиток людини починається від моменту народження і триває до смерті організму. Увесь цей етап онтогенезу можна поділити на три частини (рис. 43.1). Передрепродуктивний розвиток, коли організм ще не здатний до розмноження, включає періоди немовляти, малечі і дитинство. Від народження, протягом малечого періоду й раннього дитинства організм людини інтенсивно росте й розвивається. Рухові навички також активно удосконалюються впродовж цього відрізка часу: спочатку дитина вчиться сидіти, потім ходити, тримати ложку й, нарешті, маніпулювати дрібними об’єктами. У цей період вона вчиться говорити й протягом усього дитинства відбувається значне удосконалення й ускладнення мови. Органи чуття людини стають усе більш розвиненими й здатними розпізнавати тонкі відтінки звуків, смаків і запахів. Дитина весь час активно соціалізується: пізнає закономірності існування суспільства й усвідомлює своє місце в ньому. У пізньому дитинстві діти починають набувати самостійності й все більше потребують її визнання з боку людей, які їх оточують. Репродуктивний період постембріогенезу людини розпочинається статевим дозріванням. У дівчат воно починається в 10—11 років, у хлопців — у 11—12. У цей період внаслідок дії статевих гормонів відбуваються значні зміни в будові й життєдіяльності організму. Такі ознаки, що формуються у період статевого дозрівання, й відрізняють хлопців і дівчат отримали назву вторинні статеві ознаки....
0 Переглянути

Закономірності ембріонального розвитку

10 Клас

Як вам уже відомо, початком життя організму, який розмножується статевим шляхом, є запліднення. Індивідуальний розвиток багатоклітинного організму, що його називають онтогенез, починається від моменту утворення зиготи. Після цього з неї протягом ембріонального розвитку — ембріогенезу — розвивається новий організм. Під час народження (вилуплення або проростання) організм вступає до наступного етапу свого існування — постембріогенезу. Цей етап розвитку включає дорослішання організму, репродуктивний період, коли організм здатен до розмноження і, врешті-решт, старіння та смерть. Таким чином, протягом онтогенезу організм росте й розвивається, дає нащадків і при цьому зазнає різних змін. Саме про них ми й поговоримо в наступних двох параграфах. Ембріональний етап розвитку людини1 триває в середньому 38 тижнів (9 місяців) — від моменту злиття сперматозоїда й яйцеклітини до моменту народження дитини — і відбувається у статевих шляхах вагітної матері. Ембріогенез людини, своєю чергою, поділяють на два періоди: зародковий і плодовий. Перший із них триває від запліднення до кінця 8-го тижня вагітності. Протягом зародкового розвитку з однієї клітини — зиготи — формується багатоклітинний ембріон, у якому закладаються всі системи органів і частини тіла майбутнього організму. Далі, із 9-го тижня по 38-й, протягом плодового періоду відбувається розвиток внутрішніх і зовнішніх органів дитини. Нарешті повністю сформований плід виходить у зовнішній світ у процесі народження. 1 Цей етап у живородних тварин іще називають пренатальним (від лат. prae- — перед и natalis — день народження). Дроблення зиготи призводить до утворення бластоцисти, яка імплантується до стінки матки Отже, після свого утворення зигота починає процес мітотичного поділу — дроблення (рис. 42.1). Поділи відбуваються часто, тому клітини, які утворюються, не встигають рости. У результаті загальний об’єм клітинної маси не змінюється і після кожного з поділів утворюються все дрібніші й дрібніші клітини. Із часом поведінка клітин змінюється: вони розходяться таким чином, що формують кулю з порожниною всередині — бластоцисту. У ній є дві групи клітин, які суттєво відрізняються: клітини зовнішньої оболонки й внутрішня клітинна маса. Клітини зовнішньої оболонки потрібні для прикріплення й заглиблення зародка в товщу ендометрію матки. Саме з них сформується частина позазародкових оболонок плода....
0 Переглянути

Запліднення

10 Клас

Як ми вже не раз зауважували, статеве розмноження відіграє важливу роль у житті еукаріотів. Зазвичай, воно супроводжується формуванням спеціалізованих гаплоїдних клітин — гамет, які мають здатність зливатися одна з одною. Під час такого злиття гамет формується диплоїдна зигота. Цей процес має назву запліднення. Доля зиготи може бути різною: або з неї розвиватиметься диплоїдний організм, або вона поділиться мейозом і утворить гаплоїдні клітини. Запліднення відбувається, коли зливаються дві статеві клітини Як правило, запліднення відбувається, коли зливаються дві статеві клітини. Якщо вони схожі одна на одну, то такий процес називають ізогамія (рис. 41.1, А). Якщо відрізняються за розмірами, то йдеться про гетерогамію (рис. 41.1, Б). Граничним різновидом гетерогамії є оогамія, коли одна з клітин втрачає рухливість і перетворюється на яйцеклітину, що несе з собою запас поживних речовин для розвитку ембріону, а друга перетворюється на рухомий сперматозоїд (рис. 41.1, В). Такі диференційовані гамети трапляються у тварин і рослин. У деяких організмів запліднення відбувається без формування гамет. Про такі випадки вже йшлося, коли ми описували життєвий цикл базидіальних грибів. Грибниця в них міститься в щільному середовищі, зазвичай у ґрунті, і «використовувати» рухомі гамети у ньому було б дещо «непродумано»....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 239 240 241 242 243 244 245 246 247 ... 343
Назад

Навігація