Войти
Закрыть

Основні загальні властивості живих систем

9 Клас

Питання про появу і суть життя здавна хвилювали вчених, філософів і широкі верстви населення; це зрозуміло, адже ми й самі - живі істоти. Незважаючи на бурхливий розвиток біологічних наук, застосування фізико-хімічних методів досліджень, методів генної та клітинної інженерії, електронної мікроскопії та складної обчислювальної техніки, сутність життя досі залишається загадковою для людства. Сучасна наука не здатна штучно створити навіть найпростіший живий організм, невідомі причини старіння й смерті, причини появи життя на нашій планеті. Тому дотепер визначення життя має описовий характер і складається з перерахування його основних форм і властивостей: 1. Живі організми складаються з тих самих хімічних елементів, що й неживі тіла. На відміну від неживої природи, процентне співвідношення хімічних елементів у всіх живих істотах майже однакове. Чотири органогенні елементи (Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген) становлять до 98 % біомаси; близько 1,9 % припадає на 8 макроелементів (Фосфор, Сульфур, Хлор, Калій, Натрій, Кальцій, Магній, Ферум), а 0,1 % - на частку більш ніж 30 мікроелементів (Алюміній, Купрум, Цинк, Молібден, Кобальт, Нікель, Стронцій, Йод, Селен, Флуор, Бром, Бор і ін.). 2. Живі істоти складаються з особливих, переважно високо молекулярних, органічних сполук, води й деяких інших неорганічних речовин. Серед органічних речовин основні - це білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи й ліпіди. З неорганічних речовин виняткове значення має вода, що становить 60-99 % біомаси різних організмів, а також солі та неорганічні кислоти. 3. Обмін речовинами та енергією з навколишнім середовищем - необхідна умова існування живих систем. Дві його сторони - асиміляція й дисиміляція, взаємно врівноважуючись, забезпечують динамічну сталість будови та властивостей внутрішнього середовища біологічних систем (гомеостаз), що складає основу їхньої здатності до саморегуляції. 4. Жива матерія характеризується різними взаємозалежними рівнями організації: молекулярним, клітинним, організмовим, популяційно-видовим, екосистемним, або біогеоценотичним, і біосферним. Інтеграція взаємодій окремих складових кожного рівня зменшується від нижчого до вищого....
0 Переглянути

Клітинна (тканинна) інженерія

9 Клас

Клітинна (тканинна) інженерія - галузь біотехнології, у якій використовують методи виділення клітин з організму, їхньої перебудови і вирощування на поживних середовищах (створення культури клітин; так звані цитотехнологїі). Пригадайте: такі культури дають змогу отримати важливі сполуки: вітаміни, гормони, фітогормони, цілющі препарати (наприклад, женьшеню) у потрібних кількостях, що значно знижує їхню собівартість. Вони слугують для різноманітних експериментів, наприклад вивчення дії лікарських препаратів та інших речовин тощо. Культури клітин застосовують і для культивування вірусів, які згодом можуть бути використані як переносники в генній інженерії, для діагностики вірусних захворювань чи отримання вакцин. Ще один з важливих напрямів цитотехнології - діагностування патологій різних органів завдяки дослідженню виділених з них клітин. Методами клітинної інженерії здійснюють віддалену гібридизацію соматичних клітин організмів, яку неможливо зробити іншим способом (людини і миші, людини і моркви, курки і дріжджів тощо). За допомогою цього методу можна з’єднати в одну кілька попередньо оброблених соматичних клітин (зокрема, у клітин рослин треба зруйнувати клітинні оболонки), які належать віддаленим щодо систематичного положення організмам. Для рослин така процедура може привести до виведення нового сорту з новими властивостями. Гібридизацію соматичних клітин ссавців (наприклад, людини та китайського хом’ячка) широко використовують у дослідницьких цілях: гібридна клітина часто втрачає всі хромосоми людини, крім однієї, завдяки чому можна встановити, які гени там містяться....
0 Переглянути

Генетична (генна) інженерія. Генетично модифіковані організми

9 Клас

Генна (генетична) інженерія. Завданнями генної (генетичної) інженерії є розроблення та вдосконалення методів перебудови геномів організмів видаленням або введенням окремих генів чи їхніх груп. Сучасні біотехнологічні процеси часто базуються на методах генної інженерії - отриманні рекомбінантних ДНК. Під рекомбінантними розуміють молекули ДНК, утворені шляхом об’єднання двох або більшої кількості фрагментів ДНК, виділених з різних джерел (мал. 320). Як переносники (вектори) рекомбінантних молекул ДНК використовують віруси та плазміди (кільцеві або лінійні молекули ДНК, розташовані в цитоплазмі поза ядерною зоною бактеріальної клітини). З геному, який містить певний ген, виділяють молекулу мРНК, на якій синтезують комплементарну нитку ДНК. Так виникає ДНК-РНК-комплекс, з якого мРНК видаляють, а на нитці ДНК, що залишилася, за принципом комплементарності синтезують другу. Її вбудовують у молекулу ДНК плазміди, яка слугує переносником. За іншої методики молекулу ДНК розділяють на окремі фрагменти. Далі ці фрагменти сполучають із заздалегідь переведеною у лінійну форму молекулою векторної ДНК. У такому вигляді вони потрапляють усередину клітини, відділяються від переносника та приєднуються до ДНК хазяїна. Під час перенесення із клітини в клітину еукаріотів метафазних хромосом вони зазвичай розпадаються на фрагменти, одні з яких зникають, інші - вбудовуються в хромосому клітини-хазяїна....
0 Переглянути

Огляд традиційних біотехнологій

9 Клас

Біотехнологія (від грец. біос - життя, техне - мистецтво, майстерність і логос - учення) - сукупність промислових методів, у яких використовують живі організми або біологічні процеси. Біотехнологія виникла внаслідок взаємодії біологічних, хімічних і технічних наук. Завдання цієї науки - вирішувати актуальні проблеми сучасного людства: забезпечення його продовольством, джерелами енергії, лікарськими препаратами, збереження та поліпшення стану навколишнього природного середовища. Біохімічні процеси людина з давніх часів використовує для виробництва різних речовин і харчових продуктів (сирів, молочних продуктів, тіста, пива тощо), але сам термін «біотехнологія» у нинішньому розумінні запропоновано лише в 70-х роках XX ст. Нині використання біотехнологічних процесів, у яких задіяні мікроорганізми, у промислових масштабах можна проілюструвати схематично (мал. 317). Важко переоцінити роль біотехнології в галузі збереження здоров’я людини. За допомогою біотехнологій створено багато нових високоефективних лікарських препаратів (антибіотиків, вітамінів, амінокислот, гормонів та ін.) та біологічно активних сполук, препаратів, призначених для ранньої діагностики захворювань....
0 Переглянути

Особливості селекції тварин, рослин та мікроорганізмів

9 Клас

Археологічні та палеонтологічні дослідження дали змогу з’ясувати, що перші вдалі спроби введення в культуру рослин і приручення тварин було здійснено 20-30 тис. років тому. Вважають, що головними вихідними центрами зародження сільського господарства були п’ять регіонів світу: Південно-Східна Азія (Близький Схід - долини річок Тигру та Євфрату - найстародавніший регіон виробництва продуктів харчування, де було окультурено найбільшу кількість рослин і тварин); Китай (долини річок Янцзи та Хуанхе); Центральна Америка (територія сучасної Мексики та прилеглі до неї регіони Центральної Америки); Південна Америка (південноамериканські Анди); схід Північної Америки. Більшість цих регіонів відрізнялись найбільшим розмаїттям диких рослин і тварин, придатних для використання у сільському господарстві. Особливості селекції рослин. Центри походження і різноманітності культурних рослин дослідив М.І. Вавилов (мал. 310). Під його керівництвом у 20-30-х роках XX ст. було організовано численні експедиції в різні куточки нашої планети. Вони встановили, що для кожного з видів культурних рослин існує свій центр різноманітності, де виявлено найбільшу кількість їхніх сортів і форм. Учений зробив висновок: центри різноманітності культурних рослин є водночас районами їхнього походження (таблиця 8)....
0 Переглянути

Завдання сучасної селекції

9 Клас

Селекція - наука про теоретичні основи та методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів, пристосованих до сучасних вимог сільського господарства та промисловості. Теоретичними основами селекції слугують результати генетичних досліджень і вчення про штучний добір. Для досягнення ефективних результатів селекціонер має бути добре обізнаним також з особливостями розмноження, індивідуального розвитку та процесів життєдіяльності видів, з якими він працює. Пригадаємо: породою тварин або сортом рослин називають сукупність особин одного виду з певними спадковими ознаками (особливостями будови, процесів життєдіяльності, продуктивності тощо), створену людиною внаслідок штучного добору (мал. 303). Штам - це чиста культура (тобто нащадки однієї клітини) мікроорганізмів (мал. 304). Від однієї материнської клітини за допомогою селекції можна отримати різні штами, які відрізняються за продуктивністю, чутливістю до антибіотиків тощо. Породи тварин, сорти рослин чи штами мікроорганізмів є своєрідними штучними популяціями. Без підтримки людини вони можуть вироджуватись - втрачати притаманні їм властивості. Селекція відіграє значну роль у вирішенні основного завдання сільського господарства - забезпеченні максимального обсягу виробництва високоякісних харчових продуктів за мінімальних вкладених коштів і витрат енергоносіїв. У нашій країні селекційна робота зосереджена в науково-дослідних інститутах, племінних господарствах, на сортовипробувальних станціях тощо....
0 Переглянути

Захист та збереження біосфери, основні заходи щодо охорони навколишнього середовища

9 Клас

У чому полягає сучасна екологічна криза? Людина на певному етапі розвитку цивілізації та техніки почала активно перетворювати природу, а її вплив на довкілля збільшувався з кожним сторіччям, доки не став провідним екологічним фактором - антропогенним. Перелік екологічних проблем, породжених діяльністю людини, досить великий - зростання народонаселення, нестача продовольства, енергії, прісної води, забруднення навколишнього середовища тощо. Вони поставили людство на межу всеосяжної біосферної кризи. Зростання чисельності населення. За підрахунками вчених, у VII тисячолітті до нашої ери населення Землі налічувало не більше ніж 10 мли, на початку нашої ери - близько 300 мли, у середині XVII ст. - близько 700 мли, за XX ст. зросло майже вчетверо, 2016 р. воно становило майже 7,4 млрд, а у 2030 р. може сягнути 9 млрд. Лише за останні 50 років населення нашої планети збільшилося вдвічі, що змушує говорити про справжній демографічний вибух, наслідки якого можуть бути непередбачуваними. Зростання населення Землі та розвиток промисловості супроводжуються інтенсивною розбудовою міських поселень (урбанізація), зокрема появою велетенських міст - мегаполісів (мал. 293). Нині в містах проживає понад 40 % населення, хоча вони займають не більше як 0,5 % площі нашої планети. Міста та їхні околиці є прикладом антропогенно зміненого природного середовища: майже повне знищення природних екосистем, високий рівень забруднення промисловими та побутовими відходами, інтенсивний рух транспорту тощо. У містах унаслідок скупчення населення постійно існує високий ступінь ризику розвитку епідемій грипу, СНІДу, холери, черевного тифу (сальмонельоз), туберкульозу тощо, зараження паразитичними червами, кліщами, комахами....
0 Переглянути

Біосфера як цілісна система

9 Клас

Загальна характеристика біосфери. Планета Земля оточена оболонками (мал. 289) - твердою (літосферою), рідкою (гідросферою) та газоподібною (атмосферою). Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі. Вона складається з поверхневого шару переважно осадових порід, сформованого за участю живих істот (вапняк, крейда, кремнезем тощо), граніту (середній шар) та базальту (нижній шар). Сукупність усіх водойм (океанів, морів, річок, озер тощо) утворює водну оболонку - гідросферу, яка охоплює майже 71 % поверхні планети та в деяких місцях сягає понад 11 км завтовшки. Атмосфера - це газова оболонка, розташована над поверхнею літосфери та гідросфери. Біосфера не утворює окремої оболонки Землі, а охоплює верхню частину літосфери, всю гідросферу та нижній шар атмосфери. Вона є сукупністю всіх біогеоценозів Землі, єдиною глобальною екосистемою. У літосфері життя сконцентровано здебільшого у ґрунті. Деякі види здатні до життя в порожнинах корінних порід; найбільш різноманітне населення печер. На глибинах 2-4 км можуть існувати лише деякі групи бактерій, переважно в нафтоносних шарах. Обмеження проникнення живих істот у глиб літосфери зумовлено високою температурою (понад +100 °С) гірських порід і підземних вод на глибинах 1,5-15 км. У гідросфері життя існує на будь-яких глибинах. Поширення організмів у атмосфері (переважно спор і цист) визначається положенням озонового екрана, бо вище нього практично все живе гине під дією космічного випромінювання. Максимальна висота, на якій було виявлено спори бактерій і грибів, - близько 22 км. Найвища концентрація біомаси в місцях з найбільш різноманітними умовами на межах літосфери та атмосфери, атмосфери та гідросфери, гідросфери та літосфери....
0 Переглянути

Стабільність екосистем і причини її порушення

9 Клас

Стабільність екосистем. Становлення певної екосистеми - це складний і тривалий процес, під час якого живі організми різних видів адаптуються до умов фізичного середовища життя, а також один до одного. За цей час ускладнюється її структура, формуються властивості - цілісність, стійкість, здатність до самовідтворення та саморегуляції. Цілісність екосистем забезпечують взаємодії популяцій організмів усередині угруповання між собою та з фізичним середовищем, що створюють потоки енергії та колообіг речовин (мал. 287). Здатність екосистем до самовідтворення зумовлена властивістю організмів відновлювати свою чисельність та умови власного існування. Стійкість екосистем проявляється в їхній властивості протистояти несприятливим зовнішнім впливам без руйнування власної структури. Саморегуляція екосистем полягає в тому, що кількісні та якісні показники їхньої біопродуктивності, густоти видових популяцій, швидкості колообігу речовин та потоків енергії коливаються навколо певних оптимальних значень. Регулювальними факторами є внутрішньовидові та міжвидові зв’язки, що корегують чисельність окремих популяцій, унаслідок чого підтримується гомеостаз системи в цілому. Щойно густота популяції певного виду перевищить деякий середній (оптимальний) рівень, у біогеоценозі починають діяти регулювальні механізми (наприклад, вплив популяцій хижаків на популяції здобичі, паразитів - на популяції хазяїна, фітофагів - на популяції рослин тощо). Порушення взаємозв’язків організмів в екосистемах унаслідок діяльності людини можуть призвести до різкого скорочення чисельності одних видів та одночасного масового розмноження інших, зокрема шкідників лісу та сільського господарства (наведіть приклади)....
0 Переглянути

Біотичні, абіотичні та антропогенні екологічні фактори

9 Клас

Екологічні фактори та їх класифікація. Усі складові навколишнього середовища, які впливають на стан і властивості живих організмів та їхніх угруповань, називають екологічними факторами, або екологічними чинниками. Залежно від природи та особливостей дії їх ділять на абіотичні, біотичні та антропогенні (мал. 281). Абіотичні фактори — це компоненти та властивості неживої природи (температура, освітленість, вологість, газовий склад повітря, тиск, сольовий склад води, тип ґрунту тощо), які прямо або опосередковано впливають на окремі організми та їхні угруповання. Біотичні фактори - це різні форми взаємодій між особинами в популяціях і між популяціями в угрупованнях. Будь-яка жива істота постійно взаємодіє з особинами свого (внутрішньовидові зв’язки) та інших (міжвидові зв’язки) видів. Будь-який організм унаслідок процесів своєї життєдіяльності змінює середовище життя як представників інших видів, так і власне: при цьому одні ресурси із середовища життя вилучаються, інші, навпаки, вносяться. Антропогенні фактори - різні форми господарської діяльності людини, що змінюють стан середовища життя всіх видів живих істот, серед яких і сама людина. За відносно короткий період існування людини як біологічного виду її господарська діяльність докорінно змінила вигляд нашої планети, і щорічно цей вплив на природу зростає. Інколи антропогенний вплив набуває форми катастрофи, як, наприклад, вибух на Чорнобильській атомній електростанції в 1986 р. (мал. 282)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 215 216 217 218 219 220 221 222 223 ... 343
Назад

Навігація