Войти
Закрыть

Загальні властивості живих систем

9 Клас

Це останній параграф підручника. Протягом навчального року на його сторінках ви ознайомлювалися із властивостями живого, які проявляються на різних рівнях. Ви вже знаєте, що рівні організації живої природи - це відносно одноманітні біологічні системи, складові яких взаємопов'язані між собою. Наприклад, біологічною системою є клітина, оточена плазматичною мембраною, у цитоплазмі якої містяться органели та включення, що взаємодіють між собою. Біосфера як біологічна система також функціонує в певних межах, де наявні умови для існування живого. Складовими цієї біологічної системи є її абіотична та біотична частини. Вивчення проявів властивостей живого ви розпочинали з молекулярного рівня й поступово дійшли до біосферного. Усі властивості живого проявляються на кожному рівні. Це обмін речовин та енергії з навколишнім середовищем, саморегуляція, самовідтворення, розвиток, здатність сприймати інформацію, адаптація до умов існування. Тож наведемо приклади проявів певних властивостей в окремих біологічних системах. Основою існування живого на різних рівнях є функціонування високомолекулярних органічних сполук. Головними з-поміж органічних речовин є білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи й ліпіди. Обмін речовин та енергії з навколишнім середовищем - необхідна умова існування живих систем. Дві складові процесу - енергетичний та пластичний обмін - урівноважуючись, забезпечують динамічну сталість будови й властивостей внутрішнього середовища біологічних систем. Перебіг цих процесів в організмах ви вивчали в курсах біології людини, тварин та рослин у попередніх класах. У цьому ж навчальному році основну увагу було приділено вивченню цих процесів на рівні клітини та екосистеми....

Біологія і медицина

9 Клас

Медицина є одним із найважливіших напрямів діяльності людини. Її розвиток почався в давні часи, коли способи лікування хвороб були переважно інтуїтивними й ґрунтувалися на використанні лікарських рослин (рис. 210). Поступово медицина сформувалася як наука - із власними методами та законами. Сучасна медицина є одним із чинників, що зумовлює подовження тривалості й поліпшення якості життя людини. Так, у ХVIII ст. середня тривалість життя європейця становила близько 40 років, у другій половині ХХ ст. вона збільшилася до 66 - 76 років. Нині прогнозована тривалість життя в розвинених країнах - понад 80 років. Розвиток медицини тісно пов'язаний з успіхами біологічної науки. Активна взаємодія між біологією та медициною почалася наприкінці ХІХ - на початку ХХ ст. Накопичені дані про будову (анатомія) і функціонування (фізіологія) організму дають змогу усвідомити закономірності життєдіяльності людини в нормі. Адже без розуміння цього неможливо виявляти причини та механізми формування хвороб. Розвиток мікроскопічної техніки дав змогу вивчити будову організму людини на тканинному та клітинному рівнях, установити закономірності ембріонального розвитку людини тощо. Відкриття бактерій та дещо пізніше вірусів допомогли зрозуміти причини розвитку інфекційних захворювань, а відтак і започаткували науково обґрунтований пошук шляхів боротьби з ними. Поява генетики уможливила пояснення причин спадкових захворювань. Розвиток біохімії сприяв установленню основних шляхів перетворень речовин в організмі людини. Відкриття вітамінів відкрило шлях для лікування хвороб, пов'язаних з їхнім дефіцитом....

Клітинна інженерія

9 Клас

Клітинна (тканинна) інженерія. Це галузь біотехнології, у якій застосовують методи виділення клітин з організму, перенесення їх на штучні поживні середовища, де ці клітини продовжують жити й розмножуватися. Крім того, клітинна інженерія займається сполученням соматичних клітин різних груп організмів і, отже, одержанням гібридів. Завдяки цьому вдається схрещувати організми, гібридизація яких статевим шляхом є неможливою. Як приклад можна навести віддалену гібридизацію соматичних клітин людини й миші, курки й дріжджів тощо. Це дає змогу створювати препарати, що підвищують стійкість проти різних захворювань. Перспективним напрямом клітинної інженерії є клонування організмів. Клоном називають сукупність клітин або особину, яка утворилися від спільного пращура нестатевим шляхом (рис. 208). Методика репродуктивного клонування тварин є такою: з незаплідненої яйцеклітини видаляють ядро й пересаджують у неї ядро соматичної клітини іншої особини. Таку зиготу пересаджують у матку самки, у якій розвивається ембріон. Ця методика дає змогу одержувати від цінних за своїми якостями плідників необмежене потомство. Уперше клонована свійська тварина (вівця Доллі) з'явилася в результаті використання донорського ядра клітини молочної залози дорослої вівці. У цього першого успішного експерименту є суттєвий недолік - дуже низький коефіцієнт виходу живих особин (0,36 %). Однак він доводить можливість повноцінного клонування....

Генетична інженерія

9 Клас

Важливим напрямом біотехнології є генетична (генна) інженерія, де застосовують методи молекулярної біології, цитології, генетики, мікробіології та вірусології. Генетична (генна) інженерія - це сукупність прийомів, методів і технологій одержання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами та введення їх до інших організмів. Методи генетичної інженерії. Найпоширенішим методом генетичної інженерії є перенесення спадкової інформації за допомогою векторів, тобто агентів, які можуть проникати в клітину. Векторами слугують віруси та плазміди. Плазміда - це молекула ДНК, автономна щодо хромосомної ДНК, яка здатна до самовідтворення (автономної реплікації). Вона зазвичай є кільцевою й дволанцюговою (рис. 206). Плазміди частіше за все трапляються в бактерій. Вектори забезпечують переміщення генів з одного організму до іншого. Які ж основні етапи створення рекомбінантної плазміди? З клітини, що містить необхідний ген, виокремлюють молекулу іРНК. На цій молекулі синтезують комплементарну нитку ДНК. Потім іРНК видаляють, а на нитці ДНК за принципом комплементарності синтезують іншу. Її вбудовують у молекулу ДНК плазміди, яка слугує вектором (переносником)....

Біотехнологія, її завдання та методи

9 Клас

Об'єкти та методи біотехнології. Ми вже зазначали, що людина здавна навчилася використовувати хімічні перетворення, що відбуваються в живих організмах, для своїх потреб - хлібопечення, сироваріння, виноробства. Можна сказати, що біотехнології виникли досить давно, але нові відкриття в біохімії, молекулярній біології, генетиці прискорили розвиток цього напряму біологічної науки. Біотехнологія - це наука про використання біологічних об'єктів і хіміко-біологічних процесів у промисловому виробництві, сільському господарстві, енергетиці й медицині. Біотехнологія ґрунтується на відкриттях у біохімії, мікробіології, молекулярній біології, клітинній та генетичній інженерії, що уможливлюють використання властивостей мікроорганізмів, клітин і тканин з визначеною метою. Постає запитання: що є об'єктами біотехнології? Об'єктами можуть бути молекули (ферменти, вітаміни, амінокислоти), неклітинні форми життя (віруси), одноклітинні організми (бактерії, дріжджі) та багатоклітинні організми. Нині більшість об'єктів становлять мікроорганізми. До них належать усі прокаріоти - бактерії та ціанобактерії, а також одноклітинні та колоніальні еукаріоти. Основою сучасного біотехнологічного виробництва є синтез речовин за допомогою мікроорганізмів (рис. 204). Головною ланкою є клітина, оскільки саме в ній утворюється речовина, - синтез якої є метою біотехнологічного процесу. У біотехнології застосовують специфічні методи, зокрема культивування біологічних об'єктів та вирощування клітин рослинних і тваринних тканин. Наприклад, вирощують бактерії та гриби для добування антибіотиків або клітини людини для добування інтерферону. Інші методи є спільними з методами, що їх застосовують у мікробіології, біохімії та інших науках. Особливої уваги потребують методи клітинної та генної інженерії, покладені в основу сучасної біотехнології (§ 53)....

Одомашнення рослин і тварин. Поняття про селекцію

9 Клас

Ви вже ознайомилися із закономірностями успадкування ознак та еволюційних змін, що відбуваються в живій природі. Це стане підґрунтям для опанування знань про селекцію організмів. Селекція. Англійський учений Ч. Дарвін у своїй праці «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення» наголошував на тому, що утворення порід та сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Селекція - це наука, що вивчає методи створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів з цінними для людини ознаками та властивостями. Сортом і породою називають стійку популяцію організмів одного виду, що штучно створені та мають подібні морфологічні, фізіологічні, біохімічні та господарські ознаки. Штам - це чиста культура мікроорганізмів, тобто потомки однієї клітини. Основними методами селекції є штучний добір і гібридизація. Людина, розвиваючи в різних напрямах ознаки диких предків, створила багато порід і сортів. Наприклад, нині у світі відомо понад 150 порід голубів, що походять, імовірно, від одного дикого виду - Голуба скельного (рис. 200)....

Заходи щодо збереження біосфери

9 Клас

Шляхи подолання екологічної кризи. Видатний український природодослідник В. І. Вернадський, про вчення якого ви вже знаєте, розглядав біосферу як цілісну глобальну екологічну систему, що має певну структуру та стійкість, характерні для неї особливості формування та розвитку. Таке поняття біосфери особливо важливе тепер, коли техногенний вплив людини на природу сягнув небувалих масштабів і може спричинити планетарні зміни в середовищі існування людини. Недарма вчені серйозно попереджають про розвиток екологічної кризи. З метою уникнення глобальної екологічної кризи людство розробляє заходи з охорони й збереження природи. Охорона природи - комплекс заходів із збереження, раціонального використання й відновлення природних ресурсів Землі. Учені Міжнародного союзу охорони природи й природних ресурсів (МСОП) розробили принципи створення екологічно стабільного суспільства. До них належать: контроль за стрімким зростанням кількості населення; обмеження використання невідновлюваних ресурсів (кам'яне вугілля, нафта тощо) і збільшення - відновлюваних (енергії Сонця, вітру, гарячих джерел тощо) (рис. 193); зменшення об'ємів стічних вод, запровадження надійних способів очищення води; здійснення програми захисту й відновлення природних водойм (рис. 194); упровадження екологічно обґрунтованих технологій обробітку ґрунту; припинення знищення первинних лісів і перехід до використання вторинних і штучних насаджень....

Навігація