Войти
Закрыть

Стратегія сталого розвитку природи і суспільства

10 Клас

Людина як біологічний вид взаємодіяла з природою протягом усього часу свого існування. Вона жила у природному середовищі, полювала на тварин і розпалювала вогнища, орала землю і будувала млини, але її втручання у природу не завдавало великої шкоди останній. Тому система людина — природа могла довго існувати без особливих проблем. Якщо ж рівновага у цій системі порушувалася і людина починала руйнувати існуючі екосистеми, то це закінчувалося екологічними катастрофами. І чим більш розвиненим було людське суспільство, тим більш тяжкими були наслідки порушення рівноваги у взаємодії з природою (мал. 2.1, 2.2). Запобігти порушенню рівноваги у взаємодії суспільства і природи важко. Ми не можемо не впливати на живі системи, бо людство постійно розвивається. Ми не можемо зупинити промисловість або припинити вирощування сільськогосподарських культур, бо це може поставити під загрозу існування людства. Але ми можемо скорегувати наш вплив таким чином, щоб він не спричинював руйнування існуючих екосистем і не призводив до криз і катастрофічних змін у біосфері. Саме для цього і було сформовано так звану концепцію сталого розвитку....

Фундаментальні властивості живого

10 Клас

Термін «біологія» в його сучасному значенні запропонував французький учений Жан Батист Ламарк 1802 року. Біологія (від давньогрец. bios — «життя», logos — «учення») — це наука про життя. Об’єктом вивчення біології є всі живі організми та різноманітні аспекти їхньої життєдіяльності. Термін «екологія» запропонував німецький учений Е. Геккель 1866 року. Екологія вивчає взаємозв’язки між рослинними та тваринними угрупованнями. Сучасна екологія вивчає також взаємодію людини та біосфери, суспільного виробництва та навколишнього середовища тощо. Біологічні та екологічні системи Система — це ціле, що складається зі взаємопов’язаних частин (елементів). Біологічними системами називають системи, до складу яких входять живі організми. Властивості системи не зводяться до суми властивостей її складових. Сукупність складових, які утворюють систему, має властивості, не притаманні жодному з її окремих елементів. Наприклад, такі живі системи, як клітини, є живими лише як результат взаємодії їхніх складових (органел, цитоплазми, мембран). А кожний з цих елементів, виділений окремо, живим бути не може....

Біологія і екологія 10 клас Задорожний (рівень стандарту)

10 Клас

Шановні десятикласники, цього року ви вивчатимете такі теми біології: «Біорізноманіття», «Обмін речовин і перетворення енергії», «Спадковість і мінливість», «Репродукція та розвиток». Цей підручник містить увесь необхідний матеріал, який ви будете вивчати протягом року....

Періоди постембріонального розвитку людини

10 Клас

Постембріональний розвиток тварин і людини — це період життя, який починається після народження або виходу з оболонок, що вкривають зародок, і триває до смерті. За цей час організм росте, набуває здатності до розмноження, старіє та вмирає. Протягом післязародкового розвитку тварини і людина ростуть. Пригадаємо: ріст організмів — це поступове збільшення їхньої маси і розмірів за рахунок переважання процесів пластичного обміну над енергетичним. У тварин і людини ріст регулюють насамперед гормони та нейрогормони. Періоди постембріонального розвитку людини. Упродовж життя в організмі людини безперервно відбуваються процеси росту й розвитку. У різні періоди життя інтенсивність цих процесів не однакова, що зумовлює специфічні анатомічні, фізіологічні та психічні особливості, які називають віковими. Відповідно до вікових особливостей розвитку організму весь життєвий цикл людини поділяють на певні періоди. Періодизація постембріонального розвитку людини враховує її біологічні та соціальні особливості (мал. 52.1). Так, перші десять днів життя дитини — це період новонародженості. З 11-го дня життя і до одного року триває грудний період. У цей час організм дитини активно росте, її розміри збільшуються у 1,5—2 рази, одночасно збільшується і маса її тіла. Дитина в цей час отримує основну масу поживних речовин з материнським молоком. У грудному молоці, окрім поживних речовин, містяться деякі антитіла, які забезпечують пасивний імунітет дитини....

Регуляція ембріонального розвитку. Явище ембріональної індукції

10 Клас

Явище ембріональної індукції. Розвиток зародка становить собою складні та узгоджені між собою процеси: поділ клітин, їхню міграцію, взаємодію та диференціацію. Вони регулюються завдяки експресії генів, впливу біологічно активних речовин і міжклітинним взаємодіям. Будь-який негативний вплив, що порушує регуляторні механізми, може порушити розвиток зародка. За нормальних умов формування окремих частин зародка та організму в цілому узгоджене за місцем і часом. Це пояснюють тим, що відповідні структури беруть початок від певних бластомерів. Подальша доля кожного з бластомерів може бути генетично визначеною ще на початкових етапах зародкового розвитку. Крім того, зачатки одних органів розвиваються під впливом взаємодій із зачатками інших, закладених раніше. Це явище має назву ембріональна індукція — взаємний вплив різних частин зародка під час ембріогенезу. Частини зародка, які закладаються раніше і здатні впливати на закладання та розвиток інших частин, називають індукторами (організаторами), а ті, що сприймають цей вплив, — реагуючою системою. Індуктори впливають на реагуючі системи або за безпосереднього контакту, або на відстані за допомогою переміщення біологічно активних речовин, які стимулюють синтез специфічних мРНК, потрібних для синтезу структурних білків у ядрах клітин реагуючої системи. Явище взаємодії між частинами зародка відкрив 1901 р. німецький ембріолог Ханс Шпеман (1869—1941). Він провів такий експеримент. Частину гаструли тритона, з якої мала утворитися хорда, він пересадив на черевну ділянку, з якої мав розвиватися епітелій покривів, іншого зародка. Пересаджена ділянка як організатор дала початок хорді і мезодермі, впливаючи на розвиток прилеглих ділянок. Із сусідніх ектодермальних клітин сформувалася друга нервова пластинка. Згодом на черевному боці цього ембріона утворився додатковий зародок (мал. 51.1). За ці дослідження Х. Шпемана 1935 р. було нагороджено Нобелівською премією у галузі фізіології та медицини....

Етапи ембріонального розвитку людини

10 Клас

Індивідуальний розвиток, або онтогенез, — це розвиток особини від зародження до завершення життя. Під час індивідуального розвитку відбуваються диференціація клітин, формування тканин та органів. Особливості онтогенезу людини. В онтогенезі людини виділяють ембріональний (зародковий) і постембріональний (післязародковий) періоди. Ембріональний період — час, коли нова істота зароджується та розвивається всередині материнського організму або яйця. Він завершується народженням. Постембріональний період супроводжується збільшенням розмірів (ростом), триває від моменту народження і до смерті особини. Періоди ембріонального розвитку людини. У процесі зародкового розвитку людини виділяють кілька послідовних періодів: запліднення, дроблення, розвиток дво- та тришарового зародка — гаструли; гістогенез (закладання тканин) та органогенез (формування органів). Запліднення. У процесі запліднення сперматозоїд зливається із яйцеклітиною (мал. 50.1). Слід зазначити, що термін життя дозрілих сперматозоїдів і яйцеклітин обмежений (наприклад, на тривалість життя сперматозоїда в організмі жінки впливають такі чинники, як температура її тіла, кислотність середовища: кисле середовище робить їх малорухливими, натомість лужне, навпаки, робить їх більш активними). Зустрічі чоловічої та жіночої гамет сприяє те, що яйцеклітини виділяють у навколишнє середовище біологічно активні речовини, які активізують сперматозоїди. На початку контакту сперматозоїда та яйцеклітини відбувається їхнє взаємовпізнавання: біологічно активні речовини, які виділяє яйцеклітина, забезпечують розрив акросоми, розташованої на голівці сперматозоїда. Проникнення сперматозоїда відбувається завдяки акросомній реакції: під час контакту з яйцеклітиною оболонка акросоми руйнується й виділяються ферменти, що забезпечують проникність оболонки яйцеклітини для ядра сперматозоїда (мал. 50.1, 2). Далі ядра обох гамет зливаються — так утворюється зигота. У заплідненій яйцеклітині активуються процеси обміну та починається дроблення....

Гаметогенез та його періоди. Запліднення та його біологічне значення

10 Клас

Особливості статевого процесу в різних груп організмів. Статевий процес — це поєднання в одній клітині — заплідненій яйцеклітині — спадкового матеріалу двох клітин (чоловічої та жіночої). Тому статеве розмноження забезпечує різноманіття спадкового матеріалу нащадків і генофонду популяції в цілому. Що різноманітніший генофонд популяції, то більше в неї шансів пристосуватися до змін умов навколишнього середовища. Урізноманітнення генофонду популяції відкриває перед нею певні еволюційні перспективи. Статевий процес еукаріотів здійснюється у формах кон’югації та копуляції. Під час кон’югації клітини деяких одноклітинних чи багатоклітинних організмів обмінюються спадковим матеріалом (частина видів бактерій, інфузорії, деякі багатоклітинні гриби, нитчасті зелені водорості тощо). Копуляція — це процес злиття двох спеціалізованих статевих клітин (гамет). Партеногенез. Ви вже знаєте, що дочірні організми можуть розвиватись і з незаплідненої яйцеклітини завдяки партеногенезу (різні представники багатоклітинних тварин). У життєвому циклі попелиць і дафній закономірно чергуються покоління, які розмножуються статевим шляхом і партеногенетично. Партеногенез також відомий у вищих спорових і насінних рослин. Будова статевих клітин людини. Функція статевих клітин (гамет) — передача спадкової інформації від особин батьківського покоління нащадкам. Розміри яйцеклітин людини в середньому становлять 130—150 мкм (мал. 49.1). У цитоплазмі багато жовткових включень, мітохондрій та інших органел, властивих еукаріотичній клітині. Оболонки яйцеклітини виконують захисну функцію, забезпечують обмін речовин, а після запліднення беруть участь у формуванні плаценти....

Порушення клітинного циклу та їхні наслідки. Онкологічні захворювання

10 Клас

Порушення клітинного циклу та їхні наслідки. Контроль за нормальним перебігом клітинного циклу має виняткове значення для підтримання нормального клітинного складу організму. Наприклад, епітеліальні клітини, які вистилають кишечник, діляться частіше ніж двічі на добу, оскільки за цей час гине багато цих клітин, термін існування яких вичерпано. Натомість клітини печінки (гепатоцити) діляться лише раз чи два протягом року. Більшу частину клітинного циклу вони перебувають у G1-періоді інтерфази. Дозрілі нейрони та м’язові клітини зазвичай ніколи не виходять з інтерфази і не діляться. Таким чином, інтервал між двома послідовними поділами клітин певного типу залежить від тривалості їхнього життя, стадії розвитку організму (період росту, дозрівання, старіння) тощо. Наслідком порушення регуляції клітинного циклу може бути нестримний поділ клітин, що призводить до розвитку онкологічних захворювань. Онкологічні захворювання — патологічні процеси, які супроводжуються утворенням злоякісних або доброякісних пухлин. Дослідженням причин виникнення онкологічних захворювань, їхньою діагностикою, лікуванням і профілактикою опікується розділ медицини — онкологія (від грец. онкос — пухлина та логос — учення). Клітини тканин, які перетворилися на пухлини, мають інші властивості, змінюється їхня будова та обмін речовин. Вони здатні проростати в інші тканини, стимулювати там ріст капілярів, що забезпечує їхнє добре кровопостачання. Для свого розмноження такі клітини потребують набагато менше факторів росту, ніж звичайні. Клітини злоякісних пухлин здатні ділитися необмежено довго....

Ріст і розвиток клітин. Фактори, які на них впливають

10 Клас

Регуляція росту та розвитку клітин. Усі процеси розмноження, росту і розвитку регулюються як завдяки експресії відповідних генів, так і біологічно активними речовинами. Клітина росте та розвивається під час інтерфази, коли подвоюються молекули ДНК та інтенсивно синтезуються інші органічні сполуки. Сягнувши певних розмірів, вона часто набуває здатності до наступного поділу. Але є клітини, які в процесі розвитку втрачають здатність до поділу. Так, на втрату здатності до поділу еритроцитів та тромбоцитів впливає насамперед відсутність у них ядра. Здатність до поділу можуть втрачати й інші типи диференційованих клітин людини, наприклад остеоцити. До механізмів регуляції поділу, росту, розвитку та диференціації клітин належать різні варіанти узгодженої взаємодії між клітинами багатоклітинних тварин і людини. У цих організмів є складна система сигнальних взаємодій, коли комплекси сигнальних білків взаємодіють з мембранами клітин-мішеней і потрапляють усередину клітини. На поверхні кожної клітини є рецептори, завдяки яким клітина розпізнає різні зовнішні впливи, зокрема різні біологічно активні речовини. Подібні рецептори дають змогу розпізнавати й іншу, подібну до себе клітину. Функціонують ці рецептори згідно з правилом «ключ — замок» (пригадайте: за таким самим принципом взаємодіють і ферменти з речовинами, які вступають у реакцію). Взаємодія позаклітинного сигналу з мембранним рецептором активує його та запускає каскад процесів у клітині, у результаті чого вона адекватно реагує на цей сигнал. Зовнішні сигнали можуть бути як фізичними (температура, іонізуюче або електромагнітне опромінення тощо), так і хімічними (гормони, нейрогормони, нейромедіатори, фактори росту клітин, токсини). Сягаючи клітин, на які вони здатні впливати (такі клітини називають клітинами-мішенями), ці сигнали впливають на експресію певних генів, змінюючи тим самим перебіг процесів метаболізму. Щойно припиняється дія сигналів на клітину, вона перестає на них реагувати....

Способи розмноження клітин еукаріотів

10 Клас

Ми вже знаємо, що є два варіанти загибелі клітин: некроз та апоптоз. У разі некрозу клітини гинуть унаслідок ушкодження плазматичної мембрани, необоротних змін мітохондрій, ядер, що призводить до припинення їхніх життєвих функцій. Зазвичай відмирають значні групи клітин. З такими процесами можуть бути пов’язані важкі захворювання людини, наприклад інфаркт міокарда. У ділянках відмирання клітин з’являються лейкоцити й розвиваються процеси запалення. У разі апоптозу клітини гинуть без ушкоджень або впливу токсичних речовин. Адже кожна клітина, як і цілісний багатоклітинний організм, характеризується певною тривалістю життя, запрограмованою спадково. В інтерфазі клітина росте, синтезуються білки та інші органічні сполуки. У цей період активно запасається енергія, потрібна для здійснення наступного поділу клітини. Процеси синтезу найінтенсивніше відбуваються в певний період інтерфази, який називають синтетичним (S-період). У цей час подвоюються молекули ДНК, діляться мітохондрії, пластиди. Проміжок часу між завершенням попереднього поділу клітини і синтетичним періодом називають передсинтетичним (G1-період), а між завершенням синтетичного періоду і початком наступного поділу — післясинтетичним (G2-період, мал. 46.1). Тривалість інтерфази зазвичай становить до 90 % часу клітинного циклу. Стимулом для наступного поділу клітини часто є досягнення нею певних розмірів в інтерфазі. Основний спосіб поділу еукаріотичних клітин — мітоз — складається із чотирьох фаз: про-, мета-, ана- та телофази (мал. 46.2). Профаза починається з ущільнення ниток хроматину: хромосоми вкорочуються і потовщуються. Поступово зникають ядерця, і хромосоми опиняються в цитоплазмі. У більшості клітин під час поділу ядерна оболонка розпадається на фрагменти та зникає. Водночас починає формуватися веретено поділу. Його нитки прикріплюються до кінетохорів — білкових структур, розташованих у ділянці центромери (або первинної перетяжки), і хромосоми починають рухатися до центральної частини клітини (мал. 46.2, 1)....

Навігація