Опорні конспекти (І частина) по темі "Біорізноманіття"

Опорний конспект до параграфа 5

Тема уроку: Систематика - наука про різноманітність організмів

Біосистематика – наука, що описує, називає й класифікує існуючі та вимерлі організми.

Напрямки сучасної біосистематика:

1. Філогенетична (кладистика) - організми класифікують у порядку їхнього відгалуження від еволюційного дерева, незважаючи на морфологічну подібність.
2. Фенетична - поділ на групи за загальною подібністю.
3. Еволюційна - за еволюційною спорідненістю.

Розділи біосистематики:

-         таксономія: вивчає принципи, методи й правила класифікації.

-         біологічна номенклатура: надає назви і описує види.

Основні систематичні (таксономічні) одиниці

(за принципом ієрархії - від меншої до більшої)

1. Для рослин: вид - рід - родина - порядок - клас - відділ - царство - домен
2. Для тварин: вид - рід - родина - ряд - клас - тип - царство - домен.

Проміжні одиниці мають префікс над- або під-.

Назви видів - за бінарною номенклатурою: назва скл. з двох слів ( іменник + прикметник). Іменник - назва роду. Усі назви видів, родів, родин і т.д. вживаються на рідній мові, поряд - міжнародна назва на латинській мові.

Опорний конспект до параграфа 6

Тема уроку:          Сучасні критерії виду

Концепції виду (підходи до розуміння)

-         Морфологічна: поділ на види за морфологічними (зовнішніми) ознаками;

Недоліки – наявність у деяких видів:

→   Диморфізму (самець і самка одного виду відрізняються) → жук-олень;

→   Поліморфізму (у межах виду є різні за виглядом групи) → сонечко двокрапкове.

-         Біологічна: поділ на види за репродуктивною ізоляцією (нездатністю різних видів схрещуватися між собою).

Недоліки: є міжвидові гібриди (мул - безплідний).

Найбільш уживане визначення виду:

БІОЛОГІЧНИЙ ВИД  – сукупність особин у складі популяцій, що характеризуються спадковою подібністю ознак, вільно схрещуються і дають плодюче потомство, пристосовані до певних умов життя і займають у природі певну територію – ареал.

-         Політипічна: вид скл. із кількох форм, що мають спільний генофонд, та генетично ізольовані. Є виді монотипічні (не поділені на форми; це ендеміки, релікти) і політипічні  (є кілька підвидів)

-         Філогенетична: поділ на види  - на основі еволюційних зв'язків.

Критерії виду (ознаки)

1. Морфологічний: особини одного виду мають однакову зовнішню будову (але є види-двійники)
2. Генетичний (каріотипічний): однаковий набір хромосом (але, є різні види з однаковими наборами)
3. Фізіологічний: однакове проходження процесів життєдіяльності.
4. Репродуктивний: особини різних видів не схрещуються.
5. Біохімічний: однаковий набір макромолекул та хім.реакцій (але у кожної особини є декілька особливих реакцій чи молекул.
6. Географічний: різні види займають різні території (ареали), але часто ареали перекриваються.
7. Екологічний: пристосованість до певних умов середовища.

                    Структура виду                     

географічно або екологічно відокремлена частина виду, особини якої під дією чинників

Підвид 1        Підвид 2                середовища набули стійких  особливостей                       

Популяція 1      Популяція 2      Популяція 3        Популяція 4

Опорний конспект до параграфа 7

Тема уроку:          Неклітинні форми життя

-         усі є внутрішньоклітинними паразитами, тому

-         здатні до самовідтворення у клітинах інших організмів;

-         субмікроскопічних розмірів (дуже малі);

-         висока мінливість.

Гіпотези походження вірусів

1. Регресивної еволюції (клітинні паразитичні бактерії спростилися до неклітинних)
2. Паралельної еволюції: виникли паралельно з клітинними ор-ми
3. «Скажених генів»:  віруси – це гени, що «втекли» із ДНК клітин-господарів

Типи взаємодії вірусів і клітин-господарів

▪       продуктивна інфекція – розмноження вірусу → руйнування і загибелі клітини;

▪        абортивна інфекція – клітини живі, а дозрілі віріони не утворюються;

▪       вірогенія – геном вірусу вбудовується в геном клітини → передається дочірнім клітинам→починає розмножуватися і спричиняє загибель клітини

Опорний конспект до параграфа 8

Тема уроку:          Роль вірусів у природі та житті людини

Етапи життєвого циклу вірусів

І. Віріон (вірусна частинка, позаклітинна частинка)

ІІ. Адсорбція вірусу: прикріплення до оболонки клітини

ІІІ. Проникнення у клітину:

●       Ендоцитоз (принання мембрани → утв.міхурців)

●       Злиття оболонок вірусу і клітини;

●       Впорскування (бактеріофаги)

IV. «Роздягання» вірусу(розчинення захисної оболонки)

V. Синтез частин вірусу:

1.     Транскрипція: утворення іРНК на основі вірусних

ДНК чи РНК ( у ядрі);    

2.     Реплікація: утворення копій вірусних ДНК чи РНК ( у ядрі);
3.     Трансляція: синтез білків у рибосомах для нових вібріонів → у рибосомах(у цитоплазмі)

VІ. Збирання віріонів: у цитоплазмі, обмотування ДНК чи РНК білковими нитками.

VІІ. Вихід віріонів:

→   брунькуванням → клітина жива;

→   розрив оболонки → клітина гине.

Значення вірусів

1. Є рушійною силою еволюції: сприяють утворенню стійких до них організмів, виживанню сильніших.
2. Регулюють чисельність організмів.
3. Сприяють горизонтальному перенесенню генів (вмонтовуються в ДНК господарів → змінюють їх властивості → часта поява корисних рис).
4. Мутуалістичні (взаємовигідні) відносини (симбіоз гриба і вірусу у проса підвищує стійкість до високих t)

Використання вірусів

у біологічних методах боротьби

(використання живих організмів для боротьби із шкідниками)

1.     Для боротьби із комахами-шкідниками використовують препарати:

-         вірусів, що є у природі → викликають захворювання імаго чи личинок;

-         ГМО вірусів (з генами отрути скорпіонів, гормонів) → порушують нормальний розвиток.

2.     Для боротьби із кролями в Австралії: природні віруси міксоматозу і геморагічної хвороби).

Опорний конспект до параграфа 9

Тема уроку:                            Археї

Особливості:

1. Одноклітинні прокаріоти, відносяться до окремого домену Археї, дуже дрібні, відкриті у 1977р. Воузом.
2. Відомо ≈50 видів; дуже поширені ≈20% маси біосфери.
3. Екстремофіли: живуть за високих і низьких t, «чорних курцях», хімічно агресивних середовищах; є термофіли, мезофіли (у звичних умовах), симбіоти (мутуалісти – кишечнику тварин, коменсали – на шкірі і в травній с-мі людини).
4. Особливості:

1.     Геном – дволанцюгова ДНК у нуклеоїді і плазміди (малі кільцеві ДНК у цитоплазмі). Подібність до еукаріотів: є білки-гістони, унікальні інтрони, що відрізняються від еукаріотичних. Гени тРНК та рРНК археїв різняться між собою специфічним складом й послідовністю нуклеотидів.
2.     Клітинна оболонка із білків і псевдомуреїну(у бактерій – з муреїну);
3.     Клітинні мембрани – із фітанолгліцеридів → стійкість;
4.     Рух джгутиками – відмінні у будові від бактерій;
5.     Розмноження нестатеве (бінарний поділ, множинний поділ, фрагментація й брунькування);
6.     Живлення:

-         хемоавтотрофне (викор. енергію хім.сполук, самі утворюють орг.реч. з неорганічних)

-         хемогетеротрофне (викор. енергію хім.сполук і готові орг.реч)

7.     Метаболічні процеси (процеси обміну):

-         метагенез – п-с отримання енергії у безкисневих умовах з утворенням метану; необхідні лише Н₂, СО₂ і Н₂О.

CO₂  + 4H₂ → CH₄  + 2H₂O + Е

-         бактеріородопсиновий фотосинтез - у солелюбних архей (галофілів, у Мертвому морі), уловлюють світло фіолетовим світлочутливим пігментом – бактеріородопсином → на утв.АТФ.

Опорний конспект §10

Тема уроку:            Прокаріотичні організми: бактерії

-         Одноклітинні прокаріоти (без'ядерні);

-         Найчисельніші і найпоширеніші організми;

-         Освоїли усі середовища життя;

Відмінні риси:

1. Мають складну оболонку з відмінним захисними властивостями, вона скл. з плазматичної мембрани, клітинної стінки (з муреїну) і слизової капсули (у деяких видів).

Види бактерій:

⮚       Грампозитивні: фарбуються методом Грамма; стінка – тільки з муреїну;

⮚       Грамнегативні:стінка – з тонкого шару муреїну, на поверхні якого – зовнішня мембрана з ліпополісахаридами, не фарбуються.

2. Плазматична мембрана - із двох шарів фосфоліпідів (як у еукаріотів). Здатна утворювати впинання в середину клітини → працюють як органели.
3. Різні типи живлення і отримання енергії (автотрофи – гетеротрофи; фототрофи – хемотрофи).
4. Генетична інформація – на великій кільцевій ДНК нуклеоїду і малих кільцевих ДНК - плазмідах. Не має інтронів (ділянки ДНК без інформації), тобто гени ідуть підряд.
5. Утворюють спори (втрата вологи → зменш. V; захист) і цисти (уся клітина вкривається тв.оболонкою → захист і поширення).
6.  У деяких – унікальні п-си: бродіння, фіксація азоту, безкисневий фотосинтез.
7. Розмноження нестатеве (поділ навпіл, брунькування, множинний поділ)
8. Статевий п-с часто відбувається перед розмноженням. Його суть: перенесення генів від однієї бактерії до іншої, тобто горизонтальне перенесення генів:

→   трансформація: перенесення вільних ДНК між клітинами (безконтактно);

→   трансдукція: перенес. ДНК за доп.вірусів;

→   кон’югація: за допомогою плазмід.

9. Взаємозв'язки бактерій:

1.     Біоплівки: навколо колонії утв. спільна слизова оболонка → «відчуття кворуму»: “спілкуються” і “співпрацюють”;
2.     З іншими організмами:

●       Симбіотичні - співжиття (мутуалістичні або взаємовигідні → молочно кислі бактерії в організмі людини; коменсалізм → кишкова паличка у людини; паразитизм → туберкульозна паличка)

Антибіоз: пригнічення або відмирання одних організмів при дії речовин інших (виділ. антибіотики) → знищення бактеріями грунту збудників сибірської виразки.

Опорний конспект §11

Тема уроку:                  Еукаріоти

Особливості:

-         одноклітинні, колоніальні і багатоклітинні ор-ми з ядром і мембранними органелами;

-         є ядро → тому висока адаптивність без змін геному;

-         хромосоми скл. з ДНК і білків-гістонів → статеве розмноження і комбінативна мінливість;

-         є екзони (ділянки ДНК,що кодують білок) і  інтрони (не кодують);

-         двошаровість мембран: скл. з двох шарів фосфоліпідів+білки;

-         є органели із власними ДНК (мітохондрії і пластиди);

-         складно побудовані джгутики 9+2: тобто 2 центральних трубочки і 9пар периферійних;

-         є ендоцитоз: транспорт реч. через мембрану за доп. везикул (міхурців);

-         складні п-си: кросинговер, мітоз, мейоз.

Походження

↓

Синтетична теорія (поч.XXІ століття)

Еукаріоти виникли 1,5-2млн. роки тому від прокаріотів.

1. Одномембранні органели (ЕПС, комплекс Гольджі, травні вакуолі, лізосоми) та ядро утв. шляхом впинань плазматичної мембрани.
2.  Цитоскелет (мікронитки і мікротрубочки), джгутики, клітинний центр → завдяки горизонтальному перенесенню генів.
3. Мітохондрії з простими дископодібними кристами (внутрішніми складками) утв.: еукаріотична клітина захопила аеробні бактерії. Далі еукаріоти ускладнювалися → утв. клітини з трубчастими і пластинчастими кристами.
4. Пластиди – еукар.клітина захопила ціанобактерії.
5. Еукаріоти розділились на дві групи (дивергенція) за живленням: осмотрофи (гриби) і фаготрофи (тварини).

Систематика еукаріотів

(за молекулярно-філогенетичним та цитологічними критеріями)