Биология − наука о живом, его строении,

Скачать презентацию Биология  − наука о живом, его строении, Скачать презентацию Биология − наука о живом, его строении,

kse_02_zaoch.ppt

  • Размер: 8.6 Мб
  • Автор: Lisa Roy
  • Количество слайдов: 90

Описание презентации Биология − наука о живом, его строении, по слайдам

  Биология  − наука о живом, его строении, формах активности, связях организмов Биология − наука о живом, его строении, формах активности, связях организмов с неживой природой и друг с другом.

Три направления в биологии:  •  Традиционная биология:  изучает живую природу вТри направления в биологии: • Традиционная биология: изучает живую природу в естественном состоянии. Живая природа → флора и фауна. Классификация животных и растений. Карл Линней (1707 -1778) швед. врач и натуралист Ж. Б. Ламарк (1744 -1829) фран. ученый

Царства Животные Растения Грибы Бактерии Вирусы Царства Животные Растения Грибы Бактерии Вирусы

Таксон ы Царство Животные Растения Тип Хордовые Покрытосеменные Класс Млекопитающие Двудольные Отряд Приматы ХищныеТаксон ы Царство Животные Растения Тип Хордовые Покрытосеменные Класс Млекопитающие Двудольные Отряд Приматы Хищные Розоцветные Семейство Гоминиды Кошачьи Розовые Род Люди Кошки Шиповник Вид Человек разумный Домашняя кошка Роза

Три направления в биологии:  •  Физико-химическая биология:  широкое использование экспериментальных методов.Три направления в биологии: • Физико-химическая биология: широкое использование экспериментальных методов. Микробиология, биохимия, биофизика. • Эволюционная биология: эволюция. Чарльз Роберт Дарвин (1809 -1882) англ. натуралист

Фундаментальное отличие объектов биологии от всех остальных Молекулы одного вещества N 2 N 2Фундаментальное отличие объектов биологии от всех остальных Молекулы одного вещества N 2 N 2 N 2 Одинаковые (неотличимы) Элементарные частицы ē ē Одинаковые Все разные! Живые существа

Основные свойства живого организма:  •  Единство химического состава. кислород ( ~ 62Основные свойства живого организма: • Единство химического состава. кислород ( ~ 62% ) углерод ( ~ 20% ) водород ( ~ 10% ) азот ( ~ 3% ) кальций ( ~ 2, 5% ) фосфор ( ~ 1% ) ~ 98% химического состава • Обмен веществ. Метаболизм или обмен веществ − набор хим. реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни. Гомеостаз − способность организма сохранять постоянство своего хим. состава и интенсивность течения всех физиологических процессов.

Способы питания организмов Автотрофный Гетеротрофный Растения Некоторые бактерии Человек Животные Грибы Бактерии (значительное большинство)Способы питания организмов Автотрофный Гетеротрофный Растения Некоторые бактерии Человек Животные Грибы Бактерии (значительное большинство) Некоторые растения (бесхлорильные наземные) Пример: Подъельник

Продуценты Консументы 1 -ого уровня Фитофаги (травоядные) Консументы 2 -ого уровня Хищники Редуценты Продуценты Консументы 1 -ого уровня Фитофаги (травоядные) Консументы 2 -ого уровня Хищники Редуценты

Основные свойства живого организма:  •  Самовоспроизведение (репродукция).  •  Наследственность. Основные свойства живого организма: • Самовоспроизведение (репродукция). • Наследственность. • Изменчивость. • Рост и развитие. Индивидуальное развитие организма − это онтогенез , его историческое развитие − филогенез. Генетика • Раздражимость. Рефлекс − реакция организма на определенное воздействие, проходящая с участием нервной системы. Коленный рефлекс

Основные свойства живого организма:  •  Асимметрия. Хиральность Киральность Основные свойства живого организма: • Асимметрия. Хиральность Киральность

  Происхождение жизни Происхождение жизни

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Креационизм Гюстав Доре  «Сотворение света»Основные гипотезы происхождения жизни на Земле • Креационизм Гюстав Доре «Сотворение света» Креационизм − концепция, в рамках которой жизнь, человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные сверхъестественным существом в далеком прошлом.

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Гипотеза самопроизвольного зарождения живого из неживого.Основные гипотезы происхождения жизни на Земле • Гипотеза самопроизвольного зарождения живого из неживого. В настоящее время общепризнано, что в современных природных условиях самозарождение невозможно. Поддерживали: Платон Аристотель Бэкон Декарт Гегель Ламарк

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Гипотеза самопроизвольного зарождения живого из неживогоОсновные гипотезы происхождения жизни на Земле • Гипотеза самопроизвольного зарождения живого из неживого – жизнь регулярно зарождается из неживого. Опровержение: итал. врач и биолог Франческо Реди 1688 год концепция биогенеза: «все живого от живого» 1862 год Луи Пастер (1822 -1895) фран. микробиолог Пастер опытным путем доказал невозможность зарождения живого из неживого.

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Гипотеза стационарного состояния. Земля никогда неОсновные гипотезы происхождения жизни на Земле • Гипотеза стационарного состояния. Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень незначительно. Возражение: Конечность возраста Вселенной – 13. 7 млрд. лет

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Гипотеза панспермии. Панспермия  − гипотезаОсновные гипотезы происхождения жизни на Земле • Гипотеза панспермии. Панспермия − гипотеза о появлении жизни на Земле в результате переноса каких-либо «зародышей жизни» извне: из космоса, с метеоритами и космической пылью.

Основные гипотезы происхождения жизни на Земле •  Гипотеза происхождения жизни путем биохимической эволюции.Основные гипотезы происхождения жизни на Земле • Гипотеза происхождения жизни путем биохимической эволюции. А. И. Опарин (1894 -1980) биолог и биохимик Д. Б. С. Холдейн (1892 -1965) англ. биолог Гипотеза Опарина − Холдейна АБИОГЕНЕЗ живое от неживого в прошлом Самоорганизация неживой материи

Главная идея Условия на древней Земле были не такими как сейчас;  А такими,Главная идея Условия на древней Земле были не такими как сейчас; А такими, что в них был возможен абиогенный синтез органики. Жизнь – продолжение химической эволюции.

При каких условиях возможен абиогенный синтез органики?  Самое главное – отсутствие  кислородаПри каких условиях возможен абиогенный синтез органики? Самое главное – отсутствие кислорода в атмосфере Сегодня доказано геологией Высокая температура Более 1 000 ° С на ранней Земле

От 4. 5 млрд. лет до 3. 5 млрд. лет назад I этап ОбразованиеОт 4. 5 млрд. лет до 3. 5 млрд. лет назад I этап Образование первичной атмосферы, содержащейпаравидев, , 2234 OHCOCONHCH II этап Охлаждение планеты, конденсация водяных паров, образование первичного океана «Первичный бульон» Сначала – органические вещества – абиогенно III этап Потом из органических веществ – коацерваты – белковые капли

Согласно гипотезе генобиоза , первичными были молекулярные системы со свойствами генетического кода. Противоположный подходСогласно гипотезе генобиоза , первичными были молекулярные системы со свойствами генетического кода. Противоположный подход – гипотеза голобиоза предполагает первичность белковых структур с ферментативной активностью. ГЕНОБИОЗ и ГОЛОБИОЗ

От 3. 5 млрд. лет до 3 млрд. лет назад IV этап Образуются протобионтыОт 3. 5 млрд. лет до 3 млрд. лет назад IV этап Образуются протобионты − истинно живые системы, способные к самовоспроизведению. 3 млрд. лет назад V этап Первичные прокариотные (доядерные) организмы − бактерии. Жизнь – продолжение химической эволюции. Биологическая эволюция

Прокариоты  − одноклеточные живые организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром.  Эукариоты Прокариоты − одноклеточные живые организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром. Эукариоты − живые организмы, клетки которых содержат ядра. Анаэробы − организмы, получающие энергию при отсутствии кислорода. Аэробы − организмы, которые нуждаются в свободном молекулярном кислороде. К аэробам относятся: подавляющее большинство животных, все растения, а также значительная часть микроорганизмов. Первые организмы − прокариоты и анаэробы

Возникновение органических веществ Возникновение белковых тел Гипотеза Опарина − Холдейна Жизнь есть результат длительныхВозникновение органических веществ Возникновение белковых тел Гипотеза Опарина − Холдейна Жизнь есть результат длительных процессов самоорганизации в неживой природе

Экспериментальная проверка    модели Опарина-Холдэйна Доказательство возможности     Экспериментальная проверка модели Опарина-Холдэйна Доказательство возможности абиогенного синтеза органики – эксперимент Миллера-Юри 1953 год

  Уровни организации жизни Живая природа является целостной, но неоднородной системой, которой свойственна Уровни организации жизни Живая природа является целостной, но неоднородной системой, которой свойственна иерархическая организация.

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Молекулярно-генетический уровень Молекулы белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот  и стероидов. Ферменты  −Молекулярно-генетический уровень Молекулы белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и стероидов. Ферменты − белковые молекулы , ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. 20 аминокислот → м олекулы белков Наследственная информация → дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) Реализация наследственной информации → рибонуклеиновая кислота (РНК)

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Клетка Структуры в клетках − органоиды или органеллы. Клетка Структуры в клетках − органоиды или органеллы.

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Ткани Ткани

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Среда обитания − живая и неживая природа,  окружающая живой организм, с которой онСреда обитания − живая и неживая природа, окружающая живой организм, с которой он взаимодействует. Царства Число видов, известных науке Животные Около 1 500 000 Растения Около 500 000 Грибы Более 100 000 Бактерии Около 6000 Вирусы Около

Экологические факторы среды обитания Абиотические факторы  − это комплекс условий неорганической среды, влияющихЭкологические факторы среды обитания Абиотические факторы − это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. (Рельеф, свет, температура, ветер, воздух, давление, влажность и т. д. ) Биотические факторы − это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Например: численность хищников. Антропогенные факторы − это все формы деятельности человеческого общества, изменяющие природу как среду обитания живых организмов или непосредственно влияющие на их жизнь. Например: вырубка лесов.

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Популяционно-видовой Уровни: Биосферный Биогеоценотический Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Популяционно-видовой

Популяция  − совокупность организмов одного вида,  населяющих определенную территорию.  Популяция являетсяПопуляция − совокупность организмов одного вида, населяющих определенную территорию. Популяция является элементарной единицей эволюционного процесса. Вид − генетически неделимая единица живого мира. Узоры надкрылий божий коровки

Уровни: Биосферный Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Биогеоценотический Уровни: Биосферный Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Биогеоценотический

Биоценоз  − совокупность совместно обитающих и взаимно связанных видов. Биотоп  − участокБиоценоз − совокупность совместно обитающих и взаимно связанных видов. Биотоп − участок абиотической среды, которую занимает биоценоз. Биогеоценоз − экосистема

Биогеоценозы  − исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов и неорганических компонентов окружающейБиогеоценозы − исторически сложившиеся устойчивые сообщества популяций различных видов и неорганических компонентов окружающей среды, связанных между собой и окружающей средой обменом веществ, энергии и информации. Биогеоценоз пруда

Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический Уровни: Биосферный Биогеоценотический Популяционно-видовой Организменный Одноклеточные Многоклеточные Органный Тканевый Клеточный Молекулярно-генетический

Биосфера: Живое вещество - совокупность всех живых организмов Биогенное вещество - связано с жизнедеятельностьюБиосфера: Живое вещество — совокупность всех живых организмов Биогенное вещество — связано с жизнедеятельностью живых организмов (газы атмосферы, каменный уголь, известняк и др. ) Косное вещество — совокупность неживых тел, которые образуются в результате процессов, не связанных с деятельностью живых организмов (лава, газы вулканического происхождения, горные породы неорган. происхождения) Биокосное вещество — результат совместной деятельности живых организмов, а также физико-химических и геологических процессов (почва, ил, океаническая и морская вода)

  Типы отношений между популяциями Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие: Типы отношений между популяциями Возможны следующие виды влияний одних организмов на другие: Положительное (+) — один организм получает пользу за счёт другого. Отрицательное (−) — организму причиняется вред из-за другого. Нейтральное (0) — другой никак не влияет на организм.

Нейтрализм(0 0) Нейтрализм(0 0)

Рыба – клоун живет вблизи актиний. Мутуализм (+ +) Рыба – клоун живет вблизи актиний. Мутуализм (+ +)

Муравей и тля Протокооперация (+ +) Муравей и тля Протокооперация (+ +)

1) Сожительство.  Например,  пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых1) Сожительство. Например, пресноводная рыбка горчак откладывает икринки в мантийную полость двухстворчатых моллюсков. Комменсализм (+ 0)

2) Нахлебничество Комменсализм (+ 0) 2) Нахлебничество Комменсализм (+ 0)

Бегемот и цапля 3) Сотрапезничество Комменсализм (+ 0) Бегемот и цапля 3) Сотрапезничество Комменсализм (+ 0)

Деревья и трава Аменсализм (- 0) Деревья и трава Аменсализм (- 0)

Хищничество (+ -) Хищничество (+ -)

Венерина мухоловка Венерина мухоловка

Паразитизм (+ -) Паразитизм (+ -)

Конкуренция (- -) Конкуренция (- -)

Внутривидовая конкуренция (- -) − более ожесточенная Внутривидовая конкуренция (- -) − более ожесточенная

  Генетика и молекулярная биология Генетика − наука о законах и механизмах наследственности Генетика и молекулярная биология Генетика − наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости в живой природе.

Ген − единица наследственности, контролирующая развитие одного признака. Молекулярная биология:  Ген − участокГен − единица наследственности, контролирующая развитие одного признака. Молекулярная биология: Ген − участок молекулы ДНК.

Различные формы одного и того же гена и определяющие альтернативные варианты развития одного иРазличные формы одного и того же гена и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака называют аллели. Доминантные и рецессивные аллели. Доминантный ген − проявляется в гетерозиготном состоянии. Рецессивный ген − не проявляется в гетерозиготном состоянии.

Хромосома − структурная единица клетки, содержащая ДНК. Хромосомный набор. В диплоидном организме:  одинаковыеХромосома − структурная единица клетки, содержащая ДНК. Хромосомный набор. В диплоидном организме: одинаковые аллели → гомозиготный организм, разные аллели → гетерозиготный организм. Совокупность генов Геном Генотип Генофонд (в единичном наборе хромосом) (особь) (популяция)

Фенотип − совокупность характеристик, присущих организму на определенной стадии развития. Генотип Факторы внешней средыФенотип − совокупность характеристик, присущих организму на определенной стадии развития. Генотип Факторы внешней среды Фенотип Мутация − внезапное изменение наследственных структур, вызванное естественным или искусственным путем.

Воспроизводство всего живого определяется синтезом белков при помощи нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Воспроизводство всего живого определяется синтезом белков при помощи нуклеиновых кислот ДНК и РНК.

Молекула ДНК Звеньями молекулы ДНК выступают нуклеотиды. Нуклеотид − это соединение азотистого основания, сахараМолекула ДНК Звеньями молекулы ДНК выступают нуклеотиды. Нуклеотид − это соединение азотистого основания, сахара и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основание А, Т, Г, Ц

Молекула ДНК Азотистые основание   А,  Т,  Г,  Ц КомплементарностьМолекула ДНК Азотистые основание А, Т, Г, Ц Комплементарность нуклеиновых кислот А-Т Г-Ц Водородные связи между цепочками

В образовании белков участвуют 20 аминокислот.  Для кодирования одной аминокислоты требуется сочетание трехВ образовании белков участвуют 20 аминокислот. Для кодирования одной аминокислоты требуется сочетание трех нуклеотидов (триплет или кодон). Мутационная изменчивость − случайные изменения последовательности аминокислотных остатков в белке.

Все современные организмы ДНК РНК белки Информация чтение реализация копирование Посредник Все современные организмы ДНК РНК белки Информация чтение реализация копирование Посредник

Молекула РНК Азотистые основание   А,  У,  Г,  Ц РНКМолекула РНК Азотистые основание А, У, Г, Ц РНК – посредники на всех этапах синтеза белков Синтез белка осуществляется в рибосомах. Одинарная цепочка.

РНК ДНКБелок 3 - D форма и разнообразные функции Матрицы РНК ДНКБелок 3 — D форма и разнообразные функции Матрицы

  Современная (синтетическая) теория эволюции Современная (синтетическая) теория эволюции

Чарльз Роберт Дарвин (1809 -1882) англ. натуралист Альфред Уоллес (1823 -1913) брит. натуралист ТеорияЧарльз Роберт Дарвин (1809 -1882) англ. натуралист Альфред Уоллес (1823 -1913) брит. натуралист Теория Дарвина − Уоллеса наследственность изменчивость естественный отбор эволюция

Изменчивость генетическая модификационная гены среда случайна передается по наследству адаптивна не наследуется Изменчивость генетическая модификационная гены среда случайна передается по наследству адаптивна не наследуется

Теория Дарвина − Уоллеса XX век генетика палеонтология молекулярная биология экология Синтетическая теория эволюцииТеория Дарвина − Уоллеса XX век генетика палеонтология молекулярная биология экология Синтетическая теория эволюции

Синтетическая теория эволюция Элементарная эволюционирующая единица –  популяция Синтетическая теория эволюция Элементарная эволюционирующая единица – популяция

Синтетическая теория эволюция Движущий фактор (движущая сила) эволюции –  естественный отбор Единственный фактор,Синтетическая теория эволюция Движущий фактор (движущая сила) эволюции – естественный отбор Единственный фактор, меняющий облик популяции направленно – в сторону большей приспособленности.

В популяциях поддерживается множество генетических вариантов,  что позволяет во всеоружии встретить изменение условийВ популяциях поддерживается множество генетических вариантов, что позволяет во всеоружии встретить изменение условий среды.

Искусственный отбор 10 000 лет Искусственный отбор 10 000 лет

Популяция. Подвид Вид. Микро  – уровень вида и ниже Макро  – Популяция. Подвид Вид. Микро – уровень вида и ниже Макро – надвидовые формы основные закономерности развития жизни на Земле в целом. Синтетическая теория эволюция Четко разграничивает микро- и макроэволюцию

Основные законы эволюции 1. Скорость эволюции в разные периоды неодинакова. 2. Эволюция различных организмовОсновные законы эволюции 1. Скорость эволюции в разные периоды неодинакова. 2. Эволюция различных организмов происходит с разной скоростью. 3. Новые виды образуются не из наиболее высокоразвитых, а из относительно простых форм. 4. Эволюция не всегда идет от простого к сложному. Существуют примеры «регрессивной» эволюции. 5. Эволюция затрагивает популяции , а не отдельные особи и осуществляется в результате мутаций , естественного отбора.

Основные факторы эволюции Естественный отбор  − д вижущая сила эволюции  Мутации Основные факторы эволюции Естественный отбор − д вижущая сила эволюции Мутации

Мутации – случайные наследуемые изменения ДНК Главное их свойство – случайный характер : потокМутации – случайные наследуемые изменения ДНК Главное их свойство – случайный характер : поток информации в одну сторону ДНК → белок → признак нельзя заранее предсказать, как мутация повлияет на фенотип – в сторону большей или меньшей приспособленности

Основные факторы эволюции Естественный отбор  − д вижущая сила эволюции  Мутации ПопуляционныеОсновные факторы эволюции Естественный отбор − д вижущая сила эволюции Мутации Популяционные волны – «волны жизни» – отклонение численности организмов в популяции. Изоляция (географическая, временная и репродуктивная)

Географическая  изоляция Географическая изоляция

несовпадения сроков размножения два близких подвида не смогут скрещиваться Пример: Возникают новые виды рыб,несовпадения сроков размножения два близких подвида не смогут скрещиваться Пример: Возникают новые виды рыб, если сроки нереста подвидов не совпадают, или новые виды растений, если не совпадают сроки цветения подвидов. Временная изоляция

Репродуктивная  изоляция и Серебристая чайка и клуша Репродуктивная изоляция и Серебристая чайка и клуша

Согласно данным биологии, эволюция животного мира происходила в следующей последовательности:  рыбы земноводные (амфибии)Согласно данным биологии, эволюция животного мира происходила в следующей последовательности: рыбы земноводные (амфибии) пресмыкающиеся (рептилии) птицы млекопитающие