Регуляция липидного обмена.

Дата: 2025-04-30; Просмотры: 1

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Процесс образования, отложения и мобилизации жира из депо регулируется нервной и эндокринной системами.

Нервная регуляция: при повреждении вентромедиального ядра гипоталамуса (центр насыщения) у животных наблюдается ожирение, вследствие длительного повышения аппетита (гиперфагия), при поражении латерального (центр голода) – исхудание, вследствие афагии.

Симпатическая нервная система тормозит синтез триглицеридов, усиливает их распад; парасимпатическая система – способствует отложению жира.

Гуморальная регуляция.

Анаболизм липидов контролируется гормонами:

– инсулином (т.к. он способствует переходу глюкозы в жировые клетки).

Повышенная продукция инсулина приводит к избыточному отложению жира несколькими путями. Во-первых, инсулин стимулирует образование жирных кислот и триглицеридов из продуктов углеводного обмена. Во-вторых, инсулин, активируя фосфодиэстеразу и, тем самым, усиливая распад цАМФ, подавляет действие липазы, что, в свою очередь, снижает уровень липолиза жировой ткани. И, наконец, в-третьих, развивающаяся под влиянием повышенной продукции инсулина гипогликемия, стимулирует активность пищевого центра, что приводит к перееданию и ожирению.

– глюкокортикоидами;

– пролактином – стимулирует образование жира из продуктов углеводного обмена (с этим связано ожирение у женщин в период лактации);

– липотропином;

– эстрогенами.

Катаболизм липидов регулируется гормонами:

– гипофиза: СТГ, ТТГ, АКТГ (с одной стороны, непосредственно действуя на жировую ткань, стимулирует липолиз, а с другой, увеличивая образование глюкокортикоидов, тормозит липолитическое действие СТГ на жировую ткань. Эта особенность действия АКТГ проявляется при болезни Иценко-Кушинга, приводя к избыточному отложению жира у пациентов, страдающих данным заболеванием);

– щитовидной железы: тироксином (при гиперфункции щитовидной железы наблюдается похудение);

– надпочечников: адреналином и норадреналином.

37вопрос

Гормоны. Обмен гормонов.

Гормо́ны (др.-греч. ὁρμάω — двигаю, побуждаю, привожу в движение) — биологически активные вещества органической природы, вырабатывающиеся в специализированных клетках желёз внутренней секреции (эндокринные железы), поступающие в кровь, связывающиеся с рецепторами клеток-мишеней и оказывающие регулирующее влияние на обмен веществ и физиологические функции. Гормоны служат гуморальными (переносимыми с кровью) регуляторами определённых процессов в различных органах. Существуют и другие определения, согласно которым трактовка понятия «гормон» более широка: «сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и влияющие на клетки других частей тела». Это определение представляется предпочтительным, так как охватывает не только многие традиционно причисляемые к гормонам вещества: гормоны животных, лишённых кровеносной системы (например, экдизоны круглых червей и др.), гормоны позвоночных, которые вырабатываются не в эндокринных железах (простагландины, эритропоэтин и др.), гормоны растений, но подобное определение также включает, например, такие классы веществ как эйкозаноиды, стероиды и т.д.

Гормоны оказывают дистантное действие: попадая с потоком крови в различные органы и системы организма, они регулируют деятельность органа, расположенного вдали от синтезирующей их железы, при этом даже очень малое количество гормонов способно вызвать значительные изменения деятельности органа.

Высокая биологическая активность (10-8 – 10-15 моль/литр) • Дистантность действия • Обратимость действия • Специфичность действия • Многообразие (плейотропность) действия

гормоны, регулирующие обмен углеводов, жиров, аминокислот (инсулин, адреналин, глюкагон) • гормоны, регулирующие водно-солевой обмен (минералокортикостероиды, вазопрессин – антидиуретический гормон) • гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфатов (паратгормон, кальцитонин, кальцитриол) • гормоны, регулирующие репродуктивную функцию (половые гормоны)

I. Обмен белковых (пептидных) гормонов

1. Синтез гормонов происходит на рибосомах.

2. Активация. Гормоны синтезируются, как правило, в неактивной форме. Активация происходит в ЭПС, аппарате Гольджи, секреторных гранулах или на периферии (в крови).

3. Хранение. Гормоны накапливаются и хранятся в секреторных гранулах. Запас инсулина на 5 дней, у других гормонов как правило меньше.

4. Секрециягормонов происходит при активном экзоцитозе секреторных гранул. Секрецию стимулируют нейромедиаторы, метаболиты и другие гормоны.

5. Транспортбелковых гормонов осуществляется в основном в свободном виде, т.к. они водорастворимы. Часть гормонов транспортируется в комплексе с белками.

6. Действие гормонов. Белковые гормоны взаимодействуют с мембранными рецепторами и через систему внутриклеточных посредников регулируют активность ферментов, что влияет на интенсивность метаболизма в тканях мишенях. Механизм действия гормонов (рецепторы, посредники) детально рассмотрен в разделе ферменты.

7. Инактивация. Гормоны инактивируются гидролизом до АК в тканях мишенях, печени, почках и т.д. Время полураспада инсулина, глюкагона Т½ = 3-5мин, у СТГ Т½= 50 мин.

Детально обмен белковых гормонов рассмотрен в теме «углеводы» на примере инсулина.

38вопрос

руговорот веществ в природе — циклы превращения химических элементов, из которых построены живые существа.

Этапы круговорота различных химических элементов осуществляется микроорганизмами разных групп. Непрерывное существование каждой группы зависит от химических превращений элементов, осуществляемых другими группами микроорганизмов. Жизнь на Земле непрерывна, поскольку все основные элементы жизни подвергаются циклическим превращениям, в значительной степени определяемыми микроорганизмами.

Титаническая роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе имеет исключительное значение для поддержания динамического равновесия биосферы.

Углерод. Атмосферный воздух содержит чуть больше 0,03 % углерода в виде углекислого газа. Фотоситетические бактерии утилизируют углекислый газ в процессе фотосинтеза. Причем фотосинтетическая продуктивность бактерий настолько велика, что запас углекислого газа в атмосфере был бы исчерпан за 20 лет. В настоящее время считается, что углекислого газа на Земле, при учете его запасов в океанах и запасов угля, хватит на 1000–3000 лет. Это объясняется активным участием микроорганизмов в процессах образования углекислого газа.

зот. В круговороте азотсодержащих веществ участвуют:

1. аммонификаторы, вызывающие гниение трупов животных, остатков растений, разложение мочевины с образованием азотистых веществ и аммиака. Это аэробные бактерии Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus, Serratia marcescens; факультативноанаэробные бактерии рода Proteus; анаэробы Clostridium sporogenes, Clostridium putrificum; уробактерии, расщепляющие мочевину (Urobacillus pasteuri, Sarcina urea); грибы рода Aspergillus, Mucor, Penicillium.

нитрифицирующие бактерии, которые нитрифицируют аммоний в хорошо аэрируемых почвах. Nitrosomonas (окисляют аммиак до азотистой кислоты, образуя нитриты) и Nitrobacter (превращают азотистую кислоту в азотную и нитраты). Нитриты и нитраты усваиваются высшими растениями. В отсутствие кислорода из нитрата образуется молекулярный азот, т. е. происходит денитрификация, которая ведет к потере азота почвой. Прокариоты, имеющие ферменты нитрогеназу, способны к азотфиксации (превращению атмосферного азота в органические соединения). Нитрогеназа работает только в анаэробных условиях, в присутствии кислорода фермент необратимо инактивируется

азотфиксирующие бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности из молекулярного азота синтезируют белки и другие органические соединения азота, используемые растениями. Многие азотофиксирующие бактерии могут жить сами по себе, некоторые виды могут обитать в клубеньках бобовых растений. Эукариоты не способны к азотофиксации, поэтому некоторые бактерии в симбиозе с высшими растениями обеспечивают их азотом (симбиотические азотфиксирующие клубеньковые бактерии). Отмирая, растения обогащают почву соединениями азота.

Фосфор. Спороносные бактерии переводят нерастворимые фосфорные соединения в легко растворимые различными механизмами: растворением трикальцийфосфата, переводом фосфоритов в апатиты или фосфитов в фосфаты, минерализацией органофосфатов в результате ферментативной деятельности бактерий и выделения ими кислот. Азотфиксирующие цианобактерии способны утилизировать ионы фосфора из воды.

Сера. Сульфатредуцирующие бактерии участвуют в процессах образования нефти, сероводорода в морях, почвах, лечебных грязях. В почвах наибольшие количества сероводорода образуются при диссимиляционном восстановлении сульфатов, осуществляемом сульфатредуцирующими бактериями. Этот сероводород может быть окислен анаэробными фототрофными бактериями до серы и сульфатов, доступных для усвоения корнями растений. Образование сероводорода сульфатредуцирующими бактериями может приносить вред, вызывая коррозию металлических подводных и подземных сооружений.

39вопрос

Нуклеиновая кислота. Виды, обмен.

Нуклеиновая кислота — высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остаткаминуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализациинаследственной информации.

В природе существует два вида нуклеиновых кислот — дезок-сирибонуклеиновые (ДНК)и рибонуклеиновые (РНК). Различие в названиях объясняется тем, что молекула ДНК содержит пяти-углеродный сахар дезоксирибозу, а молекула РНК— рибозу. В настоящее время известно большое число разновидностей ДНК и РНК, отличающихся друг от друга по строению и значению в метаболизме.

ДНК находится преимущественно в хромосомах клеточного ядра (99% всей ДНК клетки), а также в митохондриях и хлоропластах. РНК входит в состав рибосом; молекулы РНК содержатся также в цитоплазме, матриксе пластид и митохондрий.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Сахар — дезоксирибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A),пиримидиновые — тимин (T) и цитозин (C). ДНК часто состоит из двух полинуклеотидных цепей, направленных антипараллельно.

РНК (рибонуклеиновая кислота). Сахар — рибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновыеурацил (U) и цитозин (C). Структура полинуклеотидной цепочки аналогична таковой в ДНК. Из-за особенностей рибозы молекулы РНК часто имеют различные вторичные и третичные структуры, образуя комплементарные участки между разными цепями.

ДНК и РНК[править | править код]

· ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Сахар — дезоксирибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновые — тимин (T) и цитозин (C). ДНК часто состоит из двух полинуклеотидных цепей, направленных антипараллельно.

РНК (рибонуклеиновая кислота). Сахар — рибоза, азотистые основания: пуриновые — гуанин (G), аденин (A), пиримидиновые — урацил (U) и цитозин (C). Структура полинуклеотидной цепочки аналогична таковой в ДНК. Из-за особенностей рибозы молекулы РНК часто имеют различные вторичные и третичные структуры, образуя комплементарные участки между разными цепями.

Типы РНК[править | править код]

Ма́тричная рибонуклеи́новая кислота́ (мРНК, синоним — информацио́нная РНК, иРНК) — РНК, содержащая информацию о первичной структуре (аминокислотной последовательности) белков^[8]. мРНК синтезируется на основе ДНК в ходе транскрипции, после чего, в свою очередь, используется в ходе трансляции как матрица для синтеза белков. Тем самым мРНК играет важную роль в «проявлении» (экспрессии) генов.

Рибосо́мные рибонуклеи́новые кисло́ты (рРНК) — несколько молекул РНК, составляющих основу рибосомы. Основной функцией рРНК является осуществление процесса трансляции — считывания информации с мРНК при помощи адапторных молекул тРНК и катализ образования пептидных связей между присоединёнными к тРНК аминокислотам

Транспортная РНК, тРНК — рибонуклеиновая кислота, функцией которой является транспортировка аминокислот к месту синтеза белка. Имеет типичную длину от 73 до 93 нуклеотидов и размеры около 5 нм. тРНК также принимают непосредственное участие в наращивании полипептидной цепи, присоединяясь — будучи в комплексе с аминокислотой — к кодону мРНК и обеспечивая необходимую для образования новой пептидной связи конформацию комплекса.

Для каждой аминокислоты существует своя тРНК.

тРНК является одноцепочечной РНК, однако в функциональной форме имеет конформацию «клеверного листа». Аминокислота ковалентно присоединяется к 3'-концу молекулы с помощью специфичного для каждого типа тРНК фермента аминоацил-тРНК-синтетазы. На участке C находится антикодон, соответствующий аминокислоте.

Некодирующие РНК (non-coding RNA, ncRNA) — это молекулы РНК, которые не транслируются в белки. Ранее использовавшийся синоним, малые РНК (smRNA, small RNA), в настоящее время не используется, так как некоторые некодирующие РНК могут быть очень большими, например, Xist.

Последовательность ДНК, на которой транскрибируются некодирующие РНК, часто называют РНК-геном.

В число некодирующих РНК входят молекулы РНК, которые выполняют очень важные функции в клетке — транспортные РНК (тРНК), рибосомные РНК (рРНК), такие малые РНК, как малые ядрышковые РНК (snoRNA), микроРНК, siRNA, piRNA, а также длинные некодирующие РНК — Xist, Evf, Air, CTN, PINK, TUG1.

Последние транскриптомные технологии (секвенирование РНК) и методы ДНК-микрочипов предполагают наличие более чем 30 000 длинных некодирующих РНК (англ. long ncRNA). Примерно такое же количество малых регуляторных РНК содержится в геноме мыши.

Теория эволюции

40 вопрос

. Додарвиновский период формирования эволюционной идеи. Эволюционное учение Ч. Дарвина и развитие эволюционной теории в последарвиновский период.

Биологическая эволюция — это необратимое направленное историческое развитие живой природы. Иными словами, под биологической эволюцией следует понимать процесс приспособительного исторического развития живых форм на всех уровнях организации живого.

Додарвиновский период — это временной отрезок развития эволюционного учения, на котором происходило накапливание знаний о процессах, связанных с развитием органического мира. Развитие биологии в додарвиновский период нужно начинать издалека. Сперва стоит упомянуть древнегреческого философа Эмпидокла, которому принадлежит теория мифогенной эволюции. Главное в этой теории было то, что о появлении органических веществ в ней говорилось как о процессе случайном. Такое представление в некотором смысле предвосхитило теорию естественного отбора и процесс эволюции.

Многие сходятся во мнении, что философ высказал идеи, на которых впоследствии построили всю сравнительную морфологию.

До 1859 года — а это додарвиновский период естествознания — было распространено метафизическое учение, согласно которому явления природы — неизменны. Такой взгляд на природу вещей близко креационизму. Последователи этого направления говорили о том, что все виды, существующие в природе, неизменны с момента их возникновения.

Эволюционисты — современники Дарвина

Английский лесовод Патрик Мэттью (1790—1874) в 1831 году опубликовал монографию «Строевой корабельных лес и древонасаждение». Явление неравномерного роста одновозрастных деревьев, избирательная гибель одних и выживание других давно были известны лесоводам. Мэттью предположил, что отбор не только обеспечивает выживание наиболее приспособленных деревьев, но и может вести к изменениям видов в процессе исторического развития. Таким образом, борьба за существование и естественный отбор были ему известны. Вместе с тем, он считал, что ускорение эволюционного процесса зависит от воли организма (ламаркизм). Принцип борьбы за существование уживался у Мэттью с признанием существования катастроф: после переворотов уцелевают немногочисленные примитивные формы; в отсутствие конкуренции после переворота эволюционный процесс идёт высокими темпами. Эволюционные идеи Мэттью в течение трёх десятилетий оставались незамеченными. Но в 1868 году, после выхода «Происхождения видов», он переопубликовал свои эволюционные страницы. После этого Дарвин ознакомился с трудами своего предшественника и отметил заслуги Мэттью в историческом обзоре 3-го издания своего труда.

Чарлз Лайель (1797—1875) — крупная фигура своего времени. Он возвратил к жизни понятие актуализма («Основные начала геологии», 1830—1833), идущего ещё от античных авторов, а также от таких весомых в человеческой истории личностей как Леонардо да Винчи (1452—1519), Ломоносова (1711—1765), Джеймса Хаттона (Геттона, 1726—1797) и, наконец, Ламарка. Принятие Лайелем концепции познания прошлого через изучение современности означало создание первой целостной теории эволюции лика Земли. Английский философ и историк науки Уильям Уэвелл (1794—1866) в 1832 году выдвинул термин «униформизм» применительно к оценке теории Лайеля. Лайель говорил о неизменности действия геологических факторов во времени. Униформизм был полной антитезой катастрофизму Кювье. «Учение Лайеля теперь так же преобладает, — писал антрополог и эволюционист И. Ранке, — как некогда господствовало учение Кювье. При этом нередко забывают, что учение о катастрофах едва ли так долго могло бы давать удовлетворительное схематическое объяснение геологических фактов в глазах лучших исследователей и мыслителей, если бы оно не опиралось на известную сумму положительных наблюдений. Истина и здесь лежит между крайностями теории». Как признают современные биологи, «катастрофизм Кювье был необходимым этапом развития исторической геологии и палеонтологии. Без катастрофизма развитие биостратиграфии вряд ли шло бы столь быстро».

Шотландец Роберт Чемберс (1802—1871) — книгоиздатель и популяризатор науки — издал в Лондоне «Следы естественной истории творения» (1844), в которой анонимно пропагандировал идеи Ламарка, говорил о длительности эволюционного процесса и об эволюционном развитии от просто организованных предков к более сложным формам. Книга была рассчитана на широкого читателя и за 10 лет выдержала 10 изданий тиражом не менее 15 тыс. экземпляров (что само по себе внушительно для того времени). Вокруг книги анонимного автора разгорелись споры. Всегда весьма сдержанный и осторожный, Дарвин стоял в стороне от развернувшейся в Англии дискуссии, однако внимательно наблюдал за тем, как критика частных неточностей превращается в критику самой идеи об изменяемости видов, чтобы не повторять подобных ошибок. Чемберс после выхода в свет книги Дарвина сразу встал в ряды сторонников нового учения.

В XX веке вспомнили об Эдварде Блите (1810—1873) — английском зоологе, исследователе фауны Австралии. В 1835 и 1837 гг. он опубликовал в английском «Журнале естественной истории» две статьи, в которых говорил о том, что в условиях жестокой конкуренции и нехватки ресурсов шансы на оставление потомства имеются лишь у сильнейших.

Таким образом, ещё до выхода знаменитого труда в свет, всем ходом развития естествознания уже была подготовлена почва для восприятия учения об изменяемости видов и отборе.

Эпоха Дарвина

Новый этап в развитии эволюционной теории наступил в 1859 году в результате публикации основополагающей работы Чарльза Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». Основной движущей силой эволюции по Дарвину является естественный отбор. Отбор, действуя на особей, позволяет выживать и оставлять потомство тем организмам, которые лучше приспособлены для жизни в данном окружении. Действие отбора приводит к распадению видов на части — дочерние виды, которые, в свою очередь, со временем расходятся до родов, семейств и всех более крупных таксонов.

С присущей ему честностью Дарвин указал на тех, кто непосредственно подтолкнули его к написанию и изданию эволюционного учения (видимо, Дарвин не слишком интересовался историей науки, так как в первом издании «Происхождения видов» он не упоминал о своих непосредственных предшественниках: Уэллсе, Мэттью, Блите). Прямое влияние на Дарвина в процессе создания труда оказали Лайель и в меньшей степени Томас Мальтус (1766—1834), с его геометрической прогрессией численности из демографического труда «Опыт о законе народонаселения» (1798). И, можно сказать, Дарвина «заставил» опубликовать свой труд молодой английский зоолог и биогеограф Альфред Уоллес (1823—1913), отправив ему рукопись, в которой независимо от Дарвина он излагает идеи теории естественного отбора. При этом Уоллес знал, что Дарвин трудится над эволюционным учением, ибо последний сам писал ему об этом в письме от 1 мая 1857 года: «Нынешним летом исполнится 20 лет (!) с тех пор, как я завёл свою первую записную книжку по вопросу о том, чем и каким способом разнятся друг от друга виды и разновидности. Теперь я подготовляю мой труд к печати… но не предполагаю печатать его раньше, чем через два года… Право, невозможно (в рамках письма) изложить мои взгляды на причины и способы изменений в естественном состоянии; но я шаг за шагом пришел к ясной и отчётливой идее — верной или ложной, об этом должны судить другие; ибо — увы! — самая непоколебимая уверенность автора теории в своей правоте ни в какой мере не является залогом её истинности!» Здесь видно здравомыслие Дарвина, а также и джентльменское отношение двух учёных друг к другу, которое ясно прослеживается при анализе переписки между ними. Дарвин, получив статью 18 июня 1858 года, хотел представить её в печать, умолчав о своей работе, и только по настоятельным уговорам друзей написал «краткое извлечение» из своего труда и эти две работы представил на суд Линнеевского общества.

Дарвин в полной мере воспринял от Лайеля идею постепенности развития и, можно сказать, был униформистом. Может возникнуть вопрос: если всё было известно до Дарвина, то в чём же его заслуга, почему именно его работа вызвала такой резонанс? Но Дарвин сделал то, что не смогли сделать его предшественники. Во-первых, он дал своей работе очень актуальное название, бывшее «у всех на устах». Общественность испытывала жгучий интерес именно к «Происхождению видов путём естественного отбора или сохранению благоприятствуемых рас в борьбе за жизнь». Трудно припомнить другую книгу в истории мирового естествознания, в названии которой столь же чётко была бы отражена её суть. Может быть, Дарвину и попадались на глаза титульные листы или названия работ его предшественников, но просто не возникло желания ознакомиться с ними. Мы можем только гадать, как бы отреагировала общественность, догадайся Мэттью выпустить свои эволюционные взгляды под заглавием «Возможность изменения видов растений во времени благодаря выживанию (отбору) наиболее приспособленных». Но, как мы знаем «Строевой корабельный лес…» не привлёк к себе внимания.

Во-вторых, и это самое главное, Дарвин смог объяснить современникам причины изменяемости видов на основе проведённых им наблюдений. Он отверг, как несостоятельное, представление о «упражнении» или «неупражнении» органов и обратился к фактам выведения новых пород животных и сортов растений людьми — к искусственному отбору. Он показал, что неопределенная изменчивость организмов (мутации) передаются по наследству и могут стать началом новой породы или сорта, если то будет полезно человеку. Перенеся эти данные на дикие виды, Дарвин отмечал, что в природе могут сохраняться лишь те изменения, которые выгодны виду для успешной конкуренции с другими, и говорил о борьбе за существование и естественном отборе, которому приписывал важную, но не единственную роль движителя эволюции. Дарвин не только дал теоретические выкладки естественного отбора, но и показал на фактическом материале эволюцию видов в пространстве, при географической изоляции (вьюрки) и с позиций строгой логики объяснил механизмы дивергентной эволюции. Также он ознакомил общественность с ископаемыми формами гигантских ленивцев и броненосцев, что могло рассматриваться как эволюция во времени. Дарвин также допускал возможность длительного сохранения некой усреднённой нормы вида в процессе эволюции путём элиминации любых отклоняющихся вариантов (например, выжившие после бури воробьи имели среднюю длину крыла), что позднее было названо стасигенезом. Дарвин смог всем доказать реальность изменчивости видов в природе, поэтому благодаря его работе сошли на нет идеи о строгом постоянстве видов. Статикам и фиксистам было бессмысленным далее упорствовать в своих позициях.

41вопрос

Движущие силы эволюции.

Понятие эволюции. Эволюция – это изменение системы со временем под действием факторов среды, в результате которого она приобретает новые свойства, переходит на новую более совершенную ступень развития.

Естественная обусловленность эволюции. Эволюция определяется как процесс изменения характеристик в популяциях организмов в течение времени, превышающего продолжительность жизни одного поколения.

Теория Ч. Дарвина. Эволюция путём естественного отбора - это процесс, основанный на трех принципах популяций: рождается больше потомства, чем может выжить; у разных организмов разные черты, что приводит к различиям в выживаемости и вероятности оставить потомство; эти черты - наследуемые.

Движущие силы эволюции. В качестве движущих сил эволюции всего живого Ч. Дарвин ввел понятия изменчивости, наследственности и естественного отбора.

Изменчивость. Изменчивость - способность организмов приобретать новые свойства и признаки и изменять их. Благодаря изменчивости возможна эволюция.

Наследственность. Наследственность - способность организмов передавать свои свойства и признаки последующему поколению.

Естественный отбор. Естественный отбор - результат борьбы за существование, это выживание и размножение наиболее приспособленных организмов.

Борьба за существование. По Ч. Дарвину предпосылкой естественного отбора является борьба за существование. Через борьбу за существование реализуется механизм действия естественного отбора.

Наследственность – двигатель эволюции. Наследственность - это свойство организмов повторять в ряду поколений сходные типы обмена веществ и индивидуального развития в целом.

Понятие ДНК и генов. Передача наследственных признаков от одного поколения к другому обеспечивается ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота.

Фенотип. Полный набор поведенческих и структурных черт организма называют фенотипом. Многие черты фенотипа являются ненаследственными.

Синтетическая теория эволюции. В синтетической теории эволюции эволюция определяется как изменение генетической структуры популяций с течением определенного времени.

Движущие силы эволюции были изложены еще Чарльзом Дарвином - это наследственность, изменчивость и естественный отбор. Наследственность или генотип особи представляет набор генетических программ возможного развития. Этот набор программ всегда избыточен, в том смысле, что реализуются только некоторые из них, под действием отбора, который в свою очередь является совокупным, формирующим воздействием внешнего энергоинформационного поля. Поле создает пространство для развития более плотной по отношению к нему энергоинформационной конфигурации живого организма, при этом только малая часть признаков развивающегося организма закреплена наследственно и жестко детерминирована, остальные формируются непосредственно под воздействием внешнего поля. Совокупность наследственных программ и приобретенных, определяют адекватность новой энергоинформационной структуры по отношению к внешнему полю, которая определяет эволюционный успех особи и передачу информации. Информация может передаваться как генетический материал от родителей к детям, так и через единое энергоинформационное поле, а у высших форм добавляется передача жизненного опыта, воспитание.

42 вопрос

Микроэволюция. Роль и значение микроэволюции в развитии органического мира.

Микроэволюцией называется совокупность эволюционных процессов внутри видов. Сущность микроэволюционных преобразований составляет изменение генетической структуры популяций. В результате действия элементарных эволюционных факторов появляются новые аллели, а в результате действия отбора формируются новые адаптации. При этом происходит замещение одного аллеля другим аллелем, одного изотипа белка (фермента) другим изотипом.

Популяции являются открытыми генетическими системами. Поэтому на микроэволюционном уровне происходит латеральный перенос генов – обмен генетической информацией между популяциями. Это означает, что адаптивный признак, возникший в одной популяции, может перейти в другую популяцию. Следовательно, микроэволюцию можно рассматривать как эволюцию открытых генетических систем, способных обмениваться генетическим материалом.

Факторы микроэволюции популяций

А) мутации – поток генов – популяционные волны численности – являются поставщиками изменчивость в популяции, приводят к изменениям в ее генофонде.

Б) изоляция – возникновение препятствий, уменьшающих возможность обмена генетической информацией между популяциями.

В) естественный отбор и дрейф генов – закрепление тех особенностей, которые дают популяции селективное преимущество, то есть повышает приспособляемость к изменениям условий внешней среды.

Мутации – случайные изменения генотипов под действием различных факторов.

Мутации могут быть генными и хромосомными.

Генные:

миссенс – замена одного основания в триплете ЦГГ – ТГГ ведет к изменению его значения;

со сдвигом рамки – включение или выпадение одного основания или даже триплета, при этом сдвигается весь код;

нонсенс – замена одного основания приводит к образованию стоп – кодона ААА – УАА;

синонимическая – замена основания ведет к образованию триплета- синонима (тирозин, было УАУ – стало УАЦ);

Можно определить микроэволюцию как систематическое изменение частот гомологичных аллелей, участков хромосом или целых хромосом в локальной популяции; иначе говоря, микроэволюцией называют любое увеличение или уменьшение частоты в генофонде какой-либо вариантной формы, которая продолжает встречаться в популяции из поколения в поколение

Выделяют два способа видообразования: географическое, или аллопатическое, и экологическое, или симпатическое. На разных этапах микроэволюции один способ сменяет другой или они действуют совместно. Географическая изоляция может в дальнейшем присовокупить действия экологической, поэтому трудно установить границы каждого способа видообразования.

43вопрос

. Макроэволюция. Развитие жизни на Земле.

акроэволюция – это совокупность эволюционных преобразований живых форм, протекающих на надвидовом уровне, т.е. после установления практически полной межвидовой изоляции и, ведущих к образованию, родов, семейств,

отрядов и таксонов более высокого ранга.

Надвидовая макроэволюция может привести к

· морфофизиологическому прогрессу (арогенезу)

· идиоадаптации (алломорфозу и специализации)

· морфологическому регрессу (общей дегенерации, или катаморфозу).

Между микро- и макроэволюцией нельзя провести принципиальную грань. Процесс микроэволюции, вызывающий первичную дивергенцию популяций, продолжается без какого-либо перерыва и на макроэволюционном уровне внутри вновь возникших форм, которые в этом случае оказываются агентами межвидовой конкуренции.

Эти новые конкурентные отношения могут повлиять на дальнейшие эволюционные события, лишь изменяя давление и направление действия

элементарных эволюционных факторов, т.е. через микроэволюционный процесс.

Только на уровне макроэволюции обнаруживаются общие тенденции, направления и закономерности эволюции органического мира.

скорость эволюции — это количество эволюционных изменений за единицу времени. Чаще всего скорость эволюции измеряется числом таксонов (видов, родов, семейств), которые появлялись за единицу времени, например, за 1 миллион лет.

· направленность

Микроэволюционные процессы идут непрерывно - как в период типогенеза, так и во время типостаза. На их основе происходит адаптивная радиация.

Биологический прогресс (от лат. прогрессус– движение вперед) группы организмов подразумевает увеличение численности ее особей, ее ареала и ее многообразия (числа видов), тогда как биологический регресс (от лат. регрессус– движение назад, возвращение) – противоположную динамику этих показателей. иологический прогресс характерен для исторически молодых в данное время групп организмов, обладающих новыми приспособлениями. К ним, в частности относятся классы Насекомые и Птицы, имеющие приспособления к полету, причем в каждом из этих классов можно выделить наиболее прогрессирующие отряды – Двукрылые (Мухи) и Воробьинообразные. В состоянии биологического прогресса могут находиться и достаточно древние группы, примером чего является класс Круглые черви. Этап биологического регресса прошли почти все вымершие группы организмов, проигравшие борьбу за существование своим более прогрессивным “родственникам”.Однако примеры биологического регресса есть и среди существующих организмов, называемых реликтовыми (от лат. реликтум– остаток). Реликтовыми являются царство Архебактерии (подимперия Прокариоты), классы Мечехвосты (тип Членистоногие) и Ланцетники (тип Хордовые), подклассы Гаттерии (класс Пресмыкающиеся) и Лопастеперые с отрядами Кистеперые и Двоякодышащие (класс Костные рыбы).

По А. Н. Северцову, биологический прогресс достигается тремя путями: ароморфозом, общей дегенерацией и идиоадаптацией. Ароморфоз (от греч. айро– поднимаю и морфе– форма, вид), или морфо-физиологический прогресс, - это наследственное изменение, приводящее к повышению уровня организации и метаболизма или позволяющее занять принципиально новую среду обитания. Ароморфозы не являются приспособлениями к конкретным условиям существования, поэтому на их основе возникают новые классы и типы организмов (см. далее).

Общая дегенерация (от лат. дегенераре– вырождаться), или морфо-физиологический регресс, – это наследственное изменение, приводящее к существенному упрощению организации, которое возможно при переходе к новому образу жизнедеятельности – упрощению связей с внешней средой, позволяющему снизить общие затраты энергии. Итогом общей дегенерацци, как и ароморфоза, является образование новых классов и типов организмов. В абсолютном большинстве случаев подобное связано с паразитическим или, реже, неподвижным образом жизни.