Ответы к государственным экзаменам для эколого-биологического факультета ПетрГУ

Ответы к государственным экзаменам для эколого-биологического факультета ПетрГУ

2. хемосинтез. Хемосинтезирующие организмы (хемоавтотрофы) – бактерии, которые используют в качестве источника углерода CO2, но энергию получают не от солнца, а от химических реакций. Энергия может выделяться при окислении водорода, сероводорода, серы, железа, аммиака и др неорганических соединений. Хемосинтезирующие бактерии играют очень важную роль в биосфере; в основном они участвуют в круговороте азота и таким образом поддерживают плодородие почвы.

7. иммунитет - невосприимчивость организма к инфекционным агентам и чужеродным веществам антигенной природы, несущим чужеродную генетическую информацию. Врождённый И. (неспецифический, конституциональный, видовой) - невосприимчивость, связанная с врождёнными биологическими (наследственно закрепленными) особенностями организма. Приобретённый И. (специфический) - невосприимчивость организма к инфекционным заболеваниям, возникающая в течение жизни организма. Различают естественный и искусственный приобретённый И. все дружно вспоминаем иммунологию!

8. вид - основная структурная единица в системе живых организмов, качественный этап их эволюции. Это совокупность популяций особей, способных к скрещиванию с образованием плодовитого потомства и вследствие этого дающих переходные гибридные популяции между местными формами, населяющих определённый ареал, обладающих рядом общих морфо-физиологических признаков и типов взаимоотношений с абиотичной и биотичной средой, отделённых от др. таких же групп особей практически полной нескрещиваемостью в природных условиях. Видообразование - процесс возникновения новых видов. Из учения Ч. Дарвина о происхождении видов следует, что виды изменяются во времени, приобретая новые признаки и свойства, и дифференцируются так, что из одного вида образуются два или больше новых. Ведущим и единственным направляющим фактором В. является естественный отбор. Для В. необходимо формирование в природных условиях изоляционных барьеров, которые препятствовали бы скрещиванию, образованию переходных гибридных зон и сглаживанию (нивелировке) достигнутых различий между исходной и новой формами. Наряду с различными формами географической (территориально-механической) изоляции, известны и разные формы биологической изоляции, которые могут быть разбиты на три основные группы: эколого-этологическую, морфо-физиологическую и собственно генетическую. Биологическая изоляция приводит к уменьшению вероятности встречи особей разных полов в период размножения, снижению полового влечения и эффективности спаривания, к падению жизнеспособности или плодовитости образующихся в результате скрещивания гибридов.

10. антропогенез - процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи, а также общества. Антропология – наука о а. К главным проблемам А. относятся: место и время появления древнейших людей; непосредственные предки человека; основные стадии А., движущие силы А. на различных его этапах; соотношение эволюции физического типа человека с историческим прогрессом его культуры, развитием первобытного общества и речи. Большинство исследователей выделяет в А. три стадии: антропоидные предки человека - высокоразвитые двуногие приматы, систематически пользовавшиеся в качестве орудий естественными предметами (палками, камнями, обломками костей животных); древнейшие и древние люди, с которыми связано появление искусственно изготовленных орудий труда, их усложнение до известных пределов, начальная форма общественной организации; люди современного физического строения, начало этой стадии относится к эпохе позднего палеолита. Длительность стадий весьма различна: начало первой удалено от нас на 2-3 млн. лет, второй - около 1 млн. лет, третьей - всего на 40-50 тыс. лет. Первой стадии А. предшествует интенсивная эволюция высших обезьян в различных направлениях.

11. биологические ритмы - циклические колебания интенсивности и характера биологических процессов и явлений. Б. р. наблюдаются почти у всех животных и растений, как одноклеточных, так и многоклеточных, у некоторых изолированных органов и отдельных клеток. Одни Б. р. (биение сердца, частота дыхания и т.д.) относительно самостоятельны, другие - собственно Б. р. - дают возможность организмам приспосабливаться к циклическим изменениям окружающей среды (суточным, сезонным и др.). Солнечно-суточный (24 ч) ритм свойствен большинству физиологических процессов (частоте деления клеток, колебаниям температуры тела, интенсивности обмена веществ и энергии у животных и человека и др.). Лунно-суточный (24,8 ч), или приливный, ритм типичен для большинства животных и растений прибрежной морской зоны и проявляется совместно с солнечно-суточным ритмом в колебаниях двигательной активности, периодичности открывания створок моллюсков, вертикальном распределении в толще воды мелких морских животных и т.п. Лунно-месячный ритм (29,4 сут) соответствует периодичности изменения уровня морских приливов и проявляется в ритмичности вылупления из куколок насекомых, выплаживающихся в прибрежной зоне, в цикле размножения некоторых червей, некоторых водорослей и многих других животных и растений. Близок лунно-месячному ритму и менструальный цикл женщин. Годичный (сезонный) ритм изменения численности и активности животных роста и развития растений широко известен. Годичные ритмы у животных и растений во многих случаях регулируются изменениями длины светового дня, температуры и других климатических факторов. Существуют 2 точки зрения на природу Б. р.: 1) Б. р. основаны на происходящих в организме строго периодических физико-химических процессах - "биологических часах". Изменения внешних условий служат сигналами времени, которые могут сдвигать фазы ритма. При постоянстве условий ритмичность полностью спонтанна, что доказывается несовпадением циркадного ритма с колебаниями геофизических факторов. 2) Организм воспринимает циклы проникающих геофизических факторов (геомагнитное поле, космические лучи и т.д.). Собственная система измерения времени, если она имеется, играет вспомогательную роль. Изменения освещения и температуры могут сдвигать фазу Б. р. по отношению к геофизическому циклу. Под влиянием неестественных для организма, но постоянных условий может возникнуть регулярный сдвиг фазы Б. р.

13. про- и эукариоты. К прокариотам относятся бактерии и с/зеленые водоросли, к эукариотам – зеленые растения, грибы, животные. Клетки прокариот не имеют оформленного ядра. ДНК прокариот находится прямо в ц/плазме и не окружен яд/мембраной. Органелл мало. Внутренние мембраны встречаются редко; если они есть, то на них обычно протекают процессы дыхания и ф/за. КС жесткие, сод-т полисахариды и аминокислоты. Основной упрочняющий мат-л – муреин. Хлоропластов нет. Ф/з идет в мембранах, не имеющих спец упаковки. Нек-е обладают спос-ю к фиксации азота. У эукариот есть настоящее ядро, т.е. генетический материал окружен ядерной оболочкой и образует вполне определенную ядерную структуру. Органелл много. Некоторые окружены двойной мембраной. Основной упрочняющий компонент КС растений – целлюлоза, у грибов – хитин. Ф/з идет в хлоропластах. Ни один не способен к фиксации азота.

16. микроэволюция - совокупность пусковых эволюционных процессов, протекающих внутри вида, в пределах отдельных или смежных популяций. При этом популяции рассматриваются как элементарные эволюционные структуры; мутации, лежащие в основе наследственной изменчивости, - как элементарный эволюционный материал, а мутационный процесс, волны жизни, разные формы изоляции и естественный отбор - как элементарные эволюционные факторы. Под давлением этих факторов происходит изменение генотипического состава популяции - ведущий пусковой механизм эволюционного процесса.

18. естественный отбор - основной движущий фактор эволюции живых организмов. В отличие от проводимого человеком искусственного отбора, Е. о. обусловливается влиянием на организмы окружающей среды. Согласно Дарвину, Е. о. - это "переживание наиболее приспособленных" организмов, вследствие которого на основе неопределённой (неадекватной воздействиям внешней среды) наследственной изменчивости в ряду поколений происходит эволюция. Е. о. могут подвергаться не только отдельные организмы, но и группы их (разновидности, расы). Непрерывно идущий мутационный процесс, изменяющий генотипы, и свободное скрещивание обеспечивают генетическое разнообразие популяции. Мутации и их комбинации, проявляясь в фенотипе, обусловливают фенотипическое разнообразие организмов. В результате особи данной популяции различно реагируют даже на одни и те же факторы внешней среды. Таким образом, Е. о. может происходить только при наличии мутационной изменчивости, создающей материал для отбора, и представляет главный (но не единственный) фактор эволюции.

19. изменчивость - разнообразие признаков и свойств у особей и групп особей любой степени родства. Различают И. наследственную и ненаследственную; индивидуальную и групповую; прерывистую и непрерывную; качественную и количественную; независимую И. разных признаков и коррелятивную; направленную и ненаправленную; адаптивную и неадаптивную. При решении общих проблем биологии и особенно эволюции наиболее существенно подразделение И. на наследственную и ненаследственную. Наследственная И. обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях. В каждой достаточно длительно (в ряде поколений) существующей совокупности особей спонтанно и ненаправленно возникают различные мутации, которые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами. И., обусловленную возникновением мутаций, называют мутационной, а обусловленную дальнейшим перекомбинированием генов в результате скрещивания - комбинационной. В понятие ненаследственной И. входят те изменения признаков и свойств, которые у особей или определённых групп особей вызываются воздействием внешних факторов (питание, температура, свет, влажность и т. д.). Такие ненаследственные признаки (модификации) в их конкретном проявлении у каждой особи не передаются по наследству, они развиваются у особей последующих поколений лишь при наличии условий, в которых они возникли. Такая И. называется также модификационной. Например, окраска многих насекомых при низкой температуре темнеет, при высокой - светлеет; однако их потомство будет окрашено независимо от окраски родителей в соответствии с температурой, при которой оно само развивалось. Основные методы изучения И. - сравнительно-описательный и биометрический. Совокупность этих методов позволяет исследовать как паратипическую, так и генотипическую компоненты общей фенотипической И. Так, первую можно изучать, сравнивая генотипически идентичные клоны и чистые линии, развивающиеся в разных условиях. Сложнее выделить чисто генотипическую И. из общей фенотипической. Это возможно сделать на основе биометрического анализа.

22. эмбриогенез - развитие многоклеточного организма животного, состоящего из различных органов и тканей, из относительно просто организованной зиготы или, в случаях бесполого размножения, из неоплодотворённого яйца. Начало - оплодотворение — происходит в материнском организме или в водной среде. Мужская половая клетка — подвижный сперматозоид — достигает яйца и проникает в него, часто через специальные отверстия в оболочках — микропиле. При оплодотворении отцовские и материнские хромосомы соединяются в одном ядре, восстанавливая нормальное двойное (диплоидное) их количество. Биологический смысл оплодотворения состоит в обмене генетической информацией между животными одной популяции. После оплодотворения в период дробления яйцо последовательно многократно делится сначала на крупные, затем на всё более и более мелкие клетки — бластомеры; далее образуется многоклеточный зародыш — бластула. Во время гаструляции происходит обособление зародышевых листков, располагающихся путём различных перемещении так, что внутри оказывается энтодерма, снаружи эктодерма, а между ними мезодерма. Гаструляция протекает у различных животных по-разному, но в результате её создаётся общий план строения организма, сходный даже у отдалённых в систематическом отношении групп животных. В период органогенеза зародышевые листки разделяются на зачатки органов и систем; крупные зачатки дифференцируются на более мелкие, и т. о. создаётся всё более сложная структура целого организма.

24. биоценоз - совокупность растений, животных, микроорганизмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими факторами среды. По участию в биогенном круговороте веществ в Б. различают три группы организмов. 1) Продуценты - автотрофные организмы, создающие органические вещества из неорганических; основные продуценты во всех Б. - зелёные растения. Деятельность продуцентов определяет исходное накопление органических веществ в Б. 2) Консументы - гетеротрофные организмы, питающиеся за счёт автотрофных. Консументы 1-го порядка - растительноядные животные, а также паразитические бактерии, грибы и другие бесхлорофильные растения, развивающиеся за счёт живых растений. Консументы 2-го порядка - хищники и паразиты растительноядных организмов. Бывают консументы 3-го и 4-го порядков, но всего в цепях питания не более 5 звеньев. На каждом последующем трофическом уровне количество биомассы резко снижается. Деятельность консументов способствует превращениям и перемещениям органических веществ в Б., частичной их минерализации, а также рассеянию энергии, накопленной продуцентами. 3) Редуценты (восстановители) - животные, питающиеся разлагающимися остатками организмов (сапрофаги), и особенно непаразитирующие гетеротрофные микроорганизмы - способствуют минерализации органических веществ, их переходу в усвояемое продуцентами состояние. Взаимосвязи организмов в Б. многообразны. Кроме трофических связей, определяющих цепи питания (Паразитизм, Симбиоз),существуют связи, основанные на том, что одни организмы становятся субстратом для других (топические связи), создают необходимый микроклимат и т.п. Часто можно проследить в Б. группы видов, связанные с определённым видом и целиком зависящие от последнего (консорции).

28. биосфера - оболочка Земли, состав, структура и энергетика которой в существенных чертах обусловлены прошлой или современной деятельностью живых организмов. Б. охватывает часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, которые взаимосвязаны сложными биогеохимическими циклами миграции веществ и энергии; начальный момент этих циклов заключён в трансформации солнечной энергии растениями и синтезе биогенных веществ на Земле. В основе учения Вернадского лежат представления: 1) о планетарной геохимической роли живого вещества (совокупность всех живых организмов, существовавших или существующих в определённый отрезок времени, рассматриваемых как мощный геологический, фактор; в отличие от живых существ, изучаемых в биологии на всех уровнях их организации, начиная от молекулярного, живое вещество, в понимании Вернадского, как биогеохимический фактор,количественно выражается в элементарном химическом составе, массе и энергии) и 2) об организованности Б., являющейся продуктом сложного превращения вещественно-энергетического и информационного потоков живым веществом за время геологической истории Земли. В учении о Б. выделяют следующие основные аспекты: энергетический, освещающий связь биосферно-планетарных явлений с космическими излучениями (в основном солнечными) и радиоактивными процессами в земных недрах; биогеохимический, отражающий роль живого вещества в распределении и поведении атомов (точнее их изотопов) в Б. и её структурах; информационный, изучающий принципы организации и управления, осуществляемые в живой природе в связи с исследованием влияния живого вещества на структуру и состав Б.; пространственно-временной, освещающий формирование и эволюцию различных структур Б. в геологическом времени в связи с особенностями пространственно-временной организованности живого вещества в Б. (проблемы симметрии и др.); ноосферный, изучающий глобальные эффекты воздействия человечества на структуру и химию Б.: разработка полезных ископаемых, получение новых, отсутствовавших до того в Б. веществ (например, чистые алюминий, железо и другие металлы), преобразование биогеоценотических структур Б. (сведение лесов, осушение болот, распашка целинных земель, создание водохранилищ, загрязнение вод, почв и атмосферы продуктами хозяйственной деятельности, внесение удобрений, эрозия почв, лесонасаждение, строительство городов, плотин, промысловое хозяйство и т.д.).

34. биологические мембраны - тонкие пограничные структуры молекулярных размеров, расположенные на поверхности клеток и субклеточных частиц, а также канальцев и пузырьков, пронизывающих протоплазму. Важнейшая функция Б. м. - регулирование транспорта ионов, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ. Покрывая клетку и отделяя её от окружающей среды, Б. м. обеспечивают морфологическую целостность клеток и субклеточных частиц, их прочность и эластичность. Поддерживая неравномерное распределение ионов калия, натрия, хлора и др. между протоплазмой и окружающей средой, они способствуют появлению разности биоэлектрических потенциалов.

35. органоиды клетки - постоянные структуры животных и растительных клеток. Каждый О. осуществляет определённые функции, жизненно необходимые для клеток. Т. о., любое проявление жизнедеятельности клетки - следствие согласованной работы её взаимосвязанных компонентов, особенно О. Митохондрии - постоянно присутствующий в клетках животных и растений органоид, обеспечивающий клеточное дыхание, в результате которого энергия высвобождается или аккумулируется в легко используемой форме. М. отсутствуют лишь у бактерий, синезелёных водорослей и других прокариотов, где их функцию выполняет клеточная мембрана. М. обычно концентрируются в функционально активных зонах клетки. АГ - органоид клетки, с которым связано формирование различных внутриклеточных включений. Расположен около ядра или вокруг клеточного центра. Функции АГ связаны с образованием различных оформленных продуктов жизнедеятельности клетки: секреторных гранул, желточных пластинок, коллагена, включений липидов, гликогена и меланосомных гранул. Клеточный центр - постоянная структура почти всех животных и некоторых растительных клеток, определяет полюса делящейся клетки. К. ц. обычно состоит из двух центриолей — плотных гранул размером 0,2—0,8 мкм, расположенных под прямым углом друг к другу. При образовании митотического аппарата центриоли расходятся к полюсам клетки, определяя ориентировку веретена деления клетки. ЭПС - внутриклеточный органоид, представленный системой плоских цистерн, канальцев и пузырьков, ограниченных мембранами; обеспечивает главным образом передвижение веществ из окружающей среды в цитоплазму и между внутриклеточными структурами. Функция - накопление продуктов синтеза в просветах мембран и их транспорт в зону АГ. Рибосомы - внутриклеточные частицы, осуществляющие биосинтез белка; Р. обнаружены в клетках всех без исключения живых организмов: бактерий, растений и животных; каждая клетка содержит тысячи или десятки тысяч Р. Пластиды - внутриклеточные органеллы цитоплазмы автотрофных растений, содержащие пигменты и осуществляющие синтез органических веществ. У высших растений различают 3 типа П.: зелёные хлоропласты, бесцветные лейкопласты и различно окрашенные хромопласты. Пигменты ХП у высших растений представлены зелёными хлорофиллами а и в и каротиноидами — красно-оранжевым каротином и жёлтым ксантофиллом. ЛП — небольшие тельца, не имеющие окраски, округлые или вытянутые в длину, присутствуют во всех живых клетках растений. В ЛП из простых органических соединений синтезируются более сложные вещества — крахмал и, возможно, жиры и белки, откладываемые в запас в тканях клубней, корней, корневищ и в эндосперме семян. ХР бывают округлой, неправильно многоугольной или даже игольчатой формы. Они содержат каротиноиды и придают жёлтую и оранжевую окраску осенним листьям, листочками околоцветника, созревающим и зрелым плодам помидоров, рябины, ландыша и др. Все типы П. способны переходить один в другой. Все П. имеют общее происхождение. Они развиваются из т. н. инициальных частиц — небольших пузыревидных образований, отделяющихся от оболочки клеточного ядра.

Страницы: 1, 2