- •6. Укажите основные черты строения липидов и углеводов. Какова биологическая роль этих соединений в клетках живых организмов?
- •38. В чем принципы эволюционного учения? Опишите процесс происхождения видов. В чем суть работ ч. Дарвина, ж.-б. Ламарка, а.Н. Северцова?
- •37. Опишите сущность понятия адаптации. В чем заключается принцип Ле-Шателье? Дайте понятие гомеостаза. В чем его биологическая роль?
- •15. Каковы структурные аспекты дыхания? Объясните локализацию процесса в клетке. Каковы основные особенности строения митохондрий?
- •24. Опишите механизмы и основные типы газообмена у животных. Приведите примеры.
- •16. Каковы клеточные механизмы трансмембранного переноса? в чем сущность пассивного переноса? Сравните понятия диффузии и осмоса.
- •8. Назовите известные Вам фотосистемы. Покажите основные светозависимые стадии фотосинтеза.
- •9. Укажите светонезависимые стадии фотосинтеза. Опишите основные стадии цикла Кальвина. Какова биологическая роль этого процесса?
- •11. Обоснуйте концепцию хемиосмотического сопряжения.
- •26. Опишите процесс пищеварения у разных групп животных. Укажите биологическую роль, отметьте эволюционное развитие пищеварительной системы.
- •29. Дайте понятие экскреции у млекопитающих. Какие основные этапы можно выделить в этом процессе? Какова биологическая роль этого процесса?
- •43. Дайте определение понятие ресурса. Укажите существующие принципы ресурсопотребления в биосфере и в обществе.
- •42. Вернадский о распределении живого вещества в биосфере. «Сгущения» и «плёнки» жизни в океане.
- •14. Опишите сущность процесса окислительного фосфорилирования. В чем заключается его энергетическая эффективность?
- •44. Дайте понятие стабильных и нестабильных экосистем. Укажите основные причины и пути преодоления экологического кризиса.
- •30. Дайте определение крови. Каковы биологические функции крови? Перечислите основные вещества, входящие в состав крови.
- •39 Назовите основные тезисы теории в.И. Вернадского о единстве живой и неживой природы. Дайте определение и сущность понятия биокосной системы.
- •12. Какова сущность процесса гликолиза? Покажите его основные молекулярные механизмы. Какова локализация процесса в клетке? Укажите энергетическую эффективность и эволюционный аспект процесса.
- •10. Сравните с-4 и сам- фотосинтез. Каковы физиологические и экологические особенности этих процессов?
- •20. Опишите лизосомы, как участников клеточного метаболизма. Какова их биологическая роль в клетке?
- •35. Сравните основные стадии процессов митоза и мейоза. Какова биологическая роль отдельных стадий и процессов в целом?
- •3. Дайте определения и сущность понятий: «начала термодинамики», «качество энергии». В чем заключается понятие энтропии? Что такое «стрела времени» в термодинамических процессах?
- •33. Что такое закономерность образования потока вещества? Опишите критерии: замкнутость, степень замкнутости.
- •15. Каковы структурные аспекты дыхания? Объясните локализацию процесса в клетке. Каковы основные особенности строения митохондрий?
- •19. Опишите комплекс Гольджи, как участника клеточного метаболизма. Какова его биологическая роль в клетке?
- •18. Каково участие эндоплазматической сети во внутриклеточном транспорте и трансформации веществ?
- •22. Опишите механизм транспорта воды и минеральных веществ растениями.
- •27. Опишите процесс пищеварения у млекопитающих. Какие основные стадии можно выделить в этом процессе? Биологическая роль процесса?
- •36. Дайте понятие управляющей связи. Какие основные типы управляющих связей выделяют?
- •25. Какие типы питания у животных Вам известны? Приведите примеры.
- •31. Опишите поток энергии через экологическое сообщество. Дайте определение «сообщества».
- •28. Опишите основные типы экскреции. Каковы биохимический и экологический аспекты этого процесса?
- •21. Дайте понятие транспирации и газообмена у растений. Какова биологическая роль этих процессов?
- •34. Каковы основные молекулярные механизмы сохранения биосистем? Что такое генный код? в чем заключается его универсальность? Укажите основные стадии биосинтеза белков.
- •1. Дайте понятие биологической системы. Что такое объект, предмет, методы, задачи биологии?
- •23. Опишите механизм транспорта органических веществ растениями. Что такое модель Мюнха?
- •2. Опишите уровни иерархии в биологии. В чем заключается принцип эмерджентности свойств и его методологические следствия? Покажите в чем аналогичность и множественность биосистем.
- •4. Дайте сущность понятия диссипативной структуры, понятия открытой системы. Перечислите основные постулаты Теоремы Пригожина. Напишите Ваше мнение по поводу энергетики живого: ”порядок из хаоса”.
- •13. Какова сущность цикла Кребса? Покажите его основные молекулярные механизмы. Какова локализация процесса в клетке? Укажите энергетическую эффективность и эволюционный аспект процесса.
- •7. Опишите основные группы фотосинтетических пигментов. Каковы спектры поглощения этих веществ?
- •17. Какие виды активного трансмембранного переноса Вы знаете? Объясните процессы с точки зрения молекулярного уровня.
- •36. Дайте понятие управляющей связи. Какие основные типы управляющих связей выделяют?
- •Ферментативная (каталитическая). Ферменты являются белками.
- •Типы структурной организации.
15. Каковы структурные аспекты дыхания? Объясните локализацию процесса в клетке. Каковы основные особенности строения митохондрий?
Анаэробное дыхание осуществляется в цитоплазме. Аэробный гораздо сложнее анаэробного и требует сложных мультиферментных систем, а также сопряженных систем переносчиков электронов. Без наличия жесткой пространственной организации эти системы не смогли бы выполнять свою роль. Поэтому аэробный процесс происходит в специальных органеллах – митохондриях. Митохондрии – это энергетические станции клетки. Их число в клетке непостоянно и зависит от возраста и энергетических потребностей клетки. Каждая митохондрия имеет двойную мембрану, расстояние между внешней и внутренней мембраной = 6 – 10 нм. Внутренняя мембрана заключает в себе полужесткий матрикс митохондрии и образует многочисленные складки – кристы. Они существенно увеличивают площадь мембран и соответственно межмембранный объем, обеспечивая место для размещения мультиферментных систем и облегчая доступ к ферментам, находящимся в митохондриальном матриксе. Вся толща внутренней мембраны митохондрии заполнена компонентами дыхательной цепи. Они размещены друг по отношению к другу строго упорядоченным образом. В митохондриальном матриксе содержится большая часть ферментов, участвующих в цикле Кребса и в окислении жирных кислот. Здесь же находятся митохондриальные ДНК, РНК и рибосомы, которые осуществляют синтез тех самых ферментов, участвующих в процессах аэробного дыхания.
Митохондрии были описаны впервые в 1850 году Келликером, который обнаружил их в мышцах насекомых. Название «митохондрии» появилось в 1898 году. В 50-х годах XX века было показано, что в мембранах митохондрий заключены ферменты дыхательной цепи, цикла Кребса и окислительного фосфорилирования. Митохондрии встречаются практически во всех клетках эукариот. Исключение составляют некоторые паразитические простейшие (например, трихомонады). Количество митохондрий в клетках варьирует от одной (у некоторых водорослей и простейших, например трипаносом) до 500-1000 в соматических клетках млекопитающих.
Форма митохондрий может быть различной. Например, у дрожжей и некоторых других грибов может быть одна гигантская разветвленная митохондрия; в нервных клетках мозга митохондрии нитевидные; в поперечнополосатых мышцах небольшое количество сильно разветвленных митохондрий образует так называемую митохондриальную сеть. Форма митохондрий может меняться и в онтогенезе. Число митохондрий также не является неизменным. Оно может возрастать при активизации дыхания. Митохондрии могут расти в длину, сжиматься, ветвиться, делиться — и все это быстрее чем за одну минуту.
Как правило, митохондрии располагаются в клетке или в участках, где расходуется энергия, или около скоплений запасных питательных веществ (например, капелек жира).
Общий план строения митохондрий один и тот же у всех эукариот.
Митохондрии окружены двумя мембранами, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана образует выросты в митохондриальный матрикс (кристы). В матриксе содержатся ДНК, рибосомы и различные включения. Рибосомы могут прикрепляться к внутренней мембране. Структура митохондрий зависит от функциональной активности ткани и организма. При этом может изменяться не только форма и количество крист, но и количество самих митохондрий. Например, при гиподинамии (недостатке движения) у крыс количество крист в митохондриях и количество самих митохондрий в поперечно-полосатых мышцах резко уменьшается. Если этих животных заставить активно двигаться, митохондрии быстро принимают прежний вид и восстанавливается их исходное количество.
Наружная и внутренняя мембраны митохондрий значительно различаются между собой. Внутренняя мембрана способна легко менять форму (число и размер крист). Внешняя может лишь необратимо растягиваться вплоть до разрыва. Внутренняя мембрана почти непроницаема для ионов. Внешняя обладает неспецифической проницаемостью. Наружная мембрана бедна ферментами. Зато на внутренней мембране и в матриксе имеются все ферменты, обеспечивающие дыхание. Для внутренней мембраны характерна избирательная проницаемость. Такое положение объясняется тем, что именно с внутренней мембраной связано осуществление основной функции митохондрий — кислородного этапа даюшия, т. е. снабжения клетки энергией.
Еще одной стороной деятельности митохондрий является их участие в синтезе стероидных гормонов (в корковом веществе надпочечников) и отдельных липидов.
В митохондриях могут накапливаться ионы кальция. В ооцитах животных митохондрии могут накапливать желток, но при этом утрачивают основную функцию —• участие в процессах дыхания. Митохондрии печени и почек способны накапливать яды и вредные вещества, изолируя нх таким образом от цитоплазмы.
Срок жизни митохондрий небольшой (например, в клетках печени крысы всего 20 дней). Образуются митохондрии в результате деления существующих ранее. Это объясняется.тем, что митохондрии имеют собственную генетическую систему — митохондриальную ДНК и собственный белоксинтезирующий аппарат. Обычно в митохондрии содержатся несколько молекул кольцевой ДНК, напоминающей хромосому прокариот. В то же время показано, что большая часть белков митохондрий кодируется ядерной ДНК.
Таким образом, митохондрии можно рассматривать как полуавтономные органоиды, ведущие свое происхождение от симбиотических прокариотичееких организмов, предположительно пурпурных бактерий.