Биология, 9 класс: МОДО

Функции опорно-двигательной системы человека Опорно-двигательная система представляет собой комплекс костей, суставов и мышц, обеспечивающих поддержку тела, защиту внутренних органов и движение. Она состоит из скелета (костной системы) и мышечной системы, которые работают вместе, обеспечивая основные жизненные функции. Строение и функции опорно-двигательной системы 1. Скелет Скелет человека состоит из около 206 костей, соединенных суставами, связками и хрящами. Он выполняет следующие функции: механическая опора – поддерживает форму тела и служит основой для прикрепления мышц; защита органов – череп защищает головной мозг, ребра – сердце и легкие, позвоночник – спинной мозг; кроветворная функция – красный костный мозг участвует в образовании клеток крови; минеральный обмен – кости служат депо кальция и фосфора. 2. Мышечная система Мышцы составляют 40-50% массы тела и выполняют следующие функции: Движение тела – сокращение мышц приводит к движению костей. Поддержание позы – мышцы обеспечивают баланс и правильную осанку. Терморегуляция – при сокращении мышц выделяется тепло.

Группа крови человека определяется наличием или отсутствием специфических белков (антигенов) на поверхности эритроцитов. Эти антигены кодируются генами и передаются от родителей потомкам по законам наследственности. Существует две основные системы для классификации групп крови: • Система ABO – основана на наличии антигенов A и B на поверхности эритроцитов. • Резус-фактор (Rh) – определяется наличием белка RhD на мембране эритроцитов. Система ABO Группа крови определяется одним геном, имеющим три аллеля: IA – кодирует антиген A IB – кодирует антиген B i – не кодирует антигенов Так как у человека две копии каждого гена (одна от отца, другая от матери), возможны шесть генотипов и четыре группы крови: Объяснение: Если у человека группа крови I (O), он может передать только аллель i. Группа крови IV (AB) возможна только при наличии обоих доминантных аллелей IA и IB. Группы крови наследуются по законам Менделя, где IA и IB доминируют над i. Резус-фактор (Rh) Резус-фактор определяется одним геном с двумя аллелями: Rh+ (доминирующий) – наличие антигена D Rh- (рецессивный) – отсутствие антигена D Объяснение: Если у ребенка Rh+, а у матери Rh-, возможен резус-конфликт, если у плода Rh+ кровь. Rh+ является доминантным, поэтому ребенок унаследует его, если получит хотя бы один Rh+ аллель от родителей. Решение задачи на наследование групп крови Задача У отца группа крови II (A) (генотип IAi), а у матери группа крови III (B) (генотип IBi). Определите возможные группы крови у ребенка. Решение Строим решетку Пеннета: Ответ: У ребенка может быть любая из четырех групп крови (A, B, AB, O) с вероятностью 25% каждая.

Клеточный цикл. Митоз. Фазы митоза Деле́ние кле́тки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток. Обычно деление клетки – это часть большего, клеточного цикла. У эукариот есть два различных типа деления клетки: вегетативное деление, при котором каждая дочерняя клетка генетически идентична родительской клетке (митоз), и репродуктивное клеточное деление, при котором количество хромосом в дочерней клетке снижается вдвое для производства гамет (мейоз). Митоз – это деление неполовых (соматических клеток). Все новые клетки возникают путем деления уже существующей клетки. Этот процесс наблюдается и у одноклеточных, и у многоклеточных организмов. Способность к делению – важнейшее свойство клеток. Клеточное деление не прекращается на протяжении всей жизни организма – от рождения до смерти. «Всякая клетка от клетки» («omnis cellula ex cellulae») – такой вывод сделал Рудольф Вирхов. Клеточный цикл – промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления и до её следующего деления или гибели. Состоит из двух этапов: интерфазы и деления клетки – митоза. В ходе интерфазы идет процесс подготовки клетки к делению. Митоз – непрямое деление клетки, при котором каждая из двух дочерних клеток получает генетический материал, идентичный материнской клетке. Митоз происходит в 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В профазе увеличивается объем ядра; исчезает ядрышко, растворяется ядерная оболочка, и хромосомы оказываются в цитоплазме клетки; центриоли расходятся к полюсам; формируется веретено деления, нити которого идут от полюса к полюсу. В метафазе удвоенные хромосомы упорядоченно располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом. Хромосомы состоят из двух хроматид. В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и хроматиды становятся самостоятельными хромосомами; нити веретена деления сокращаются и тянут дочерние хромосомы к полюсам клетки. В телофазе хромосомы, собравшиеся у полюсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми; вокруг них образуется ядерная оболочка, восстанавливаются ядрышки. Деление ядра, т.е. формирование ядер дочерник клеток, называют кариокинезом. Затем идёт деление цитоплазмы – цитокенез. Хромосомы состоят из одной хроматиды. В результате митоза образуются две дочерние клетки с тем же набором хромосом, что и исходная клетка. Митоз имеет универсальный характер, он протекает одинаково у всех видов, клетки которых имеют ядро. Митоз обеспечивает равномерное распределение наследственного материала между клетками. Универсальный характер митоза служит доказательством материального единства органического мира. За счёт митоза осуществляется рост организмов, регенерация клеток и тканей, бесполое размножение, в том числе все способы вегетативного размножения растений.

Клеточный цикл. Митоз. Фазы митоза Деле́ние кле́тки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток. Обычно деление клетки – это часть большего, клеточного цикла. У эукариот есть два различных типа деления клетки: вегетативное деление, при котором каждая дочерняя клетка генетически идентична родительской клетке (митоз), и репродуктивное клеточное деление, при котором количество хромосом в дочерней клетке снижается вдвое для производства гамет (мейоз). Митоз – это деление неполовых (соматических клеток). Все новые клетки возникают путем деления уже существующей клетки. Этот процесс наблюдается и у одноклеточных, и у многоклеточных организмов. Способность к делению – важнейшее свойство клеток. Клеточное деление не прекращается на протяжении всей жизни организма – от рождения до смерти. «Всякая клетка от клетки» («omnis cellula ex cellulae») – такой вывод сделал Рудольф Вирхов. Клеточный цикл – промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления и до её следующего деления или гибели. Состоит из двух этапов: интерфазы и деления клетки – митоза. В ходе интерфазы идет процесс подготовки клетки к делению. Митоз – непрямое деление клетки, при котором каждая из двух дочерних клеток получает генетический материал, идентичный материнской клетке. Митоз происходит в 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В профазе увеличивается объем ядра; исчезает ядрышко, растворяется ядерная оболочка, и хромосомы оказываются в цитоплазме клетки; центриоли расходятся к полюсам; формируется веретено деления, нити которого идут от полюса к полюсу. В метафазе удвоенные хромосомы упорядоченно располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом. Хромосомы состоят из двух хроматид. В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и хроматиды становятся самостоятельными хромосомами; нити веретена деления сокращаются и тянут дочерние хромосомы к полюсам клетки. В телофазе хромосомы, собравшиеся у полюсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми; вокруг них образуется ядерная оболочка, восстанавливаются ядрышки. Деление ядра, т.е. формирование ядер дочерник клеток, называют кариокинезом. Затем идёт деление цитоплазмы – цитокенез. Хромосомы состоят из одной хроматиды. В результате митоза образуются две дочерние клетки с тем же набором хромосом, что и исходная клетка. Митоз имеет универсальный характер, он протекает одинаково у всех видов, клетки которых имеют ядро. Митоз обеспечивает равномерное распределение наследственного материала между клетками. Универсальный характер митоза служит доказательством материального единства органического мира. За счёт митоза осуществляется рост организмов, регенерация клеток и тканей, бесполое размножение, в том числе все способы вегетативного размножения растений.

Развитие методов биологического исследования тесно связано с историей изучения клеточного строения организмов и в первую очередь – с развитием микроскопической техники. Первый, кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук (1635–1703). Именно он впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Роберт Гук заметил, что в их состав входит множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Это были клетки растительного организма (точнее – оболочки растительных клеток). Рисунок 2. Строение животной и растительной клетки. Органоиды клетки Клетка – основная структурная и функциональная единица живого, состоящая из трёх структурных компонентов: оболочки, цитоплазмы и ядра. Ядро имеют клетки всех организмов кроме бактерий. Ядро – это двумембранный органоид. Внутри него находится ядерный сок – кариоплазма, в которой плавают ядрышки и хромосомы, состоящие из хроматина – ДНК и белков. Они хранители наследственной информации о строении белков. В цитоплазме находятся органоиды. Все органоиды имеют постоянное строение и выполняют строго определённые функции. По наличию мембран органоиды делят на три группы: одномембранные (лизосомы, эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс или аппарат Гольджи, вакуоль), двумембранные (ядро, митохондрии и пластиды) и немембранные (рибосомы, центриоль, микротрубочки, органоиды движения (жгутики и реснички) и цитоскелет). Мембрана выполняет защитную функцию, избирательную проницаемость (пино- и фагоцитоз). Клеточная мембрана животной клетки гладкая и эластичная, не образована клетчаткой. Растительные клетки имеют клеточную оболочку, состоящую из клетчатки. ЭПС – мембранные канальцы внутри цитоплазмы. Гладкая ЭПС (без рибосом) осуществляет синтез жиров и углеводов. Шероховатая ЭПС (с рибосомами) – биосинтез сложных белков. В целом – внутриклеточный транспорт веществ. Аппарат (комплекс) Гольджи – цистерны и мембранные полости. Синтезируют мембранные пузырьки, предназначенные для выделения наружу или длительного хранения. Внутриклеточный транспорт, модификация и синтез жиров и углеводов, образование лизосом. Митохондрии – двумембранный компонент клетки: внешняя и внутренняя мембрана, последняя образует складки – кристы, – «силовые станции клетки», синтез АТФ. Лизосомы – пищеварительные вакуоли (мембранные пузырьки заполненные пищеварительными ферментами). Разлагают вредные, а также питательные вещества (внутриклеточное пищеварение). Могут осуществлять самопереваривание – автолиз. Есть у животных и грибов. Клеточный центр – центриоли – пара цилиндров, гранями которых являются микротрубочки, участвуют в образовании веретена деления (при делении клетки, митоз, мейоз). Структуры присущие только растительным клеткам: вакуоли и пластиды, клеточная стенка из целлюлозы. Пластиды – присущи растительным клеткам. Существует три вида пластид: хлоропласты – содержат зелёный пигмент хлорофилл и осуществляют фотосинтез; лейкопласты – белые или бесцветные – накапливают крахмал; хромопласты – содержат красные, жёлтые и оранжевые пигменты – каротиноиды, они придают частям растений (лепесткам, плодам, листьям) соответствующую окраску. Накапливают питательные вещества (в моркови и свёкле) и вредные вещества (в осенних листьях), придают окраску лепесткам цветов – служат для привлечения насекомых. Настоящая вакуоль есть только у растений и грибов. Поддерживает внутриклеточное давление (тургор) и осуществляет хранение клеточного сока. К органоидам движения относятся жгутики, реснички, микротрубочки (они встречаются у одноклеточных животных: инфузориевые имеют реснички; эвглена зелёная имеет жгутик, некоторые бактерии могут иметь жгутик(и) и одноклеточная водоросль, например, хламидомонада имеет жгутики). Цитоскелет состоит из микротрубочек (его роль – обеспечивает ток цитоплазмы). Рибосомы осуществляют синтез белков. Они состоят из двух неравных субъединиц. Субъединицы рибосом синтезируются в ядрышках и через поры ядерной мембраны поступают в цитоплазму, где располагаются либо на мембранах ЭПС, либо свободно. Таблица 1.

Процессы происходящие в интерфазе Все новые клетки возникают путем деления уже существующей клетки. Этот процесс наблюдается и у одноклеточных, и у многоклеточных организмов. Способность к делению – важнейшее свойство клеток. Деле́ние кле́тки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток – это часть большего клеточного цикла. Клеточный цикл – промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления и до её следующего деления или гибели. Клеточный цикл состоит из двух этапов: подготовительного – интерфазы и деления клетки – митоза. Интерфаза состоит из трех периодов: Gl, S и G2. Период до удвоения хромосом (Gl) длительный – от 10 ч. до нескольких суток. Период удвоения хромосом (S) продолжается от 6 до 10 ч. Период после удвоения хромосом (G2) самый короткий – от 3 до 6 ч. Пресинтетический период (G1) Клетка интенсивно растет, идет синтез РНК, белка, ферментов, увеличивается число митохондрий и рибосом. Клетка готовится к удвоению хромосом (2n2c). Синтетический период (S) Происходит удвоение хромосом, в основе которого репликация ДНК. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, синтез белков-гистонов (2n4c). Постсинтетический период (G2) Клетка готовится к делению: синтез АТФ, синтез белков, из которых будет сформировано веретено деления, увеличение объема ядра, удвоение массы цитоплазмы (2n4c). У эукариот есть два различных типа деления клетки: вегетативное деление, при котором каждая дочерняя клетка генетически идентична родительской клетке (митоз), и репродуктивное клеточное деление, при котором количество хромосом в дочерней клетке снижается вдвое для производства гаметы (мейоз). Мейоз состоит из двух делений, идущих подряд. Во время интерфазы между первым и вторым делениями репликации ДНК не происходит – хромосомы не удваиваются. Миоциты (мышечные волокна) – клетки, образующие мышцы. Фасция(и) – соединительно-тканная оболочка, покрывающая мышцы снаружи. Сухожилия – соединительнотканная часть поперечно-полосатых мышц, посредством которой мышцы прикрепляются к костям. Мышцы-антогонисты – оказывают противоположно направленные действия (сгибатели – разгибатели). Сократимость – основное свойство мышц, способность мышечных волокон укорачиваться. Мышцы опорно-двигательной системы (табл. 2) приводят в движение скелет. Эти движения регулируются сознанием. Диафрагма (мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной) и межрёберные мышцы участвуют в процессе дыхания.

Наша мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, почечных лоханок и мочеиспускательного канала. Она выполняет важную роль синтезирования продуктов жизнедеятельности организма, выводит из него шлаки и токсины, обеспечивает постоянное количество жидкости и состав микроэлементов, участвует в белковом, углеводном и жировом обменах. От здоровья мочевыделительной системы напрямую зависит качество жизни. Чаще всего причиной проблем с органами мочевыделительной системы становятся вредоносные микроорганизмы, попадающие в организм из-за переохлаждения, ослабления иммунитета, несоблюдения правил интимной гигиены, беспорядочной половой жизни, нарушения обмена веществ и банальных стрессов. Нарушения работы почек приводят к неблагоприятным изменениям в организме, изменению основных реакций обмена веществ, а в некоторых случаях представляет опасность для жизни. Потому так важно сохранять работоспособность почек и не допускать развития болезней мочевыделительной системы. К заболеваниям мочевыделительной системы, как правило, приводит кишечная палочка или бактерии, чаще всего грамотрицательные. Бактерии провоцируют развитие восходящих (через мочеиспускательный канал) или нисходящих инфекций. При восходящих инфекциях возбудители болезни проникают в мочевой пузырь через мочеиспускательный канал и, передвигаясь по системе, приводят к её воспалению. Чтобы предотвратить воспалительный процесс, необходимо соблюдать правила личной гигиены: обмывать наружные половые органы тёплой водой утром и вечером перед сном, полотенце следует менять не реже 1 раза в неделю, а также следует часто менять нижнее бельё. К наиболее распространённым восходящим инфекциям относятся цистит и пиелонефрит. Цистит, или воспаление мочевого пузыря возникает при проникновении бактерий по мочеиспускательному каналу в мочевой пузырь. Заболевание сопровождается частым мочеиспусканием, нередко с болями внизу живота, чувством неполного опорожнения мочевого пузыря, повышением температуры. При данных симптомах необходимо обратиться за помощью к врачу, который назначит антибиотики. При отсутствии лечения инфекция движется выше по мочеточникам в почки, и приводит к пиелонефриту. Он возникает при проникновении патогенных бактерий в нефрон и разрушении его однослойного эпителия. К симптомам этого заболевания относятся: повышение температуры, отёки, выделение мочи с кровью, нарушение белково-липидного обмена, сильные боли в пояснице. При пиелонефрите ухудшается обратное всасывание солей почечными канальцами, что приводит к выведению их с мочой из организма. Данное заболевание, как и цистит, лечат антибиотиками. При нисходящих инфекциях возбудитель заболевания перемещается из высоких отделов мочевыделительной системы в более низкие (из почек в мочевой пузырь). Как правило, данное заболевание начинается после перенесённой ангины, скарлатины. Даже воспаление миндалин или десны может привести к болезням почек. Это происходит при транспортировке микробов с током крови от очага инфекции к органу мочевыделительной системы. Ещё одним заболеванием мочевыделительной системы является мочекаменная болезнь. Вследствие нарушения обмена веществ в моче наблюдается переизбыток солей, что приводит к образованию твёрдых структур – камней – преимущественно состоящих из солей кальция ?!оксалаты, состав). Новообразования могут быть разных размеров и формы: от очень маленьких, напоминающих песчинки, до больших, занимающих всю почечную лоханку. При мочекаменной болезни наблюдаются боли в пояснице, почечная колика, боль при мочеиспускании. Почечные камни, в свою очередь, могут стать причиной возникновения опасного заболевания – острой почечной недостаточности. Она характеризуется быстрым снижением способности почек очищать кровь от продуктов метаболизма. Причиной возникновения почечной недостаточности могут стать не только мочекаменные болезни, но и травмы, отравления. Без почек прожить невозможно, и если нельзя вылечить заболевание почек, приходится прибегать к пересадке донорского органа. Первая трансплантация почки была проведена в 1950 году в Чикаго Р. Лоулером. В настоящее время более 90% людей с пересаженной почкой возвращаются к нормальной жизни в течение 3 месяцев после проведения операции. Люди с трансплантированной почкой могут прожить ещё более двадцати лет. Но болезнь всегда лучше предупреждать, чем лечить. Для этого необходимо следовать простым советам: не переедать, своевременно лечить инфекционные заболевания, не злоупотреблять острой и солёной пищей, контролировать качество питьевой воды, соблюдать правила личной гигиены, избегать переохлаждения, отказаться от вредных привычек. Соблюдая эти нехитрые правила, можно уберечь почки от заболеваний. Итак, гигиена мочевыделительной системы включает: правильное питание, своевременное лечение зубов, закаливание организма, приём лекарства только по назначению врача, соблюдение личной гигиены, осторожность при контакте с ядами, соблюдение рационального питьевого режима, в зависимости от возраста и физической активности.

Развитие методов биологического исследования тесно связано с историей изучения клеточного строения организмов и в первую очередь – с развитием микроскопической техники. Первый, кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук (1635–1703). Именно он впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Роберт Гук заметил, что в их состав входит множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Это были клетки растительного организма (точнее – оболочки растительных клеток). Рисунок 2. Строение животной и растительной клетки. Органоиды клетки Клетка – основная структурная и функциональная единица живого, состоящая из трёх структурных компонентов: оболочки, цитоплазмы и ядра. Ядро имеют клетки всех организмов кроме бактерий. Ядро – это двумембранный органоид. Внутри него находится ядерный сок – кариоплазма, в которой плавают ядрышки и хромосомы, состоящие из хроматина – ДНК и белков. Они хранители наследственной информации о строении белков. В цитоплазме находятся органоиды. Все органоиды имеют постоянное строение и выполняют строго определённые функции. По наличию мембран органоиды делят на три группы: одномембранные (лизосомы, эндоплазматическая сеть (ЭПС), комплекс или аппарат Гольджи, вакуоль), двумембранные (ядро, митохондрии и пластиды) и немембранные (рибосомы, центриоль, микротрубочки, органоиды движения (жгутики и реснички) и цитоскелет). Мембрана выполняет защитную функцию, избирательную проницаемость (пино- и фагоцитоз). Клеточная мембрана животной клетки гладкая и эластичная, не образована клетчаткой. Растительные клетки имеют клеточную оболочку, состоящую из клетчатки. ЭПС – мембранные канальцы внутри цитоплазмы. Гладкая ЭПС (без рибосом) осуществляет синтез жиров и углеводов. Шероховатая ЭПС (с рибосомами) – биосинтез сложных белков. В целом – внутриклеточный транспорт веществ. Аппарат (комплекс) Гольджи – цистерны и мембранные полости. Синтезируют мембранные пузырьки, предназначенные для выделения наружу или длительного хранения. Внутриклеточный транспорт, модификация и синтез жиров и углеводов, образование лизосом. Митохондрии – двумембранный компонент клетки: внешняя и внутренняя мембрана, последняя образует складки – кристы, – «силовые станции клетки», синтез АТФ. Лизосомы – пищеварительные вакуоли (мембранные пузырьки заполненные пищеварительными ферментами). Разлагают вредные, а также питательные вещества (внутриклеточное пищеварение). Могут осуществлять самопереваривание – автолиз. Есть у животных и грибов. Клеточный центр – центриоли – пара цилиндров, гранями которых являются микротрубочки, участвуют в образовании веретена деления (при делении клетки, митоз, мейоз). Структуры присущие только растительным клеткам: вакуоли и пластиды, клеточная стенка из целлюлозы. Пластиды – присущи растительным клеткам. Существует три вида пластид: хлоропласты – содержат зелёный пигмент хлорофилл и осуществляют фотосинтез; лейкопласты – белые или бесцветные – накапливают крахмал; хромопласты – содержат красные, жёлтые и оранжевые пигменты – каротиноиды, они придают частям растений (лепесткам, плодам, листьям) соответствующую окраску. Накапливают питательные вещества (в моркови и свёкле) и вредные вещества (в осенних листьях), придают окраску лепесткам цветов – служат для привлечения насекомых. Настоящая вакуоль есть только у растений и грибов. Поддерживает внутриклеточное давление (тургор) и осуществляет хранение клеточного сока. К органоидам движения относятся жгутики, реснички, микротрубочки (они встречаются у одноклеточных животных: инфузориевые имеют реснички; эвглена зелёная имеет жгутик, некоторые бактерии могут иметь жгутик(и) и одноклеточная водоросль, например, хламидомонада имеет жгутики). Цитоскелет состоит из микротрубочек (его роль – обеспечивает ток цитоплазмы). Рибосомы осуществляют синтез белков. Они состоят из двух неравных субъединиц. Субъединицы рибосом синтезируются в ядрышках и через поры ядерной мембраны поступают в цитоплазму, где располагаются либо на мембранах ЭПС, либо свободно. Таблица 1.

Пассивный и активный транспорт Обмен клетки с внешней средой различными веществами и энергией является жизненно необходимым условием ее существования. Для поддержания постоянства химического состава и свойств цитоплазмы в условиях, когда имеют место существенные различия химического состава и свойств внешней среды и цитоплазмы клетки, должны существовать специальные транспортные механизмы, избирательно перемещающие вещества через клеточные мембраны. В частности, клетки должны располагать механизмами доставки кислорода и питательных веществ из среды существования и удаления в нее метаболитов. Градиенты концентраций различных веществ существуют не только между клеткой и внешней средой, но и между органеллами клетки и цитоплазмой, и транспортные потоки веществ наблюдаются между различными отсеками клетки. Особое значение для восприятия и передачи информационных сигналов имеет поддержание трансмембранной разности концентраций минеральных ионов Na+, К+, Са2+. Различают пассивный и активный транспорт веществ через мембрану клеток. Пассивный транспорт — перенос веществ через биомембрану по градиенту (концентрационный, осмотический, гидродинамический и т.д.) и без расхода энергии. Активный транспорт — перенос веществ через биомембрану против градиента и с расходом энергии. У человека 30-40 % всей энергии, образующейся в ходе метаболических реакций, расходуется на этот вид транспорта. В почках 70-80 % потребляемого кислорода идет на активный транспорт.

Важнейшие сельскохозяйственные растения и домашние животные имеют свои центры происхождения – регионы, где они были впервые одомашнены человеком. Эти центры были определены на основе археологических находок, сравнительно-генетических исследований и анализа распространения диких предков современных видов. Изучением центров происхождения растений занимался Николай Иванович Вавилов. Он выявил основные регионы, где происходило формирование культурных растений. Согласно его теории, в местах с наибольшим разнообразием диких предков происходит наибольшее генетическое разнообразие культурных форм. Также существуют центры происхождения домашних животных, которые определяются по ископаемым останкам и генетическим исследованиям. Эти центры совпадают с древними очагами развития сельского хозяйства. Центры происхождения культурных растений по Вавилову Объяснение: Вавилов доказал, что культурные растения происходят из определенных географических регионов. Эти регионы до сих пор играют важную роль в генетическом разнообразии растений. Центры происхождения домашних животных Домашние животные были одомашнены в местах, где человек начал вести оседлый образ жизни. Центры происхождения животных совпадают с древними цивилизациями. Значение центров происхождения 1. Сохранение генофонда. Дикие родственники культурных растений и домашних животных являются важным источником генов для селекции. 2. Историческое значение. Центры происхождения связаны с древними цивилизациями, такими как шумеры, египтяне, инки. 3. Развитие сельского хозяйства. Знание происхождения растений и животных помогает улучшать их продуктивность и устойчивость.

Группа крови человека определяется наличием или отсутствием специфических белков (антигенов) на поверхности эритроцитов. Эти антигены кодируются генами и передаются от родителей потомкам по законам наследственности. Существует две основные системы для классификации групп крови: • Система ABO – основана на наличии антигенов A и B на поверхности эритроцитов. • Резус-фактор (Rh) – определяется наличием белка RhD на мембране эритроцитов. Система ABO Группа крови определяется одним геном, имеющим три аллеля: IA – кодирует антиген A IB – кодирует антиген B i – не кодирует антигенов Так как у человека две копии каждого гена (одна от отца, другая от матери), возможны шесть генотипов и четыре группы крови: Объяснение: Если у человека группа крови I (O), он может передать только аллель i. Группа крови IV (AB) возможна только при наличии обоих доминантных аллелей IA и IB. Группы крови наследуются по законам Менделя, где IA и IB доминируют над i. Резус-фактор (Rh) Резус-фактор определяется одним геном с двумя аллелями: Rh+ (доминирующий) – наличие антигена D Rh- (рецессивный) – отсутствие антигена D Объяснение: Если у ребенка Rh+, а у матери Rh-, возможен резус-конфликт, если у плода Rh+ кровь. Rh+ является доминантным, поэтому ребенок унаследует его, если получит хотя бы один Rh+ аллель от родителей. Решение задачи на наследование групп крови Задача У отца группа крови II (A) (генотип IAi), а у матери группа крови III (B) (генотип IBi). Определите возможные группы крови у ребенка. Решение Строим решетку Пеннета: Ответ: У ребенка может быть любая из четырех групп крови (A, B, AB, O) с вероятностью 25% каждая.

Пассивный и активный транспорт Обмен клетки с внешней средой различными веществами и энергией является жизненно необходимым условием ее существования. Для поддержания постоянства химического состава и свойств цитоплазмы в условиях, когда имеют место существенные различия химического состава и свойств внешней среды и цитоплазмы клетки, должны существовать специальные транспортные механизмы, избирательно перемещающие вещества через клеточные мембраны. В частности, клетки должны располагать механизмами доставки кислорода и питательных веществ из среды существования и удаления в нее метаболитов. Градиенты концентраций различных веществ существуют не только между клеткой и внешней средой, но и между органеллами клетки и цитоплазмой, и транспортные потоки веществ наблюдаются между различными отсеками клетки. Особое значение для восприятия и передачи информационных сигналов имеет поддержание трансмембранной разности концентраций минеральных ионов Na+, К+, Са2+. Различают пассивный и активный транспорт веществ через мембрану клеток. Пассивный транспорт — перенос веществ через биомембрану по градиенту (концентрационный, осмотический, гидродинамический и т.д.) и без расхода энергии. Активный транспорт — перенос веществ через биомембрану против градиента и с расходом энергии. У человека 30-40 % всей энергии, образующейся в ходе метаболических реакций, расходуется на этот вид транспорта. В почках 70-80 % потребляемого кислорода идет на активный транспорт.

Процессы происходящие в интерфазе Все новые клетки возникают путем деления уже существующей клетки. Этот процесс наблюдается и у одноклеточных, и у многоклеточных организмов. Способность к делению – важнейшее свойство клеток. Деле́ние кле́тки — процесс образования из родительской клетки двух и более дочерних клеток – это часть большего клеточного цикла. Клеточный цикл – промежуток времени от момента возникновения клетки в результате деления и до её следующего деления или гибели. Клеточный цикл состоит из двух этапов: подготовительного – интерфазы и деления клетки – митоза. Интерфаза состоит из трех периодов: Gl, S и G2. Период до удвоения хромосом (Gl) длительный – от 10 ч. до нескольких суток. Период удвоения хромосом (S) продолжается от 6 до 10 ч. Период после удвоения хромосом (G2) самый короткий – от 3 до 6 ч. Пресинтетический период (G1) Клетка интенсивно растет, идет синтез РНК, белка, ферментов, увеличивается число митохондрий и рибосом. Клетка готовится к удвоению хромосом (2n2c). Синтетический период (S) Происходит удвоение хромосом, в основе которого репликация ДНК. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, синтез белков-гистонов (2n4c). Постсинтетический период (G2) Клетка готовится к делению: синтез АТФ, синтез белков, из которых будет сформировано веретено деления, увеличение объема ядра, удвоение массы цитоплазмы (2n4c). У эукариот есть два различных типа деления клетки: вегетативное деление, при котором каждая дочерняя клетка генетически идентична родительской клетке (митоз), и репродуктивное клеточное деление, при котором количество хромосом в дочерней клетке снижается вдвое для производства гаметы (мейоз). Мейоз состоит из двух делений, идущих подряд. Во время интерфазы между первым и вторым делениями репликации ДНК не происходит – хромосомы не удваиваются. Миоциты (мышечные волокна) – клетки, образующие мышцы. Фасция(и) – соединительно-тканная оболочка, покрывающая мышцы снаружи. Сухожилия – соединительнотканная часть поперечно-полосатых мышц, посредством которой мышцы прикрепляются к костям. Мышцы-антогонисты – оказывают противоположно направленные действия (сгибатели – разгибатели). Сократимость – основное свойство мышц, способность мышечных волокон укорачиваться. Мышцы опорно-двигательной системы (табл. 2) приводят в движение скелет. Эти движения регулируются сознанием. Диафрагма (мышечная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной) и межрёберные мышцы участвуют в процессе дыхания.