Предмет изучения и задачи биологии, ее связь с другими науками, классификация биологический наук

Предмет изучения и задачи биологии, ее связь с другими науками, классификация биологический наук

Биология — наука о живых системах, изучающая: 1)различные формы жив организмов, их строение, функции, индивидуальное развитие, эволюцию, 2)их взаимоотношения с окружающей средой. Различают ряд частных биологических наук

1) по объектам исследовани: зоология (о животных), ботаника (о растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще более мелкие подразделения (орнитология-о птицах, ихтиология-о рыбах, альгология –о водоросляхи т.д.).

2)  по строению и механизмам функционирования био систем: анатомия, цитология, гистология (ткани), физиология (функционирование организма), бионика (попытки создания природных аналогов техническим путем), биохимия.

Выявлением и характеристикой общих свойств живых организмов (метаболизм, способность к размножению и развитию и т.д.) и их системных комплексов с неживой природой занимается т.н. общая биология. Перед общей биологией стоит задача познать сущность жизни, ответить на вопрос – что есть жизнь. На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия (распознавание людей по физическим или поведенческим чертам и т. д.). В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика.

Биогеоценоз и его компоненты

Биогеоценоз – это совокупность однородных природных элементов на определенном участке поверхности Земли (по Сукачёву). Биогеоценоз – это участок территории относительно однородный по экологическим условиям, занятый одним биоценозом. Состав: биоценоз+экотоп. В биогеоценоз входят: фитоценоз (растения), зооценоз (животные), микробоценоз.

Биоценоз – определенное сообщество взаимосвязанных живых организмов или совокупность популяций, живущих на определенных участках суши или водоемов.

Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами водные экосистемы, большинство искусственных экосистем. Т.о., каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз.

Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп. Экотоп – местообитания сообществ живых организмов, экологические особенности которого определяются физико-географическими особенностями данной территории. Биотоп – относительно однородный по абиотическим факторам среды участок суши или водоёма заселённый живыми организмами (занятый одним биоценозом). Биотоп совместно с биоценозом составляет единый биогеоценоз.

Сов-ть биогеоценозов З образует биогеоценотический покров или биосферу

 

Определение биологических систем

Биологическая система – биотическое сообщество на конкретном участке, взаимодействующее с физической средой таким образом, что поток энергии создаёт четко определяющую биотическую структуру и круговорот вещества между живой и неживой частями. (По Одуму)

Биологическая система – открытая саморегулирующаяся, самовоспроизводимая система, построенная из белков и нуклеиновых кислот, способная их синтезировать. К биологическим системам относятся сложные системы разного уровня организации: биологические макромолекулы, субклеточные органеллы, клетки, органы, организмы, популяции.

Определение экологии

  Экология — наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой. По Геккелю (предложившему термин), экология – общая наука об отношениях организмов и окружающей среды, которая включает все условия существования, а не частично органический и неорганический мир. Экология – совокупность научных и практических проблем взаимоотношения человечества и природы (экологические проблемы). Экология - комплексная наука, синтезирующая данные естественных и обещественных наук о природе и взаимодействиях ее и общества.

Экология по объекту изучения: 1) а утэкология (раздел науки, изучающий взаимодействие индивидуального организма или вида с окружающей средой); 2) синэкология (изучает функционирование сообществ и их взаимодействия с биотическими и абиотическими факторами); 3) демэкология (изучает взаимодействие популяций особей одного вида внутри популяции и с окружающей средой); 4) частные экологии (также выделяют геоэкологию, биоэкологию, гидроэкологию, ландшафтную экологию, этноэкологию, социальную экологию, химическую экологию, радиоэкологию, экологию человека и др.)

Экологическая сукцессия

Сукцессия — упорядоченное развитие экосистемы, связанное с изменением видовой структуры входящего в него биоценоза. Сукцессия завершается образованием климаксного сообщества (сообщество, складывающееся в данной местности при отсутствии вмешательства извне и остающееся неизменным до тех пор, пока не возникает никаких нарушений). Этапы сукцессии: 1.Первичная. Изменение наблюдаются на территории, где жизнь зарождается на новом месте (новый лес, к примеру) - на раннее не освоенных территориях. 2.Вторичная. Процессы формирования биоты на участках, в которых удалены (исчезли) живые организмы (пожары, вырубка леса).

3.Климакс – образование сообщества, видовой состав которого в дальнейшем изменяется незначительно: климатический (стабильное состояние сообщества, находящегося в равновесии с общими климатическими условиями); эдафический (стабильное состояние соответствует местным условиям: особенности рельефа местности, почвенного покрова, природных вод); катастрофический (возникает благодаря периодически повторяющимся катастрофам: пожары, наводнения).

Тенденции изменения экосистемы: возрастание биомассы, увеличение дыхания, соотношение продукции к дыханию стремится к 1, круговороты элементов становятся более замкнутыми, ↑время оборота и запас важных элементов, усложняются и удлиняются жизненные циклы, ↑эффект-ть использования элементов. Процессы, идущие в зрелых экосистемах, проявляют тенденцию к снижению темпов.

Мониторинг природной среды

Мониторинг – комплексная система наблюдений, оценки и прогноза антропогенных изменений в природной среде, а также принятие решений связанных с антропогенными воздействиями природной среды.

Параметр измерения – не сама величина, а ее отклонение от нормы, норма – фоновое значение. Главная задача мониторинга - оценка степени изменчивости экосистем или естественных природных комплексов и их компонентов под воздействием человека.

Классификация мониторинга природной среды:

1 .по целям исследования: геофизический мониторинг – наиб древний – слежение за изменениями климата и физ-хим параметров среды, основной показатель – ПДК; биологический мониторинг - измерение изменений в живой природе на уровне популяции, вида, сообщества, а также на субклеточном и клеточном уровнях  (цели: оценка и прогноз ответной реакции экосистем на антропогенные воздействия, разработка и внедрение биологических методов и способов оценки качества окруж среды с помощью живых организмов).

2. по пространству: глобальный – антропогенные изменения в биосфере, региональный – позволяет выявить неблагоприятные регионы (задача – создание сети мониторинговых станций, локальный – мониторинг загрязнений на уровне линейных, стационарных, нестационар загрязнителей.

3. по времени: постоянный, кратковременный (в связи с определенными событиями).

 

Теория естественного отбора

Естественный отбор — процесс, приводящий к выживанию и преимущественному размножению более приспособленных к данным условиям среды особей, обладающих полезными наследственными признаками. В соответствии с теорией Дарвина и современной синтетической теорией эволюции, основным материалом для ЕО служат случайные наследственные изменения — мутации и их комбинации. Различают 3 основные формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный. Макроэволюционные процессы – процессы в популяции, появление новых видов. Новый вид – рубеж между макро и микроэволюц.

Основные положения: 1. Любой группе особей живых организмов свойственна изменчивость (наследственная и ненаследственная. Для эволюции необходима наследственная);

2.Особей каждого вида рождается больше, чем может выжить и оставить потомство;

3. Большая часть индивидов каждого вида живых организмов гибнет в борьбе за существование (прежде всего за пищу);

4. Наследственные изменения, которые облегчают особям выживание в определённой среде обитания, дают им преимущество перед другими менее способными индивидами, т.е. выживают наиболее приспособленные

5. Удачные изменения (появление благоприятных признаков) наиболее приспособленных особей передаётся по наследству. Особи с неудачными изменениями подлежат вымиранию (элиминации)

 

Теория Опарина—Холдейна

Теория, предложенная А. И. Опариным в первой половине ХХ века, основана на предположении о химической эволюции, которая постепенно переходит к биохимической, а затем к биологической эволюции. Образование клетки явилось сложнейшим явлением. Но оно и положило начало развитию жизни и всему ее многообразию. Абиогенез - идея о происхождении живого из неживого - исходная гипотеза современной теории происхождения жизни. Это привело к возрождению теории самозарождения. Новая версия получила название теория химической эволюции.

Согласно гипотезе, возникновение жизни на Земле шло в 2 этапа:

1.Хим эволюция. Высокая t°, синтез органического вещества проходит без участия живых организмов. Жизнь зарождалась в Мировом океане.

2. Биологическая эволюция. Пробионты. Первичный бульон.

А. И. Опарин полагал, что решающая роль в превращениях неживого в живое принадлежит белкам. Белковые коацерваты он рассматривал как пробионты - предшественники живого организма. В коацерватные капли из внешней среды поступали ионы металлов, выступавшие в качестве первых катализаторов. Из огромного количества химических соединений, присутствовавших в «первичном бульоне», отбирались наиболее эффективные в каталитическом отношении комбинации молекул, что привело к появлению ферментов.

На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны.

На определенном этапе белковые пробионты включили в себя нуклеиновые кислоты, создав единые комплексы.

Взаимодействие белков и нуклеиновых кислот привело к возникновению свойств самовоспроизведения, сохранения наследственной информации и ее передачи последующим поколениям. Пробионты, у которых обмен веществ сочетался со способностью к самовоспроизведению, можно уже рассматривать как примитивные проклетки, дальнейшее развитие которых происходило по законам эволюции живой материи.

Дж. Холдейн также выдвинул гипотезу абиогенного происхождения жизни: первичной была не коацерватная система, способная к обмену веществ с окружающей средой, а макромолекулярная система, способная к самовоспроизводству. А. И. Опарин отдавал первенство белкам, а Дж. Холдейн — нуклеиновым кислотам.

Гипотеза завоевала много сторонников - возможность абиогенного синтеза органических биополимеров получила экспериментальное подтверждение. Но она имеет и слабую сторону: не удается объяснить главную проблему: как произошел качественный скачок от неживого к живому.

 

Фазы митоза

Митоз (непрямое деление) — основной способ деления эукариотических клеток. Митоз - это деление ядра, которое приводит к образованию двух дочерних ядер, в каждом из которых имеется точно такой же набор хромосом, что и в родительском ядре. Вслед за делением ядра обычно следует деление самой клетки, поэтому часто термином - «митоз» обозначают деление клетки целиком. Митоз представляет собой непрерывный процесс, но для удобства изучения биологи делят его на четыре стадии в зависимости оттого, как выглядят в это время хромосомы в световом микроскопе. В митозе выделяют профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

В профазе происходит укорочение и утолщение хромосом вследствие их спирализации. В это время хромосомы двойные состоят из двух сестринских хроматид, связанных между собой. Одновременно со спирализацией хромосом исчезает ядрышко и фрагментируется ядерная оболочка. После распада ядерной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в цитоплазме. В профазе центриоли расходятся к полюсам клетки. В конце профазы начинает образовываться веретено деления, которое формируется из микротрубочек путем полимеризации белковых субъединиц. В метафазе завершается образование веретена деления, которое состоит из микротрубочек двух типов: хромосомных, которые связываются с центромерами хромосом, и центросомных (полюсных), которые тянутся от полюса к полюсу клетки. Каждая двойная хромосома прикрепляется к микротрубочкам веретена деления. Хромосомы как бы выталкиваются микротрубочками в область экватора клетки, т. е. располагаются равном расстоянии от полюсов. Они лежат в одной плоскости и образуют так называемую экваториальную, или метафазную пластинку. В метафазе отчетливо видно двойное строение хромосом, соединенных только в области центромеры. В анафазе дочерние хромосомы с помощью микротрубочек веретена деления растягиваются к полюсам клетки. Таким образом, в анафазе хроматиды расходятся к полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом. В телофазе происходят процессы, обратные тем, которые наблюдаются в профазе: начинается деспирализация (раскручивание) хромосом. Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, в ядрах возникают ядрышки. Разрушается веретено деления. На стадии телофазы происходит разделение цитоплазмы с образованием двух клеток. В результате митоза из одной клетки возникают две дочерние с тем же набором хромосом, что и в материнской клетке. Биологическое значение митоза состоит, таким образом, в строго одинаковом распределении между дочерними клетками материальных носителей наследственности - молекул ДНК, входящих в состав хромосом. Благодаря равномерному распределению реплицированных хромосом происходит восстановление органов и тканей после повреждения. 

Фазы мейоза.

Мейоз – это особый способ деления клеток, в результат которого происходит уменьшение числа хромосом вдвое. С помощью мейоза образуются гаметы.

Каждая хромосомы состоит из двух хромотид, которые связаны вместе одной центромерой. В процессе спирализации двойные хромосомы укорачиваются. Гомологичные хромосомы тесно соединяются друг с другом продольно (хроматида к хроматиде), происходит конъюгация. При этом хроматиды нередко перекрещиваются или перекручиваются одна вокруг другой. Затем гомологичные двойные хромосомы начинают как бы отталкиваться друг от друга. В местах перекреста хроматид происходят поперечные разрыва и обмены их участками. Это явление называют перекрестом хромосом. Одновременно, как и при митозе, распадется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образуются нити веретена. Отличие профазы I мейоза от профазы митоза состоит в конъюгации гомологичных хромосом и взаимном обмене участками в процессе перекреста хромосом.

 Характерный признак метафазы I — расположение в экваториальной плоскости клетки гомологичных хромосом, лежащих парами. Вслед за этим наступает анафаза I, во время которой целые гомологичные хромосомы, каждая состоящая из двух хроматид, отходят к противоположным полюсам клетки. Очень важно подчеркнуть одну особенность расхождения хромосом на этой стадии мейоза: гомологичные хромосомы каждой пары расходятся в стороны случайным образом, независимо от хромосом других пар. У каждого полюса оказывается вдвое меньше хромосом, чем было в клетке при начале деления. Затем наступает телофаза I, во время которой образуются две клетки с уменьшенным вдвое числом хромосом.

 Интерфаза короткая, так как синтеза ДНК не происходит. Далее следует второе мейотическое деление (мейоз II). Оно отличается от митоза только тем, что количество хромосом в метафазе II вдвое меньше, чем количество хромосом в метафазе митоза у того же организма. Поскольку каждая хромосома состоит из двух хроматид, то в метафазе II центромеры хромосом делятся, и к полюсам расходятся хроматиды, которые становятся дочерними хромосомами. Только теперь наступает настоящая интерфаза. Из каждой исходной клетки возникают четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.

Клеточное дыхание

Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (АТФ и др.) и может быть использована по мере необходимости.

I этап: гликолиз (без кислорода) ферментативное расщепление глюкозы. мало АТФ.

II этап: В результате совершающихся в цикле Кребса реакций синтезируются дополнительные молекулы АТФ, отщепляются дополнительные молекулы углекислого газа и атомы водорода. Главный по эффективности процесс синтеза АТФ происходит при участии кислорода в многоступенчатой дыхательной цепи. Кислород способен окислять многие органические соединения и при этом выделять много энергии сразу.

Биосинтез белка

Биосинтез белка — сложный многостадийный процесс синтеза полипептидной цепи из аминокислотных остатков, происходящий на рибосомах клеток живых организмов с участием молекул мРНК и тРНК.

Биосинтез белка можно разделить на стадии транскрипции, процессинга и трансляции. Во время транскрипции происходит считывание генетической информации, зашифрованной в молекулах ДНК, и запись этой информации в молекулы иРНК. В ходе ряда последовательных стадий процессинга из иРНК удаляются некоторые фрагменты, ненужные в последующих стадиях, и происходит редактирование нуклеотидных последовательностей. После транспортировки кода из ядра к рибосомам происходит собственно синтез белковых молекул, путем присоединения отдельных аминокислотных остатков к растущей полипептидной цепи.

Наследственность

Наследственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа (растения, грибы, или бактерии) сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей их генетической информации. Носителями наследственной информации у организмов являются гены.

Виды:

1)Ядерная(связана с рапределением генов): менделирующая (по законам Менделя о рапределении наследственных факторов); дискретная (проявление признаков лишь в определенных условиях, проявление связано с факторами внешней среды) сахарный диабет, шизофрения; многофакторная (влияют несколько генов); полисомная (характерна для полисомной особи)

2) Внеядерная (органелла): Формы: ♣ Пластидная. Внехромосомный способ наследования пластидных признаков, осуществляемый посредством самих пластид. ♣Цитоплазматическая.

3) Акариотипическая (для организмов, не имеющих оформленного ядра, т.е. прокариотов – вирусы, бактерии)

Изменчивость

Изменчивость — разнообразие признаков среди представителей данного вида, также свойство потомков отличаться от родительских форм. Различают несколько типов изменчивости:

1)Модификационная (фенотипическая, ненаследственная) изменчивость — изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в большинстве случаев, адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется. предел проявления – норма реакции

2)Мутационная(изменение генотипа) внезапное появление форм организмов с изменёнными признаками, которые передаются последующим поколениям. Мутации: геномные (изменение числа хромосом), хромосомные (потеря или удвоение части генетического материала хромосомы), генные (инверсии различных частей гена, вставки нуклеотидов).

-соматические(изменение гентического материала-клеток тканей тела, изменение части организма) не передаются по наследству у организма с половым размножением.

-генеративные(изм в половых клетках) передаются по наследству

Мутации бывают: 1) летальными (приводят к признакам,не соответствующим жизни); 2)полулетальным(понижение жизнеспособности)

1)спонтанная мутация(изм на небольших участках-генные/точечные)

2)мутации,вызванные внешними факторами-мутагенными ф-ми

мутационный груз(генетический)-накопление отрицательных мутаций. Причины:окружающая среда,межэтнические браки,медицина.

Иммунная система

Подсистема, существующая у позвоночных животных и объединяющая органы и ткани, которые защищают организм от заболеваний, идентифицируя и уничтожая опухолевые клетки и патогены. Иммунная система распознает множество разнообразных возбудителей, что усложняется их адаптацией и эволюционным развитием новых методов успешного инфицирования организма-хозяина. Конечной целью иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может оказаться болезнетворный микроорганизм, инородное тело, ядовитое вещество или переродившаяся клетка самого организма. Этим достигается биологическая индивидуальность организма.

Конечной целью иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может оказаться болезнетворный микроорганизм, инородное тело, ядовитое вещество или переродившаяся клетка самого организма. Этим достигается биологическая индивидуальность организма. В иммунной системе развитых организмов существует множество способов обнаружения и удаления чужеродных агентов, этот процесс называется иммунным ответом. Все формы иммунного ответа можно разделить на приобретённые и врождённые реакции. Иммунная система человека и других позвоночных представляет из себя комплекс органов и клеток, способных выполнять иммунологические функции. Прежде всего иммунный ответ осуществляют лейкоциты. Большая часть клеток иммунной системы происходит из кроветворных тканей. У взрослых людей развитие этих клеток начинается в костном мозге. Иммунная система защищает организм от инфекции в несколько этапов, при этом с каждым этапом повышается специфичность защиты. Самая простая линия защиты представляет собой физические барьеры, которые предотвращают попадание инфекции — бактерий и вирусов — в организм. Если возбудитель проникает через эти барьеры, промежуточную неспецифическую реакцию на него осуществляет врождённая иммунная система. Врождённая иммунная система обнаруживается у всех растений и животных. На случай, когда возбудители успешно преодолевают воздействие врожденных иммунных механизмов, у позвоночных существует третий уровень защиты — приобретённая иммунная защита. Эта часть иммунной системы адаптирует свою реакцию во время инфекционного процесса, чтобы улучшить распознавание чужеродного биологического материала. Такой улучшенный ответ сохраняется после уничтожения возбудителя в виде иммунологической памяти. Она позволяет механизмам приобретённого иммунитета развивать более быструю и более сильную ответную реакцию при каждом появлении такого же возбудителя.

Рефлексы

Рефлекс - ответная реакция организма на действие внешнего или внутреннего раздражителя, которая осуществляется при непосредственном участии нервной системы.

Рефлекс (от лат. reflexus — отражённый) — стереотипная реакция живого организма на определенное воздействие, проходящая с участием нервной системы. Рефлексы существуют у многоклеточных живых организмов, обладающих нервной системой. Рефлекс - это наиболее правильная, чаще всего встречающаяся реакция организма на внешние раздражители.

Безусловные рефлексы(врожденные) — видовые рефлексы, относительно постоянные стереотипные врождённые реакции организма на воздействия внешней и внутренней среды, осуществляемые при посредстве центральной нервной системы и не требующие специальных условий для своего возникновения. (дыхательный, пищевой, болевой).

Примером защитного рефлекса является рефлекторное отдергивание руки от горячего объекта. Гомеостаз поддерживается, например, рефлекторным учащением дыхания при избытке углекислого газа в крови. Практически каждая часть тела и каждый орган участвует в рефлекторных реакциях.

Условные рефлексы(приобретенные) - возникают в ходе индивидуального развития и накопления новых навыков. Выработка новых временных связей между нейронами зависит от условий внешней среды. Условные рефлексы формируются на базе безусловных при участии высших отделов мозга.

Разработка учения об условных рефлексах связана в первую очередь с именем И. П. Павлова. Он показал, что новый стимул может начать рефлекторную реакцию, если он некоторое время предъявляется вместе с безусловным стимулом. Например, если собаке дать понюхать мясо, то у неё выделяется желудочный сок (это безусловный рефлекс). Если же одновременно с мясом звенеть звоночком, то нервная система собаки ассоциирует этот звук с пищей, и желудочный сок будет выделяться в ответ на звоночек, даже если мясо не предъявлено. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения. Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нём могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом. Он лежит в основе многих привычек и навыков. Например, научившись кататься на коньках, велосипеде, мы впоследствии уже не думаем о том, как нам двигаться, чтобы не упасть.

 

Классификация ж/о

Империя Доклеточные: царство вирусы (ДНК-содержащие, РНК-содержащие)

Империя Клеточные:

1. Безядерные(прокариоты): Царство бактерии (дробянки)

2. Архебактерии (между)

3. Ядерные(эукариоты):

- Грибы

- Растения (Низшие: водоросли; Высшие: мхи, папоротники плауны хвощи, голосеменные; покрытосеменные, Особые: Батерии, грибы, лишайники)

- Животные (Простейшие - жгутиковые, споровики, саркодовые, инфузории; Кишечнополостные - сцифоидные, коралловые, гидроидные; Плоские черви - ресничке черви, сосальщики, ленточные черви; Круглые черви, Кольчатые черви - много-,малощетинковые; Членистоногие - паукообразные, ракообразные, насекомые; Моллюски - головоногие, двустворчатые, брюхоногие; Хордовые - млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся, земноводные, рыбы, ланцетники)

Другой подход к классификации - деление всех организмов на клеточные и неклеточные

 

Царство вирусов

Вирус (от лат. virus — яд) — (переходны группа между живой и неживой природой) простейшая форма жизни на нашей планете, микроскопическая частица, представляющая собой молекулы нуклеиновых кислот (ДНК-содержащие: с одной нитью нулкеиновой кислоты, с двумя нитями; или РНК-содержащие: с одной или с двумя нитями), заключённые в защитную белковую оболочку и способные инфицировать живые организмы. Наличие капсида(белковя оболочка, которой покрыты молекулы ДНК и РНК) отличает вирусы от других инфекционных агентов. Вирусы содержат только один тип нуклеиновой кислоты: либо ДНК, либо РНК. Ранее к вирусам также ошибочно относили прионы, однако впоследствии оказалось, что эти возбудители представляют собой особые белки и не содержат нуклеиновых кислот. Вирусы являются облигатными паразитами — они не способны размножаться вне клетки. В настоящее время известны вирусы, размножающиеся в клетках растений, животных, грибов и бактерий (последних обычно называют бактериофагами). Обнаружен также вирус, поражающий другие вирусы. Вирусы тоже болеют вирусными заболеваниями.

Вирусы являются одной из самых распространённых форм существования органической материи на планете по численности: воды мирового океана содержат колоссальное количество бактериофагов (около 250 миллионов частиц на миллилитр воды), их общая численность в океане — около 4×1030. а численность вирусов (бактериофагов) в донных отложениях океана практически не зависит от глубины и всюду очень высока. В океане обитают сотни тысяч видов (штаммов) вирусов, подавляющее большинство которых не описаны и тем более не изучены. Вирусы играют важную роль в регуляции численности популяций живых организмов.

Отличие вирусов от клетки - никогда не размножаются делением, в составе имеют только НК, никогда не размножаются вне хозяина.

 

Царство бактерий

Настоящие бактерии. "Это мельчайшие прокариотические организмы, имеющие клеточное строение. По причине микроскопических размеров клеток от 0,1 до 10—3 0 мкм бактерии получили название микробов или микроорганизмов.

Бактерии живут в почве, воде, воздухе, снегах полярных областей и горячих источниках, на теле животных и растений и внутри организма. Особенно много их в почве — от 200—500 млн. до 2 млрд. и более особей в 1г в зависимости от типа почвы.

Значение бактерий в биосфере и народном хозяйстве. Роль бактерий в биосфере велика. Благодаря их жизнедеятельности происходит разложение и минерализация органических веществ отмерших растений и животных. Образовавшиеся при этом простые неорганические соединения (аммиак, сероводород, углекислый газ и др.) вовлекаются в общий круговорот веществ, без которого была бы невозможна жизнь на Земле. Бактерии вместе с грибами и лишайниками разрушают горные породы, участвуя тем самым в начальных стадиях почвообразовательных процессов.

Формы бактерий - кокки(шаровидные), спириты, вибрионы (изогнутые), бациллы (палочки). +Некоторые имеют жгутики.

Делени клетки по типу дробления, без прохождения фаз митоза - равновеликое.

Предстваители: Молочнокислого брожения, расщепляющие углеводы; уксуснокислого брожения, расщепляющие углеводы; гнилостные, расщепляющие белки; болезнетворные(паразиты); клубеньковые.

Особую роль в природе играют бактерии, способные связывать свободный молекулярный азот, недоступный для высших растений. К этой группе относятся свободноживущий азотобактер и клубеньковые бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений. Проникая через корневой волосок в корень, они вызывают сильное разрастание клеток корня, имеющее форму клубеньков. На первых порах бактерии живут за счет растения, а затем начинают фиксировать азот с последующим образованием аммиака, а из него — нитритов и нитратов. Образовавшихся азотистых веществ достаточно и для бактерий, и для растений. Кроме того, часть нитритов и нитратов выделяется в почву, повышая ее плодородие. Количество фиксируемого азота клубеньковыми бактериями может достигать 450—550 кг/га в год.

Бактерии играют положительную роль в хозяйственной деятельности человека. Молочнокислые бактерии используются в приготовлении разнообразных молочных продуктов (сметаны, простокваши, масла, сыра и др.). Они же способствуют консервированию продуктов. Бактерии широко используются в современной биотехнологии для промышленного получения молочной, масляной, уксусной и пропионовой кислот, ацетона, бутилового спирта и т. д. В процессе их жизнедеятельности образуются биологически активные вещества — антибиотики, витамины, аминокислоты. Наконец, бактерии являются объектом для исследований в области генетики, биохимии, биофизики, космической биологии и др.

Отрицательная роль принадлежит болезнетворным, или патогенным, бактериям. Они способны проникать в ткани растений, животных и человека и выделять при этом вещества, угнетающие защитные силы организма. Такие болезнетворные бактерии, как возбудитель чумы, туляремии, сибирской язвы, пневмококки в организме животных и человека устойчивы против фагоцитоза и антител. Известен целый ряд других болезней человека бактери-ального происхождения, которые передаются воздушно-капельным путем (бактериальная пневмония, туберкулез, коклюш), через пищу и воду (брюшной тиф, дизентерия, бруцеллез, холера), при половом контакте (гонорея, сифилис и др.).

Бактерии могут поражать и растения, вызывая у них так называемые бактериозы (пятнистость, увядание, ожоги, мокрые гнили, опухоли и др.). Бактериозы довольно часто встречаются у картофеля, томатов, капусты, огурцов, свеклы, бобовых культур, плодовых деревьев.

 

Царство грибов

Грибы́ (лат. Fungi или Mycota) —древние гетеротрофные организмы(редуценты); царство живой природы, объединяющее эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных. Грибы изучает наука микология, которая считается разделом ботаники, поскольку ранее грибы относили к царству растений.

Весьма велико биологическое и экологическое разнообразие грибов. Это одна из наибольших и разнообразнейших групп живых организмов, ставшая неотъемлемой частью всех водных и наземных экосистем. В соответствии с современными оценками, на Земле существует от 100 до 250 тысяч, а по некоторым оценкам до 1,5 миллиона видов грибов. По состоянию на 2008 год в царстве Fungi описано 36 классов, 140 порядков, 560 семейств, 8283 употребляемых родовых названий и 5101 родовой синоним, 97 861 вид.

Роль грибов в природе и в хозяйстве человека трудно переоценить. Грибы присутствуют во всех биологических нишах — в воде и на суше, в почве и на всевозможных иных субстратах. Являясь редуцентами, они играют важную роль в экологии всей биосферы, разлагая всевозможные органические материалы и способствуя образованию плодородных почв. Велика роль грибов как участников взаимовыгодных симбиотических (мутуалистических) сообществ. Известны симбиотические отношения грибов с высшими растениями — микориза, с водорослями и цианобактериями — лишайники, с насекомыми, представители порядка неокаллимастиговых — обязательный компонент пищеварительной системы жвачных и некоторых других травоядных млекопитающих, они играют важную роль в переваривании растительной пищи.

Многие виды грибов активно используются человеком в пищевых, хозяйственных и медицинских целях. Блюда из съедобных грибов традиционно входят в национальные кухни многих народов мира. Во многих странах развито промышленное выращивание съедобных грибов, производство материалов для грибоводов-любителей. Микроскопические грибы используются в пищевой промышленности для приготовления напитков способом брожения, ферментации различных пищевых продуктов. Грибы — одни из важнейших объектов биотехнологии, применяемых для производства антибиотиков и других лекарственных средств, некоторых химических веществ, используемых в пищевой промышленности и в технических целях.

С другой стороны, грибы могут наносить и значительный вред. Фитопатогенные грибы, в ненарушенных природных экосистемах обычно не наносящие вреда, могут вызывать эпифитотии в сельскохозяйственных посадках (агроценозах), древесных насаждениях и в лесах, где ведётся хозяйственная деятельность. У животных и человека грибы вызывают кожные заболевания (дерматомикозы), а иногда и поражения внутренних органов (глубокие микозы). Очень опасны и могут приводить к смертельному исходу отравления ядовитыми грибами, а также микотоксик