Имя материала: Биология с основами Экологии

Автор: Александр Петрович Пехов

6. Генетическим материалом всех организмов является ДНК, сосредоточенная в основном в ядре клеток (в хромосомах). У эукарио-тов ДНК содержится также в митохондриях и хлоропластах клеток. Экстрахромосомная ДНК представлена плазмидами у бактерий. В ДНК в виде генетического кода зашифрована генетическая информация о структуре белков. Генетический код является триплетным, неперекрывающимся, вырожденным, универсальным. Передача и реализация генетической информации о синтезе белков осуществляется в два этапа, называемые транскрипцией и трансляцией. В период транскрипции информация переписывается с молекул ДНК в молекулы мРНК. Трансляция генетической информации происходит на рибосомах с участием тРНК. Признание такого пути передачи генетической информации (ДНК ® РНК ® белок) получило название центральной догмы биологии. Однако у отдельных организмов (вирусов) известна передача генетической информации по схеме РНК ® ДНК ® белок. В составе ДНК обнаруживают как уникальные, так и повторяющиеся последовательности азотистых оснований. Репликация ДНК является полуконсервативной, причем синтез дочерней цепи на одной цепи идет непрерывно, на другой — прерывисто, давая фрагменты, которые затем воссоединяются с помощью ферментов. Современная концепция гена заключается в положении «один ген — одна тРНК — один полипептид».

Цепи ДНК лишь относительно стойки, в результате чего в ДНК могут возникнуть повреждения в основном в виде тиминовых ди-меров. Однако эти повреждения доступны для репарации (восстановления), которая поддерживает стабильность ДНК.

7. Одним из важнейших обобщений биологических наук является теория эволюции, под которой понимают развитие организмов во времени или процесс исторического преобразования на Земле. Основы теории эволюции были заложены Ч. Дарвином. В рамках этой теории признается, что растения и животные в природных условиях подвергаются изменчивости, что их рождается больше, чем позволяют пищевые и другие ресурсы и что это ведет к борьбе за существование между особями, в которой выживают более приспособленные к изменяющимся условиям среды, т. е. происходит естественный отбор наиболее приспособленных. Помимо естественного отбора элементарными факторами эволюции являются также мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, дрейф генов, миграция, с действия которых начинаются процессы эволюции в популяции. Однако фактором, направляющим эволюцию, является естественный отбор, который отбирает организмы, свойства которых благоприятны для данной среды и которые дают достаточно многочисленное потомство.

Чрезвычайное разнообразие живых форм (биоразнообразие) является результатом длительного процесса эволюции, причем способность организмов к жизни в различных условиях является результатом эволюции не только их самих, но и эволюции систем их органов. Эволюции нет «хорошей» и нет «плохой». Эволюция может быть лишь только успешной и безуспешной. Организмы, которые хорошо функционируют при определенных условиях и потому дают больше потомства, являются успешными. При других условиях эти же организмы могут быть эволюционно неудачными (безуспешными).

Фундаментальным следствием эволюции является признание того, что все организмы связаны между собой по происхождению, поскольку они происходят от общего предка. Современные доказательства эволюции настолько внушительны, что ее уже можно объяснить не теорией, а понимать как факт. Человек также является результатом эволюции. Эволюционный возраст человека составляет более 150 тыс лет. На ранних этапах эволюции человека действовали те же факторы эволюции, которые действуют в случае эволюции животных и растений, причем направляющим фактором также являлся естественный отбор. Однако как только человек увидел свое отличие от других живых существ, как только начали складываться общественные отношения, биологическая эволюция уступила место социальному совершенствованию человека. В настоящее время естественный отбор почти полностью прекратил свое действие.

8. Живые организмы связаны между собой не только происхождением, но и различными отношениями в процессе их жизни между собой и со средой, в которой они обитают, т.е. они связаны экологически. Эта связь заключается в том, что одни живые организмы (растения и животные) зависят от других организмов. Формируя сообщества, организмы вместе с абиотическими факторами среды образуют экологические системы. В этих системах одни организмы продуцируют органическое вещество (организмы-производители), другие потребляют его (организмы-потребители), а третьи разрушают его (организмы-разрушители).

Экологические системы являются результатом исторического развития природы. Их особенность заключается в том, что для них характерно постоянство, устойчивость и равновесие между компонентами системы. В биосфере непрерывно происходит обмен энергией и материей по схеме организм — среда — организм. Организмы в биосфере нуждаются в углероде, кислороде и азоте, которые необходимы для биосинтеза аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований, идущих на построение белков и нуклеиновых кислот. По этой причине в биосфере протекают гигантские круговороты углерода, кислорода и азота. Эти круговороты зависят от соотношений между организмами-производителями органического вещества и организмами-потребителями этого вещества. В свою очередь круговороты веществ сопровождаются гигантским круговоротом энергии. Используя энергию Солнца, автотрофные организмы синтезируют углеводы и другие органические соединения, богатые энергией, тогда как гетеротрофные организмы получают энергию из пищи, содержащей углеводы; для потока энергии в биосфере присуща направленность в одном направлении, в котором часть полезной энергии теряется, а количество бесполезной энергии растет.

9. Любое нарушение исторически сложившегося равновесия в природе сопровождается разрушением экологических систем. Следовательно, в основе нарушений в природе лежат нарушения экологического равновесия. В современную эпоху наиболее неблагоприятные воздействия на природу связаны с антропогенным фактором. В погоне за обеспечением собственного благополучия человек разрушает экологические системы, загрязняет природу, насыщает ее различными загрязнителями, в основном радиацией и химическими веществами, которые обладают свойствами мутагенных факторов, вызывая серьезные поражения в генетическом материале человека, сопровождающиеся наследственными болезнями. Между тем осознавая это, человек и дальше будет пользоваться природой, черпая в ней природные ресурсы. В связи с этим возникла гигантской значимости проблема сохранения окружающей среды (природы), необходимость разработки научных основ рационального природопользования, регулирования отношений между человеком и природой. Это регулирование имеет такую значимость в контексте будущего человечества, что позволяет считать его основой дальнейшего развития.

10. Важнейшее достижение в биологических науках относится к генетической инженерии, которое позволяет сделать ряд дополнительных обобщений. Во-первых, генетическая инженерия позволила подтвердить ценность существующих представлений о научной картине мира. Будучи эпохальным методическим достижением, генетическая инженерия не привела к ломке существующих представлений о жизни, но она показала, что эти представления являются справедливыми. Во-вторых, генетическая инженерия подняла на совершенно новый уровень биотехнологию, став ее совершеннейшей методической базой и превратив ее в полноправную сестру механической и химической технологий, созданных ранее. Благодаря генетической открылись невиданные ранее перспективы в сельском хозяйстве, промышленности и медицине.

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 | 158 | 159 | 160 | 161 | 162 | 163 | 164 | 165 | 166 | 167 | 168 | 169 | 170 | 171 | 172 | 173 | 174 | 175 | 176 | 177 | 178 | 179 | 180 | 181 | 182 | 183 | 184 | 185 | 186 | 187 | 188 | 189 | 190 | 191 | 192 | 193 | 194 | 195 | 196 | 197 | 198 | 199 | 200 | 201 | 202 | 203 | 204 | 205 | 206 | 207 | 208 | 209 | 210 | 211 | 212 | 213 | 214 | 215 | 216 | 217 | 218 | 219 | 220 | 221 | 222 | 223 | 224 | 225 | 226 | 227 | 228 | 229 | 230 | 231 | 232 | 233 | 234 | 235 | 236 | 237 | 238 | 239 | 240 | 241 | 242 | 243 | 244 | 245 | 246 | 247 | 248 | 249 |