• 1. Общие понятия
• 2. Бесполое размножение
• 3. Половое размножение
• 4. Оплодотворение
• 5. Понятие онтогенеза

Общие понятия

Воспроизведение (или самовоспроизведение) — образование живым организмом нового, генетически подобного себе организма.

Размножение — увеличение числа особей данного вида, обусловленное их воспроизведением и обеспечивающее преемственность и непрерывность жизни в ряду поколений.

Преемственность означает, что при воспроизведении особей вся генетическая информация, заложенная в родительском поколении, передается дочернему поколению.

Непрерывность жизни означает неограниченно долгое, обусловленное сменой поколений существование видов и популяций организмов.

Жизненный цикл — совокупность этапов и фаз развития организма от момента образования зиготы и до наступления зрелости, характеризующейся способностью давать начало следующему поколению.

Типы жизненных циклов: простой и сложный.

Простой жизненный цикл полностью осуществляется в течение жизни одной особи и характеризуется сохранением общего плана строения организма.

Сложный жизненный цикл может выражаться в чередовании полового и бесполого поколений (у растений) или в явлении метаморфоза (у некоторых животных).

Типы размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение

Бесполое размножение — тип размножения, при котором в воспроизведении участвует одна родительская особь, а ее потомки развиваются из одной не половой (соматической) клетки или группы таких клеток родительского организма. Дочерние организмы, полученные путем бесполого размножения, называются клонами.

❖ Особенности бесполого размножения:
■ дочерние организмы имеют генотип, идентичный генотипу
родительского организма (они называются клонами)’,
■ дает большое количество потомков;
■ затрудняет эволюцию, так как дает материал для стабилизирующего естественного отбора.

Клон — генетически однородное потомство одной особи, возникшее путем бесполого размножения (клонами также называются клетки, образующиеся в результате митотического деления одной клетки)

Формы бесполого размножения одноклеточных:
■ деление клетки надвое (встречается у бактерий и простейших — амеб, инфузорий, эвглен и др.);
■ почкование — деление клетки на неравные части; меньшая клетка отпочковывается от большей (встречается у дрожжей, некоторых бактерий);
■ множественное деление (шизогония) — многократное деление ядра исходной клетки, после чего эта клетка распадается на соответствующее число одноядерных дочерних клеток (встречается у простейших и некоторых водорослей);
■ спорообразование (спорогония) — размножение путем образования спор (встречается у водорослей, бактерий, простейших — споровиков).

Спора — одноклеточный зародыш, т.е. клетка, которая при попадании в благоприятные условия может развиться в новый организм. Спора всегда покрыта плотной оболочкой, защищающей ее внутреннее содержимое от неблагоприятных внешних условий.

❖ Формы бесполого размножения многоклеточных:
■ спорообразование (наблюдается у мхов, хвощей, папоротников);
■ почкование — размножение путем образования и последующего отделения почек (у гидр, губок); у некоторых видов организмов (у коралловых полипов) почки не отделяются (формируются колонии);
■ стробиляция (встречается у некоторых кишечнополостных): деление верхней части полипа поперечными перетяжками на дочерние особи (стробилы), которые отрываются от родителя;
■ вегетативное — размножение частями тела (мицелия у грибов, слоевища у водорослей и лишайников);
■ вегетативными органами — дочерние организмы произрастают из стебля (смородина), корневища (пырей), клубня (картофель), луковицы (лук) и др.; характерна для цветковых растений;
■ фрагментация — размножение из отдельных фрагментов родительского организма (встречается у некоторых плоских и кольчатых червей).

Почка — группа клеток, образующая выпячивание на теле родительского организма, из которой развивается дочерний организм.

Половое размножение

Половое размножение — тип размножения, при котором в воспроизведении участвуют две родительские особи; новый организм развивается из зиготы, образующейся в результате слияния мужской и женской половых клеток — гамет.

 Особенности полового размножения:
■ оно отличается наличием полового процесса;
■ обеспечивает обмен наследственной информацией между особями одного вида;
■ создает условия для возникновения наследственной изменчивости;
■ обеспечивает более разнообразное потомство;
■ повышает возможность организмов приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды;
■ создает условия для естественного отбора и эволюции;
■ дает малое количество потомков;
■ характерно для всех эукариот-,
■ преобладает у животных и высших растений.

Половой процесс — комплекс событий, обеспечивающих обмен наследственной информацией между особями одного вида и создающих условия для возникновения наследственной изменчивости.

❖ Основные формы полового процесса:
■ конъюгация,
■ копуляция (гаметогамия).

У бактерий наблюдаются также трансформация и трансдукция.

Конъюгация (характерна для инфузорий, некоторых бактерий, водорослей и грибов) — процесс оплодотворения путем обмена мигрирующими ядрами, которые перемещаются из клетки одной особи в клетку другой по образовавшемуся между ними цитоплазматическому мостику.

• При конъюгации количество особей не увеличивается; их размножение происходит бесполым путем (делением надвое).

Копуляция (или гаметогамия) — процесс слияния двух различающиеся по полу клеток (гамет) с образованием зиготы. При этом два ядра гамет образуют одно ядро зиготы.

■ Копуляцией также называются: половой процесс у животных, имеющих копулятивные органы, и соединение при половом размножении двух особей, не имеющих половых органов (например, дождевых червей).

❖ Формы полового размножения:
■ без оплодотворения;
■ с оплодотворением.

❖ Органы полового размножения:
■ у низших растений и многих грибов — гаметангии;
■ у высших споровых растений — антеридии (мужские органы) и архегонии (женские органы);
■ у семенных растений — пыльцевые зерна (мужские органы) и зародышевые мешки (женские органы);
■ у животных — половые железы (гонады): семенники (у самцов), яичники (у самок);
■ у губок и кишечнополостных отсутствуют; гаметы возникают из различных соматических клеток.

Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток (гамет). В результате оплодотворения образуется зигота.

Зигота — оплодотворенная диплоидная (2n1хр) яйцеклетка, несущая наследственные задатки обоих родителей, т.е. клетка, образующаяся в результате слияния гамет разного пола. Из зиготы развивается новый дочерний организм; иногда (у некоторых водорослей и грибов) зигота покрывается плотной оболочкой и превращается в зигоспору.

Яйцеклетка — женская половая клетка (обычно имеет сферическую форму, значительно крупнее соматических клеток, неподвижна, содержит много питательных веществ в виде желточных зерен и белка).

Сперматозоид — мужская половая клетка (мелкая, очень подвижная клетка, перемещающаяся с помощью одного или нескольких жгутиков; имеется у самцов животных, некоторых грибов и многих растений, половое размножение которых обеспечивается наличием водной среды). Состоит из головки, шейки и хвоста. В головке находится ядро с гаплоидным набором хромосом (lnlxp), в шейке — митохондрии, вырабатывающие энергию для движения, и центриоль, обеспечивающая колебания жгутика.

Спермин — не имеющие жгутиков мужские половые клетки покрытосеменных и голосеменных растений; доставляются к яйцеклетке с помощью пыльцевой трубки.

❖ Гаметогенез — процесс образования и развития половых клеток.

■ Сперматогенез — процесс формирования мужских половых клеток (мужских гамет); происходит в семенниках.

■ Оогенез — процесс формирования яйцеклеток (женских гамет); происходит в яичниках.

❖ Стадии гаметогенеза:

■размножение: митотическое деление первичных половых диплоидных клеток (сперматогоний у самцов и оогоний у самок) ткани семенных канальцев семенников (у самцов) или яичников (у самок); у самок млекопитающих эта стадия реализуется во время эмбрионального развития организма, у самцов — с момента полового созревания особи;

■ рост (на интерфазе клеточного цикла): увеличение в размерах сперматогоний и оогоний за счет роста в них количества цитоплазмы; репликация ДНК и формирование второй хроматиды; образование из сперматогоний (у самцов) сперматоцитов I порядка и из оогоний (у самок) — ооцитов I порядка (2n2хр);

■ созревание — мейотическое деление:

— результат первого мейотического деления: у самцов — образование двух сперматоцитов II порядка (1n2хр) из одного сперматоцита I порядка, у самок — образование одного ооцита II порядка (1n2хр) и вторичного (редукционного) тельца из одного ооцита I порядка;

— результат второго мейотического деления: у самцов образование четырех гаплоидных однохроматидных сперматид (lnlxp), у самок — одной гаплоидной однохроматидной яйцеклетки (lnlxp) и трех вторичных телец; вторичные тельца в дальнейшем погибают;

■ формирование: сперматиды не делятся; из каждой из них образуется сперматозоид (у женских гамет эта стадия отсутствует).

❖ Партеногенез (или девственное размножение) — развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

Типы партеногенеза (в зависимости от набора хромосом в яйцеклетке):
■ гаплоидный (пчелы, муравьи и др.):
■ диплоидный (низшие ракообразные, некоторые ящерицы и др.).

Оплодотворение

Оплодотворению (см. выше) предшествует осеменение. Осеменение — процесс, обеспечивающий встречу сперматозоидов и яйцеклеток.

Типы осеменения: наружное (характерно для водных обитателей; сперматозоиды и яйцеклетки выделяются в воду, где и происходит их слияние) и внутреннее (происходящее с помощью ко-пулятивных органов; характерно для обитателей суши).

У млекопитающих и человека яйцеклетки приобретают способность к оплодотворению в результате овуляции.

Овуляция — выход зрелых клеток у млекопитающих в полость тела. Периодичность овуляции регулируется нервной системой и гормонами эндокринной системы.

❖ Фазы оплодотворения:
■ проникновение сперматозоида в яйцеклетку (при этом в яйцеклетке формируется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению в яйцеклетку других сперматозоидов);
■ слияние ядер и восстановление диплоидного набора хромосом;
■ активация развития зиготы (формирование веретена деления, побуждающего зиготу к делению).

Понятие онтогенеза

Онтогенез — это совокупность процессов индивидуального развития организма с момента образования зиготы (оплодотворения яйцеклетки) до конца жизни особи.

❖ Периоды онтогенеза:
■ эмбриональный — с момента образования зиготы до прорастания семян (у растений) или рождения молодой особи (у животных);
■ постэмбриональный — от прорастания семян (у растений) или рождения (у животных) до смерти организма.

The post Размножение организмов. Общая характеристика first appeared on ESCULAPPRO.RU.

• 1. Питание и его основные типы
• 2. Классификация организмов по типу питания
• 3. Способы гетеротрофного питания
• 4. Поступление питательных веществ в организм
• 5. Пищеварение

Питание и его основные типы

Питание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм, изменение и усвоение в нем питательных веществ и энергии.

Автотрофное питание — тип питания, при котором в качестве источника атомов углерода для синтеза органических веществ в организме используется двуокись углерода (СО₂), и все органические вещества синтезируются самим организмом из простых неорганических молекул.

Гетеротрофное питание — тип питания, при котором в качестве источников атомов углерода и других элементов, необходимых для синтеза органических веществ в организме, используются готовые органические вещества.

Источники энергии, необходимой для осуществления первичного синтеза органических веществ в организмах:
■ солнечный свет,
■ химическая энергия, выделяющаяся при окислении некоторых неорганических веществ (сероводорода, серы, аммиака, водорода и др.) или расщеплении органических соединений.

Классификация организмов по типу питания

❖ Классификация организмов по типу питания:
■ фотоавтотрофы,
■ хемоавтотрофы,
■ фотогетеротрофы,
■ хемогетеротрофы,
■ миксотрофы.

Фотоавтотрофы, или фотоавтотрофные организмы, — организмы, в которых осуществляется автотрофный тип питания, а источником энергии является солнечный свет; эти организмы осуществляют фотосинтез (примеры: все зеленые растения, некоторые протисты, цианобактерии, зеленые и пурпурные бактерии). Фотоавтотрофы создают запасы органического вещества на Земле.

Хемоавтотрофы — организмы, в которых осуществляется автотрофный тип питания, а источником энергии являются химические реакции; эти организмы осуществляют хемосинтез (примеры: нитрифицирующие бактерии, бесцветные серобактерии, железобактерии, водородные бактерии и др.).

Фотогетеротрофы — организмы, в которых осуществляется гетеротрофный тип питания, а источником энергии является солнечный свет (пример: пурпурные несерные бактерии, содержащие бактерио-хлорофилл).

Хемогетеротрофы — организмы, в которых осуществляется гетеротрофный тип питания, а источником энергии являются химические реакции (примеры: все животные, грибы, часть протис-тов, большинство бактерий, некоторые паразитические растения). В процессе жизнедеятельности хемогетеротрофы расщепляют органические вещества, превращая их в простые неорганические вещества и тем самым способствуя круговороту веществ в природе.

Миксотрофы (или автогетеротрофы) — небольшая группа организмов, которые, в зависимости от условий обитания, используют или автотрофный (на свету), или гетеротрофный (если имеется источник органического углерода) типы питания (примеры: некоторые цианобактерии, эвгленовые протисты).

Способы гетеротрофного питания

❖ Основные способы гетеротрофного питания:
■ голозойный,
■ сапротрофный,
■ симбиотрофный,
■ паразитический.

Голозойное питание — питание, состоящее из процессов поглощения пищи, ее переваривания (ферментативного расщепления), всасывания, транспорта простых органических веществ к клеткам и тканям, ассимиляции (использования всосавшихся молекул для получения энергии и синтеза собственных органических веществ) и экскреции (выделения из организма в окружающую среду непереваренных остатков пищи).

■ Голозойный тип питания характерен для животных и насекомоядных растений. Свободноживущие голозойные организмы обладают специальным пищеварительным трактом.

Сапротрофное питание — тип питания с впеорганизменным перевариванием, при котором организм питается мертвым или разлагающимся органическим материалом, выделяя ферменты непосредственно на него; при этом растворимые конечные продукты переваривания всасываются и ассимилируются организмом.

■ Сапротрофный тип питания характерен для грибов и большинства бактерий.

Симбиотрофное питание — тип питания, характерный для симбиотических организмов, т.е. организмов разных видов, тесно сосуществующих, необходимых и полезных друг другу.

Паразитическое питание — тип питания, при котором организм получает органические вещества от организма хозяина, причиняя последнему существенный вред.

■ По паразитическому типу питается ряд протистов (малярийный плазмодий, дизентерийная амеба и др.), бактерий (дифтерийная палочка, холерный вибрион, стафилококки и др.), высших растений (повилика европейская, заразиха и др.), животных (сосальщики, ленточные черви, аскариды и др.).

Поступление питательных веществ в организм

❖ Способы поступления питательных веществ в организм
■ у бактерий, многих протистов, грибов — всасывание, диффузия, облегченная диффузия, активный перенос;
■ у некоторых гетеротрофных протистов (пример: амебы) — фагоцитоз, пиноцитоз с образованием пищеварительных вакуолей’,
■ у растений (через клетки корня) — всасывание, диффузия, активный перенос, осмос (поглощение воды);
■ у всех животных — через рот и глотку

Пищеварение

Пищеварение — совокупность процессов, обеспечивающих механическое измельчение пищи и химическое расщепление (под действием пищеварительных ферментов) макромолекул питательных веществ на компоненты, пригодные для усваивания организмом и участия в обмене веществ.

Пищеварительные ферменты — белки-катализаторы, содержащиеся в пищеварительных соках и играющие основную роль в химической переработке пищи.

Пищеварительные вакуоли (вторичные лизосомы) — орга-неллы, возникающие у простейших при захвате добычи.

Пищеварительные железы — специальные органы, секрети-рующие вещества, необходимые для химической переработки пищи (слюнные железы, поджелудочная железа, печень и др.).

Пищеварительный, или желудочно-кишечный, тракт — совокупность специализированных органов большинства животных, предназначенных для извлечения пищи из окружающей среды, ее временного запасания и переработки (механического измельчения и химического расщепления макромолекул).

Типы пищеварения: внутриклеточное, внеклеточное, смешанное, мембранное.

Внутриклеточное пищеварение — тип пищеварения, при котором питательные вещества расщепляются ферментами в клетках организма (пример: губки).

Внеклеточное пищеварение — тип пищеварения, при котором питательные вещества расщепляются в полостях пищеварительного тракта организма (полостное пищеварение; оно характерно для круглых и большинства кольчатых червей, моллюсков, членистоногих, хордовых), в пойманной добыче после введения в нее пищеварительных ферментов (характерно для некоторых насекомых и паукообразных) или в среде, окружающей организм (характерно для бактерий и грибов).

Смешанное пищеварение — тип пищеварения, осуществляемый сначала внеклеточно (после захвата пищи), а затем внутри-клеточно (мелкие полупереваренные пищевые частицы поглощаются клетками путем фагоцитоза и окончательно перевариваются); характерно для кишечнополостных и плоских червей.

Мембранное, или пристенное, пищеварение осуществляется ферментами, локализованными на структурах клеточной мембраны (развито у кишечных паразитов — аскарид) или на поверхности эпителиальных клеток кишечника (у большинства высокоорганизованных животных).

У многих высших многоклеточных животных сочетаются различные типы пищеварения, что повышает эффективность и экономичность работы пищеварительной системы.

The post Питание организмов. Пищеварение first appeared on ESCULAPPRO.RU.

• 1. Свойства живых организмов
• 2. Структурная организация живых организмов
• 3. Причины различий в строении и жизнедеятельности организмов разных царств

Свойства живых организмов

Организм — это особь, живое существо, представляющее собой целостную систему, обладающую всей совокупностью признаков живого. Каждый организм происходит от одного зачатка (семени, споры, зиготы и т.д.) и характеризуется рядом свойств и признаков, общих для всех живых организмов.

Основные свойства организмов:
■ высокоупорядоченное клеточное строение;
■ непрерывный обмен веществом с окружающей средой;
■энергозависимость (живые организмы получают энергию от окружающей среды, преобразуют и используют ее, а затем возвращают обратно в среду в виде тепла);
■ метаболизм;
■раздражимость;
■ саморегуляция;
■ рост (в течение всего жизненного периода или его части);
■ развитие (качественные изменения организма: дифференци-ровка клеток, образование тканей и органов, старение и т.д.);
■ наследственность, реализуемая с помощью носителей генетической информации — молекул ДНК и РНК;
■ самовоспроизведение и связанное с ним размножение;
■ адаптация;
■ изменчивость;
■ накопление (в виде опыта), закрепление и использование в дальнейшем определенного способа реагирования на сходные раздражители.

Вегетативные функции организма — функции, осуществляющие обмен веществ в целостном организме, а также рост, развитие, саморегуляцию и защиту организма (у растений — закрепление в почве, питание, дыхание, рост, защита и т.п., у животных -пищеварение, кровообращение, дыхание, выделение и т.д.).

Генеративные функции организма — функции, осуществляющие его самовоспроизведение.

Структурная организация живых организмов

❖ Основные формы структурной организации современных организмов:
■ в виде одноклеточного организма (примеры, бактерии, протесты);
■ сифоновая организация: организм представляет собой гигантскую многоядерную клетку, расчлененную на листовидную и корневидную части (примеры, сифоновые водоросли и некоторые грибы);
■ сифонокладная организация: организм в виде гигантской многоядерной клетки разделен поперечными перегородками на многоядерные участки (примеры’, водоросль кладофора);
■ колониальная форма: колония — это объединение клеток, возникших путем клеточного деления, при этом соседние клетки соединены между собой цитоплазматическими мостиками, вследствие чего они (клетки) могут координировать свои реакции (пример-, вольвокс); в колонии возможно разделение функций между клетками;
■ многоклеточная форма; тело таких организмов состоит из огромного количества клеток, дифференцированных по строению и выполняемым функциям (у большинства организмов) или имеющих талломную организацию (см. ниже).

Ткань — совокупность (группа) сходных по строению и происхождению клеток, а также межклеточного вещества, объединенных и приспособленных для выполнения одинаковых функций.

Организм без истинных тканей — многоклеточный организм, тело которого — таллом — не дифференцировано на вегетативные органы и не содержит тканей (примеры’, грибы, большинство водорослей, некоторые примитивные моховидные).

Таллом, или слоевище, — вегетативное тело, не дифференцированное на органы и не имеющее настоящих тканей.

Организм с истинными тканями — многоклеточный организм, тело которого дифференцировано на органы, образованные различными видами тканей (примеры: высшие растения, большинство животных, человек).

Орган — часть многоклеточного организма, имеющая определенное строение и выполняющая определенные функции.

У животных и человека многие органы объединены в системы органов: дыхательную, пищеварительную, кровеносную, выделительную, опорно-двигательную и половую. Координация работы всех систем органов осуществляется нервной и эндокринной системами.

Органы чувств — органы, обладающие системой чувствительных нервных образований, воспринимающих и анализирующих различные раздражения, действующие на организм со стороны окружающей среды (у животных и человека — органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания и др.).

Симметрия — тип строения организма (или органа), при котором через тело (или орган) можно провести хотя бы одну воображаемую плоскость, делящую его на две зеркально одинаковые половины (называемые антимерами).

❖ Типы симметрии организмов:
■ радиальная, или лучевая, симметрия характерна для растений и животных, ведущих прикрепленный образ жизни (примеры. гидра, коралловые полипы);
■ двусторонняя симметрия вместе с вытянутостью тела в направлении движения характерна для животных, ведущих подвижный образ жизни.

Причины различий в строении и жизнедеятельности организмов разных царств

❖ Основные причины различия в строении и жизнедеятельности организмов разных царств:
■ нахождение на разных ступенях эволюции;
■ разные среды обитания и внешние условия;
■ разный образ жизни (прикрепленный или подвижный);
■ разные способы дыхания;
■ разные типы питания;
■ разная пища;
■ разные способы размножения и т.д.

Пример: высшие растения ведут прикрепленный образ жизни, имеют аэробное дыхание, автотрофный тип питания, в жизненном цикле происходит чередование бесполого и полового размножения; млекопитающие ведут подвижный образ жизни, имеют аэробное дыхание, гетеротрофный тип питания, размножаются половым путем.

The post Свойства и структурная организация живых организмов first appeared on ESCULAPPRO.RU.