1. Панмиктик- състоят се от индивиди, които се размножават по полов път и се оплождат кръстосано.
2. Клонален- от индивиди, които се размножават само безполово.
3. Клониално-панмиктичен- половото размножаване се комбинира с безполово размножаване.
4. Постоянно- устойчиви в пространството и времето, способни на неограничено самовъзпроизвеждане (елементарната единица на еволюцията).
5. Темпорален- нестабилни, неспособни на дългосрочно самовъзпроизвеждане.
6. Географски- заемат огромни пространства, имат малка степен на миграция (обмен) с подобни популации.
7. Екологични- пространствени групи, слабо изолирани една от друга с висока степен на миграция (обмен на индивиди).
8. Елементарно(най-малък ранг) - елементарна група от индивиди, характеризиращи се с пълна панмиксия.
9. перфектен(Менделски) - модел, незасегнат от елементарни еволюционни фактори.
Елементи на екологична сигурност на популациите(екологични характеристики)
аз Диапазон на населението (пространствена структура) - територията (аквацията), заета от дадена популация.
Размерите зависят от:
1. радиус на индивидуална дейност- територия, необходима за поддържане на живота на един индивид (хранене и размножаване)
· при растенията – разстоянието на разпространение на прашеца, семената, вегетативните органи.
· при животните - по размерите и подвижността им: охлюв - 10m. , ондатра - 300м. , елени - 100 км. , тигър - 200 км.
2. оптималност на природните условия (абиотични и биотични)
3. географски бариери (земя, водни тела, планини и др.
4. Възможност за свободно преминаване
5. човешка дейност
· Въз основа на естеството на използване на местообитанията се разграничават номадски и заседнали видове.
· Промени поради сезони, миграции, териториални разширения
II. Размер на населението (запас) - общият брой индивиди от дадена популация
· поддържа се на относително постоянно ниво (саморегулиращ се в рамките на биогеоценозата), варира циклично
· не могат да бъдат намалени под критичните (500 индивида - за едри бозайници, 50 000 - за членестоноги), т.к. в този случай смъртността ще надвиши раждаемостта и оцеляването (което ще доведе до изчезване)
· възможни са резки промени в числеността (популационни вълни), което силно
· промяна на генетичната структура на популацията
· на практика е невъзможно да се определи общият размер на популацията.
определя се от гъстота на населението(екстраполиран към обхвата на населението)
Гъстота на населението - брой индивиди на единица площ от обхвата на населението.
· зависи от възрастовия и полов състав на населението, раждаемостта, смъртността, оцеляването, факторите на средата и др.
III. Динамика на населението .
Биотичен потенциал - способността на популацията да се увеличава по размер за единица време.
· при едрите бозайници е малък – максимум до 1,1 пъти при оптимални условия, при насекомите и нисшите ракообразни – много голям – до 10 – 10 000 пъти годишно. .
Експоненциално нарастване на числата - растеж на населението в геометрична прогресия при липса на ограничаващи фактори.
· е потенциално неограничен, до 10 n
· нереализирани в естествени условия
· могат да се наблюдават в реални условия или в експеримент за кратко време (с излишък на жизненоважни ресурси в оптимални условия на околната среда - лабораторни популации на микроорганизми, огнища на скакалци, цигански молец, при въвеждане в нов район - зайци в Австралия, и т.н.) - изразено графично чрез кривата ( експонент )
Нарастване на населението с ограничени ресурси .
9. определен среден капацитет
Среден капацитет - максимална гъстота на населението, постижима при дадени условия(способен на саморегулация, варира около средно ниво, което е безвредно за биоценозата)
10. с увеличаване на гъстотата на населението растежът на населението се забавя (когато се достигне максимална гъстота, той спира
12. при гъстота на населението, равна на капацитета на околната среда, скоростта на потребление на ресурси е равна на скоростта на тяхното обновяване.
IV . Възрастов състав на населението (възрастова структура ) - съотношението на полово зрелите и незрелите индивиди в популацията.
13. зависи от:
1. време на пубертета
2. вид и интензивност на размножаване
3. продължителност на репродуктивния период
4. смъртност в различните възрастови групи
14. Има 3 възрастови групи:
предрепродуктивен- индивиди, които все още не са способни да се размножават
репродуктивен- индивиди, способни да се размножават
пострепродуктивен - индивиди, които вече не са в състояние да се размножават
15. различавам:
абсолютен възрастов състав - брой определени възрасти в даден момент
роднина- съотношение (%) на индивидите от дадена възрастова група спрямо общото население
16. възрастовият състав на населението може да се промени с времето
V. Полов състав на населението (полова структура ) - съотношение между половете в населението.
· характерни само за популации на двудомни организми
· теоретично трябва да е еднакъв (50% O и 50% O), всъщност това никога не се наблюдава поради: а) различна степен на оцеляване на половете
б) метод на размножаване (партеногенеза, андрогенеза, апомиксис, асексуално и др.)
в) генетични характеристики на вида (броя на половите хромозоми и условията за тяхното проявление)
· има приспособително значение и се развива в процеса на еволюцията
VI . Плодовитост - способността на популацията да увеличава своя размер
различавам:
а) максимум-потенциално възможно при липса на ограничаващи (ограничаващи) фактори на околната среда (експоненциално нарастване на числеността, никога не е реализирано)
б) действителен- реални под въздействието на ограничаващи фактори на околната среда.
· Разграничаване:
а) абсолютен- общият брой на индивидите, родени в популацията за единица време
б) относителен (специфичен) - броят на индивидите, родени на единица популация за единица време (например броят на потомството, родено годишно на хиляда индивида от популацията)
V. Смъртност - способността на популацията да намалява числеността си поради смъртта на индивиди(възможно е намаляване на броя поради миграция)
17. различавам:
минимум(теоретичен) - свързва се само с края на продължителността на живота
действителен(реални) - свързани с целия набор от причини, влияещи върху числото.
18. различавам:
абсолютен- брой загинали индивиди за единица време
роднина- изразено като дял (%) на смъртните случаи спрямо цялото население .
VII .оцеляване - брой индивиди (в проценти), оцелели в популацията за определен период от време .
· определя се основно от плодовитостта, смъртността в ранния период от живота, стареенето и условията на околната среда.
19. различавам:
абсолютна степен на оцеляване- брой оцелели за единица време
специфичен (относителен) - броят на оцелелите спрямо размера на популацията за единица време
VIII . Етологична структура - система от взаимоотношения между членовете на популацията(изучава наука – етология).
форми на съжителство:
- самотен начин на живот(индивидите са независими и изолирани, обединяват се за размножаване).
- семеен начин на живот(семейства по бащина, майчина и смесени типове)
- стадо- дългосрочно - постоянно обединяване на животни въз основа на йерархия (копитни животни)
- ята -временно сдружаване на животни (риби, птици)
- колонии- групово заселване на заседнали животни за периода на размножаване или за дълъг период.
IX . Екологични стратегии - специфичен набор от адаптации, насочени към увеличаване на оцеляването и възпроизводството на популацията (темпове на растеж на индивидите, време на съзряване, плодовитост, смъртност, конкурентоспособност и др.)
20. Има два крайни вида: r - И К-стратегии (r- И К- популации)
21. определя характеристиките на естествения подбор ( r - и K - селекция )
| r – популации | K – популации |
| 1. висока плодовитост 2. висок процент на възпроизвеждане 3. висок темп на онтогенеза (кратка продължителност на живота) 4. малък размер на индивидите 5. липса на грижи за потомството 6. заемат огромни територии 7. бързо се заселват 8. ниска устойчивост на неблагоприятни фактори 9. слаба конкурентоспособност 10. живеят в нестабилни биотопи (например пресъхващи локви) 11. никога не доминират общности 12. смъртността не е свързана с плътността. и индивидуални характеристики | 1. ниска плодовитост 2. ниска скорост на размножаване 3. ниска степен на онтогенеза (дълга продължителност на живота) 4. голям размер на индивидите 5. грижата за потомството е развита в различна степен 6. по-локален 7. бавно се установява 8. по-устойчив на фактори на околната среда 9. висока конкурентоспособност 10. живеят в стабилни биотопи 11. преобладават в общности (доминиращи видове, видове едификатори) 12. смъртността е свързана с гъстотата на популацията (капацитет на околната среда) |
примери за видове с r- стратегията може да бъде популации от протозои, нисши ракообразни и някои червеи.
ДА СЕ -Стратегията е типична за птици и бозайници.
· видове с r- и ДА СЕ-стратегия.
· екстремните видове екологични стратегии не се срещат в природата в чист вид, има много преходни видове
Край на работата -
Тази тема принадлежи към раздела:
Същността на живота
Живата материя е качествено различна от неживата по своята огромна сложност и висока структурна и функционална подреденост.Живата и неживата материя са сходни на елементарно химично ниво, т.е.Химични съединения на клетъчната материя.
Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:
| Tweet |
Всички теми в този раздел:
Мутационен процес и резерв на наследствена изменчивост
· Протича непрекъснат процес на мутация в генофонда на популациите под въздействието на мутагенни фактори · Рецесивните алели мутират по-често (кодират фаза, по-малко устойчива на действието на мутагенни
Честота на алел и генотип (генетична структура на популацията)
Генетична структура на популация - съотношението на честотите на алелите (A и a) и генотипите (AA, Aa, aa) в генофонда на популацията Честота на алелите
Цитоплазмено наследство
· Има данни, които са неразбираеми от гледна точка на хромозомната теория за наследствеността на А. Вайсман и Т. Морган (т.е. изключително ядрена локализация на гените) · Цитоплазмата участва в регенерацията
Плазмогени на митохондриите
· Една миотохондрия съдържа 4 - 5 кръгови ДНК молекули с дължина около 15 000 нуклеотидни двойки · Съдържа гени за: - синтез на tRNA, rRNA и рибозомни протеини, някои аероензими
Плазмиди
· Плазмидите са много къси, автономно репликиращи се кръгови фрагменти от бактериални ДНК молекули, които осигуряват нехромозомно предаване на наследствена информация
Променливост
Изменчивостта е общото свойство на всички организми да придобиват структурни и функционални различия от техните предци.
Мутационна изменчивост
Мутациите са качествени или количествени ДНК на клетките на тялото, водещи до промени в техния генетичен апарат (генотип) Мутационна теория за сътворението
Причини за мутации
Мутагенни фактори (мутагени) - вещества и влияния, които могат да предизвикат мутационен ефект (всякакви фактори на външната и вътрешната среда, които m
Честота на мутации
· Честотата на мутация на отделните гени варира в широки граници и зависи от състоянието на организма и етапа на онтогенезата (обикновено нараства с възрастта). Средно всеки ген мутира веднъж на всеки 40 хиляди години
Генни мутации (точка, вярно)
Причината е промяна в химическата структура на гена (нарушение на нуклеотидната последователност в ДНК: * генни инсерции на двойка или няколко нуклеотида
Хромозомни мутации (хромозомни пренареждания, аберации)
Причини - причинени от значителни промени в структурата на хромозомите (преразпределение на наследствения материал на хромозомите) Във всички случаи те възникват в резултат на
Полиплоидия
Полиплоидията е многократно увеличаване на броя на хромозомите в клетка (хаплоидният набор от хромозоми -n се повтаря не 2 пъти, а много пъти - до 10 -1
Значението на полиплоидията
1. Полиплоидията при растенията се характеризира с увеличаване на размера на клетките, вегетативните и генеративни органи – листа, стъбла, цветове, плодове, корени и др. , г
Анеуплоидия (хетероплоидия)
Анеуплоидия (хетероплоидия) - промяна в броя на отделните хромозоми, която не е кратна на хаплоидния набор (в този случай една или повече хромозоми от хомоложна двойка са нормални
Соматични мутации
Соматични мутации - мутации, които възникват в соматичните клетки на тялото · Има генни, хромозомни и геномни соматични мутации
Законът за хомоложните редове в наследствената изменчивост
· Открит от Н. И. Вавилов въз основа на изследване на дивата и култивирана флора на пет континента 5. Процесът на мутация в генетично близки видове и родове протича паралелно, в
Комбинативна изменчивост
Комбинативна вариабилност - вариабилност, която възниква в резултат на естествената рекомбинация на алелите в генотипите на потомците поради сексуално размножаване
Фенотипна променливост (модифицираща или ненаследствена)
Променливост на модификация - еволюционно фиксирани адаптивни реакции на организма към промени във външната среда без промяна на генотипа
Стойността на модификационната променливост
1. повечето модификации имат адаптивно значение и допринасят за адаптирането на тялото към промените във външната среда 2. могат да причинят негативни промени - морфози
Статистически модели на модификационна променливост
· Изменения на индивидуална характеристика или свойство, измерени количествено, образуват непрекъсната серия (вариационна серия); не може да се изгради според неизмерим атрибут или атрибут, който е
Вариационна крива на разпределение на модификациите в вариационната серия
V - варианти на признака P - честота на поява на варианти на признака Mo - режим или повечето
Разлики в проявата на мутации и модификации
Мутационна (генотипна) променливост Модифицираща (фенотипна) променливост 1. Свързана с промени в генотипа и кариотипа
Характеристики на човека като обект на генетични изследвания
1. Целенасоченият подбор на родителски двойки и експерименталните бракове са невъзможни (невъзможност за експериментално кръстосване) 2. Бавна смяна на поколенията, настъпваща средно на всеки
Методи за изследване на човешката генетика
Генеалогичен метод · Методът се основава на съставяне и анализ на родословия (въведен в науката в края на 19 век от Ф. Галтън); същността на метода е да ни проследи
Двойен метод
· Методът се състои в изучаване на моделите на наследяване на черти при монозиготни и разнояйчни близнаци (раждаемостта на близнаци е един случай на 84 новородени)
Цитогенетичен метод
· Състои се от визуално изследване на митотични метафазни хромозоми под микроскоп · Въз основа на метода на диференциално оцветяване на хромозомите (T. Kasperson,
Дерматоглифичен метод
· Въз основа на изследването на релефа на кожата на пръстите, дланите и плантарните повърхности на краката (има епидермални издатини - хребети, които образуват сложни модели), тази характеристика се наследява
Население - статистически метод
· Въз основа на статистическа (математическа) обработка на данни за наследствеността в големи групи от населението (популации - групи, различни по националност, религия, раса, професия
Метод на хибридизация на соматични клетки
· Въз основа на възпроизвеждането на соматични клетки на органи и тъкани извън тялото в стерилни хранителни среди (клетките най-често се получават от кожа, костен мозък, кръв, ембриони, тумори) и
Метод на симулация
· Теоретичната основа за биологичното моделиране в генетиката се осигурява от закона за хомоложните серии на наследствената променливост N.I. Вавилова · За моделиране определено
Генетика и медицина (медицинска генетика)
· Проучване на причините, диагностичните признаци, възможностите за рехабилитация и профилактика на наследствени човешки заболявания (мониторинг на генетични аномалии)
Хромозомни заболявания
· Причината е промяна в броя (геномни мутации) или структурата на хромозомите (хромозомни мутации) на кариотипа на зародишните клетки на родителите (аномалии могат да възникнат при различни
Полизомия на половите хромозоми
Тризомия - X (Triplo X синдром); Кариотип (47, XXX) · Известен при жени; честота на синдром 1: 700 (0,1%) N
Наследствени заболявания на генни мутации
· Причина – генни (точкови) мутации (промени в нуклеотидния състав на гена – инсерции, замествания, делеции, трансфери на един или повече нуклеотиди; точният брой на гените при хората не е известен
Болести, контролирани от гени, разположени на X или Y хромозомата
Хемофилия - кръвосъсирване Хипофосфатемия - загуба на фосфор и калций в организма, омекване на костите Мускулна дистрофия - структурни нарушения
Генотипно ниво на превенция
1. Търсене и използване на антимутагенни защитни вещества Антимутагени (протектори) - съединения, които неутрализират мутаген преди реакцията му с ДНК молекула или го отстраняват
Лечение на наследствени заболявания
1. Симптоматични и патогенетични - въздействие върху симптомите на заболяването (генетичният дефект се запазва и се предава в потомството) n диетолог
Генно взаимодействие
Наследствеността е набор от генетични механизми, които осигуряват запазването и предаването на структурната и функционална организация на вида в поредица от поколения от предците
Взаимодействие на алелни гени (една алелна двойка)
· Има пет вида алелни взаимодействия: 1. Пълно доминиране 2. Непълно доминиране 3. Свръхдоминиране 4. Кодоминиране
Допълване
Комплементарността е феноменът на взаимодействие на няколко неалелни доминантни гена, което води до появата на нова черта, която липсва и при двамата родители
Полимеризъм
Полимеризмът е взаимодействието на неалелни гени, при което развитието на един признак става само под влиянието на няколко неалелни доминантни гена (полиген
Плейотропия (действие на множество гени)
Плейотропията е явлението влияние на един ген върху развитието на няколко белега.Причината за плейотропното влияние на един ген е в действието на първичния продукт на този
Основи на развъждането
Селекция (лат. selektio - подбор) - наука и отрасъл на селското стопанство. производство, разработване на теорията и методите за създаване на нови и подобряване на съществуващи сортове растения, породи животни
Опитомяването като първи етап на селекция
· Културни растения и домашни животни, произлезли от диви предци; този процес се нарича опитомяване или опитомяване Движещата сила на опитомяването е
Центрове на произход и разнообразие на култивирани растения (според Н. И. Вавилов)
Име на центъра Географско положение Родина на културните растения
Изкуствен подбор (подбор на родителски двойки)
· Познати са два вида изкуствен подбор: масов и индивидуален.Масовият подбор е подбор, запазване и използване за размножаване на организми, които са
Хибридизация (кръстосване)
· Позволява ви да комбинирате определени наследствени характеристики в един организъм, както и да се отървете от нежелани свойства · При селекцията се използват различни системи за кръстосване
Инбридинг (инбридинг)
Инбридингът е кръстосването на индивиди, които имат близка степен на родство: брат - сестра, родители - потомство (при растенията най-близката форма на инбридинг възниква, когато
Несвързано кръстосване (аутбридинг)
· При кръстосване на несвързани индивиди, вредните рецесивни мутации, които са в хомозиготно състояние, стават хетерозиготни и нямат отрицателен ефект върху жизнеспособността на организма
Хетерозис
Хетерозис (хибридна сила) е феноменът на рязко увеличаване на жизнеспособността и продуктивността на хибридите от първо поколение по време на несвързано кръстосване (интербридинг).
Индуцирана (изкуствена) мутагенеза
· Честотата на мутациите се увеличава рязко при излагане на мутагени (йонизираща радиация, химикали, екстремни условия на околната среда и др.) · Приложение
Междулинейна хибридизация при растенията
· Състои се от кръстосване на чисти (инбредни) линии, получени в резултат на дългосрочно принудително самоопрашване на кръстосано опрашващи се растения, за да се получат максимуми
Вегетативно размножаване на соматични мутации в растенията
· Методът се основава на изолиране и селекция на полезни соматични мутации за стопански признаци в най-добрите стари сортове (възможни само в растениевъдството)
Методи за селекция и генетична работа I. V. Michurina
1. Систематично отдалечена хибридизация a) междувидова: Владимирска череша x Winkler череша = Красотата на северната череша (зимоустойчивост) b) междуродова
Полиплоидия
Полиплоидията е феномен на кратно на основното число (n) увеличение на броя на хромозомите в соматичните клетки на тялото (механизмът на образуване на полиплоиди и
Клетъчно инженерство
· Култивиране на отделни клетки или тъкани върху изкуствени стерилни хранителни среди, съдържащи аминокиселини, хормони, минерални соли и други хранителни компоненти (
Хромозомно инженерство
· Методът се основава на възможността за замяна или добавяне на нови отделни хромозоми в растенията · Възможно е да се намали или увеличи броят на хромозомите във всяка хомоложна двойка - анеуплоидия
Развъждане на животни
· Той има редица особености в сравнение със селекцията на растенията, които обективно затрудняват провеждането му: 1. Обикновено е характерно само половото размножаване (липса на вегетативно)
опитомяване
· Започва преди около 10 - 5 хиляди в епохата на неолита (отслабва ефекта на стабилизиране на естествения подбор, което води до увеличаване на наследствената променливост и повишена ефективност на селекцията
Кръстосване (хибридизация)
· Има два метода на кръстосване: свързани (инбридинг) и несвързани (аутбридинг) · При избора на двойка се вземат предвид родословията на всеки производител (племенни книги, обучение
Несвързано кръстосване (аутбридинг)
· Могат да бъдат вътрешнопородни и междупородни, междувидови или междуродови (систематично отдалечена хибридизация) · Придружени от ефекта на хетерозис на F1 хибриди
Проверка на разплодните качества на производителите по потомство
· Има икономически признаци, които се проявяват само при женските (производство на яйца, производство на мляко) · Мъжките участват във формирането на тези признаци при дъщерите (необходимо е да се проверяват мъжките за c
Селекция на микроорганизми
· Микроорганизми (прокариоти - бактерии, синьо-зелени водорасли; еукариоти - едноклетъчни водорасли, гъби, протозои) - широко използвани в индустрията, селското стопанство, медицината
Етапи на селекция на микроорганизми
I. Търсене на естествени щамове, способни да синтезират продукти, необходими за хората II. Изолиране на чист естествен щам (възниква в процеса на многократна субкултура
Цели на биотехнологията
1. Получаване на фуражен и хранителен протеин от евтини естествени суровини и промишлени отпадъци (основата за решаване на хранителния проблем) 2. Получаване на достатъчно количество
Продукти на микробиологичния синтез
q Фуражни и хранителни протеини q Ензими (широко използвани в храните, алкохола, пивоварството, виното, месото, рибата, кожата, текстила и др.
Етапи на технологичния процес на микробиологичния синтез
Етап I – получаване на чиста култура от микроорганизми, съдържаща само организми от един вид или щам Всеки вид се съхранява в отделна епруветка и се изпраща в производството и
Генно (генно) инженерство
Генното инженерство е област на молекулярната биология и биотехнология, която се занимава със създаването и клонирането на нови генетични структури (рекомбинантна ДНК) и организми с определени характеристики.
Етапи на получаване на рекомбинантни (хибридни) ДНК молекули
1. Получаване на първоначалния генетичен материал - ген, кодиращ протеина (признака) от интерес · Необходимият ген може да бъде получен по два начина: изкуствен синтез или екстракция
Постиженията на генното инженерство
· Въвеждането на еукариотни гени в бактерии се използва за микробиологичен синтез на биологично активни вещества, които в природата се синтезират само от клетките на висшите организми · Синтез
Проблеми и перспективи на генното инженерство
· Изучаване на молекулярната основа на наследствените заболявания и разработване на нови методи за тяхното лечение, намиране на методи за коригиране на увреждането на отделните гени · Повишаване на съпротивителните сили на организма
Хромозомно инженерство в растенията
· Състои се във възможността за биотехнологична замяна на отделни хромозоми в растителни гамети или добавяне на нови · В клетките на всеки диплоиден организъм има двойки хомоложни хромозоми
Метод на клетъчни и тъканни култури
· Методът включва отглеждане на отделни клетки, части от тъкан или органи извън тялото при изкуствени условия върху строго стерилни хранителни среди с постоянна физико-хим.
Клонално микроразмножаване на растения
· Култивирането на растителни клетки е относително просто, средата е проста и евтина, а клетъчната култура е непретенциозна · Методът на растителната клетъчна култура е, че отделна клетка или
Хибридизация на соматични клетки (соматична хибридизация) в растенията
· Протопластите на растителни клетки без твърди клетъчни стени могат да се слеят помежду си, образувайки хибридна клетка, която има характеристиките на двамата родители · Прави възможно получаването
Клетъчно инженерство при животни
Метод на хормонална суперовулация и ембриотрансфер Изолиране на десетки яйца годишно от най-добрите крави по метода на хормонална индуктивна полиовулация (нар.
Хибридизация на соматични клетки при животни
· Соматичните клетки съдържат целия обем генетична информация · Соматичните клетки за култивиране и последваща хибридизация при хора се получават от кожата, която
Приготвяне на моноклонални антитела
· В отговор на въвеждането на антиген (бактерии, вируси, червени кръвни клетки и др.), тялото произвежда специфични антитела с помощта на В лимфоцити, които са протеини, наречени imm
Екологични биотехнологии
· Пречистване на водата чрез създаване на пречиствателни съоръжения с помощта на биологични методи q Окисляване на отпадъчни води с помощта на биологични филтри q Рециклиране на органични и
Биоенергия
Биоенергията е клон на биотехнологиите, свързан с получаване на енергия от биомаса с помощта на микроорганизми Един от ефективните методи за получаване на енергия от биоми
Биоконверсия
Биоконверсията е превръщането на веществата, образувани в резултат на метаболизма, в структурно свързани съединения под въздействието на микроорганизми.Целта на биоконверсията е
Инженерна ензимология
Инженерната ензимология е област на биотехнологията, която използва ензими при производството на определени вещества · Централният метод на инженерната ензимология е имобилизацията
Биогеотехнология
Биогеотехнология - използването на геохимична активност на микроорганизми в минната промишленост (руда, нефт, въглища) · С помощта на микроорганизми
Граници на биосферата
· Определя се от комплекс от фактори; Общите условия за съществуване на живите организми включват: 1. наличие на течна вода 2. наличие на редица биогенни елементи (макро- и микроелементи
Свойства на живата материя
1. Съдържат огромен запас от енергия, способен да произведе работа 2. Скоростта на химичните реакции в живата материя е милиони пъти по-бърза от обикновено поради участието на ензими
Функции на живата материя
· Осъществява се от живата материя в процеса на жизнената дейност и биохимичните преобразувания на веществата при метаболитни реакции 1. Енергия – преобразуване и усвояване от живите същества
Земна биомаса
· Континенталната част на биосферата - сушата заема 29% (148 милиона км2) · Разнородността на сушата се изразява в наличието на широчинна зоналност и височинна зоналност
Почвена биомаса
· Почвата е смес от разложена органична и изветряла минерална материя; Минералният състав на почвата включва силициев диоксид (до 50%), алуминиев оксид (до 25%), железен оксид, магнезий, калий, фосфор
Биомаса на Световния океан
· Площта на Световния океан (хидросферата на Земята) заема 72,2% от цялата повърхност на Земята · Водата има специални свойства, които са важни за живота на организмите - висок топлоемкост и топлопроводимост
Биологичен (биотичен, биогенен, биогеохимичен цикъл) кръговрат на веществата
Биотичният кръговрат на веществата е непрекъснато, планетарно, относително циклично, неравномерно във времето и пространството, редовно разпределение на веществата
Биогеохимични цикли на отделни химични елементи
· Биогенните елементи циркулират в биосферата, т.е. извършват затворени биогеохимични цикли, които функционират под въздействието на биологична (жизнена дейност) и геологична
Цикъл на азота
· Източник на N2 – молекулярен, газообразен, атмосферен азот (не се абсорбира от повечето живи организми, тъй като е химически инертен; растенията могат да абсорбират само свързан азот
Въглероден цикъл
· Основният източник на въглерод е въглеродният диоксид в атмосферата и водата · Въглеродният цикъл се осъществява чрез процесите на фотосинтеза и клетъчно дишане · Цикълът започва с
Водният цикъл
· Осъществява се с помощта на слънчева енергия · Регулира се от живи организми: 1. абсорбция и изпарение от растенията 2. фотолиза в процеса на фотосинтеза (разграждане
Цикъл на сярата
· Сярата е биогенен елемент на живата материя; намира се в протеините като аминокиселини (до 2,5%), част от витамини, гликозиди, коензими, намира се в растителни етерични масла
Поток на енергия в биосферата
· Източникът на енергия в биосферата е непрекъснатото електромагнитно излъчване от слънцето и радиоактивната енергия q 42% от слънчевата енергия се отразява от облаците, атмосферата от прах и повърхността на Земята в
Възникването и еволюцията на биосферата
· Живата материя, а с нея и биосферата, се появиха на Земята в резултат на появата на живот в процеса на химическата еволюция преди около 3,5 милиарда години, което доведе до образуването на органични вещества
Ноосфера
Ноосферата (буквално сфера на ума) е най-високият етап от развитието на биосферата, свързан с възникването и формирането на цивилизованото човечество в нея, когато неговият разум
Признаци на съвременната ноосфера
1. Нарастващо количество извлечени литосферни материали - увеличаване на разработването на минерални находища (сега надхвърля 100 милиарда тона годишно) 2. Масово потребление
Човешкото влияние върху биосферата
· Настоящото състояние на ноосферата се характеризира с непрекъснато нарастваща перспектива за екологична криза, много аспекти на която вече са напълно проявени, създавайки реална заплаха за съществуването
Производство на енергия
q Изграждането на водноелектрически централи и създаването на резервоари причинява наводняване на големи площи и разселване на хора, повишаване нивото на подпочвените води, ерозия на почвата и преовлажняване, свлачища, загуба на обработваема земя
Хранителна продукция. Изтощаване и замърсяване на почвата, намаляване на площта на плодородната почва
q Обработваемите земи заемат 10% от повърхността на Земята (1,2 милиарда хектара) q Причината е свръхексплоатацията, несъвършеното селскостопанско производство: водна и ветрова ерозия и образуване на дерета,
Намаляване на естественото биоразнообразие
q Стопанската дейност на човека в природата е придружена от промени в броя на животинските и растителните видове, изчезването на цели таксони и намаляване на разнообразието на живите същества. q В момента
Киселинни валежи
q Повишена киселинност на дъжд, сняг, мъгла поради отделянето на серни и азотни оксиди в атмосферата от изгаряне на гориво q Киселинните валежи намаляват добивите на културите и унищожават естествената растителност
Начини за решаване на екологични проблеми
· Човекът ще продължи да експлоатира ресурсите на биосферата във все по-големи мащаби, тъй като тази експлоатация е необходимо и основно условие за самото съществуване на h
Устойчиво потребление и управление на природните ресурси
q Максимално пълно и цялостно извличане на всички полезни изкопаеми от залежите (поради несъвършена технология за добив, само 30-50% от запасите се извличат от нефтени находища q Rec
Екологична стратегия за развитие на земеделието
q Стратегическа насока - увеличаване на производителността за осигуряване на храна за нарастващо население без увеличаване на обработваемите площи q Увеличаване на добива на земеделски култури без отрицателни въздействия
Свойства на живата материя
1. Единство на елементарния химичен състав (98% е въглерод, водород, кислород и азот) 2. Единство на биохимичния състав - всички живи органи
Хипотези за произхода на живота на Земята
· Съществуват две алтернативни концепции за възможността за възникване на живота на Земята: q абиогенеза – възникване на живи организми от неорганични вещества
Етапи на развитие на Земята (химични предпоставки за възникване на живот)
1. Звезден етап от историята на Земята q Геоложката история на Земята започва преди повече от 6 пъти. преди години, когато Земята беше горещо място над 1000
Появата на процеса на самовъзпроизвеждане на молекули (биогенен матричен синтез на биополимери)
1. Възникват в резултат на взаимодействието на коацервати с нуклеинови киселини 2. Всички необходими компоненти на процеса на синтез на биогенна матрица: - ензими - протеини - др.
Предпоставки за възникване на еволюционната теория на Чарлз Дарвин
Социално-икономически предпоставки 1. През първата половина на 19в. Англия се превърна в една от икономически най-развитите страни в света с високо ниво на
· Изложено в книгата на Чарлз Дарвин „За произхода на видовете чрез естествен подбор или запазването на предпочитаните породи в борбата за живот“, която беше публикувана
Променливост
Обосновка на изменчивостта на видовете · За да обоснове позицията за изменчивостта на живите същества, Чарлз Дарвин използва общ.
Корелативна променливост
· Промяна в структурата или функцията на една част от тялото предизвиква координирана промяна в друга или други, тъй като тялото е интегрална система, отделните части на която са тясно свързани помежду си
Основните положения на еволюционното учение на Чарлз Дарвин
1. Всички видове живи същества, населяващи Земята, никога не са били създавани от никого, а са възникнали естествено 2. Възникнали естествено, видовете бавно и постепенно
Развитие на представи за вида
· Аристотел – използва понятието вид при описание на животни, което няма научно съдържание и се използва като логическо понятие · Д. Рей
Видови критерии (признаци за идентифициране на вида)
· Значението на видовите критерии в науката и практиката - определяне на видовата идентичност на индивидите (видова идентификация) I. Морфологични - сходство на морфологичните наследства
Процес на мутация
Спонтанните промени в наследствения материал на зародишните клетки под формата на генни, хромозомни и геномни мутации се появяват постоянно през целия период от живота под влияние на мутации
Изолация
Изолация - спиране на потока на гени от популация към популация (ограничаване на обмена на генетична информация между популациите) Значението на изолацията като фа
Първична изолация
· Не е пряко свързано с действието на естествения подбор, е следствие от външни фактори · Води до рязко намаляване или спиране на миграцията на индивиди от други популации
Екологична изолация
· Възниква на базата на екологични различия в съществуването на различни популации (различните популации заемат различни екологични ниши) v Например пъстърва от езерото Севан p
Вторична изолация (биологична, репродуктивна)
· Има решаващо значение за формирането на репродуктивна изолация · Възниква в резултат на вътревидови различия в организмите · Възниква в резултат на еволюцията · Има две изо
миграции
Миграцията е движението на индивиди (семена, полени, спори) и техните характерни алели между популациите, което води до промени в честотите на алелите и генотиповете в техните генофондове.
Популационни вълни
Популационни вълни („вълни на живота“) - периодични и непериодични резки колебания в броя на индивидите в популацията под влияние на естествени причини (S.S.
Значението на популационните вълни
1. Води до ненасочена и рязка промяна в честотите на алелите и генотипите в генофонда на популациите (случайното оцеляване на индивиди през зимния период може да увеличи концентрацията на тази мутация с 1000 r
Генетичен дрейф (генетично-автоматични процеси)
Генетичният дрейф (генетично-автоматични процеси) е случайна, ненасочена промяна в честотите на алелите и генотипите, която не е причинена от действието на естествения отбор.
Резултат от генетичен дрейф (за малки популации)
1. Причинява загуба (p = 0) или фиксиране (p = 1) на алели в хомозиготно състояние във всички членове на популацията, независимо от тяхната адаптивна стойност - хомозиготизация на индивидите
Естественият подбор е водещият фактор на еволюцията
Естественият подбор е процес на преференциално (селективно, селективно) оцеляване и размножаване на най-приспособените индивиди и неоцеляване или невъзпроизвеждане
Борбата за съществуване Форми на естествен подбор
Избор на шофиране (Описано от Чарлз Дарвин, модерно обучение, разработено от Д. Симпсън, английски) Избор на шофиране - селекция в
Стабилизираща селекция
· Теорията за стабилизиращия подбор е разработена от руски академик. I. I. Shmagauzen (1946) Стабилизираща селекция - селекция, работеща в стабилно състояние
Други форми на естествен подбор
Индивидуален подбор - селективно оцеляване и размножаване на отделни индивиди, които имат предимство в борбата за съществуване и елиминирането на други
Основни характеристики на естествения и изкуствения подбор
Естествен подбор Изкуствен подбор 1. Възникнал с появата на живота на Земята (преди около 3 милиарда години) 1. Възникнал в не-
Обща характеристика на естествения и изкуствения подбор
1. Изходен (елементарен) материал - индивидуални характеристики на организма (наследствени изменения - мутации) 2. Извършват се според фенотипа 3. Елементарна структура - популации
Борбата за съществуване е най-важният фактор в еволюцията
Борбата за съществуване е комплекс от взаимоотношения между организъм и абиотични (физически условия на живот) и биотични (взаимоотношения с други живи организми) фактори
Интензивност на възпроизвеждане
v Един индивид кръгъл червей произвежда 200 хиляди яйца на ден; сивият плъх ражда 5 котила годишно от 8 малки, които стават полово зрели на тримесечна възраст; потомството на една дафния достига
Междувидова борба за съществуване
· Среща се между индивиди от популации на различни видове · По-малко остро от вътрешновидовото, но напрежението му се увеличава, ако различните видове заемат сходни екологични ниши и имат
Борба с неблагоприятните абиотични фактори на околната среда
· Наблюдава се във всички случаи, когато индивиди от популация се намират в екстремни физически условия (прекомерна топлина, суша, сурова зима, прекомерна влажност, неплодородни почви, сурови
Основни открития в областта на биологията след създаването на STE
1. Откриване на йерархичните структури на ДНК и протеина, включително вторичната структура на ДНК - двойната спирала и нейната нуклеопротеидна природа 2. Дешифриране на генетичния код (неговата триплетна структура
Признаци на органите на ендокринната система
1. Те са относително малки по размер (лобове или няколко грама) 2. Анатомично несвързани помежду си 3. Те синтезират хормони 4. Те имат богата мрежа от кръвоносни съдове
Характеристики (признаци) на хормоните
1. Образуват се в жлезите с вътрешна секреция (неврохормоните могат да се синтезират в невросекреторни клетки) 2. Висока биологична активност - способност за бързо и силно изменение на инт.
Химическа природа на хормоните
1. Пептиди и прости протеини (инсулин, соматотропин, тропни хормони на аденохипофизата, калцитонин, глюкагон, вазопресин, окситоцин, хипоталамични хормони) 2. Сложни протеини - тиреотропин, лютеин
Хормони на средния (междинен) лоб
Меланотропен хормон (меланотропин) - обмен на пигменти (меланин) в покривните тъкани Хормони на задния лоб (неврохипофиза) - окситрицин, вазопресин
Хормони на щитовидната жлеза (тироксин, трийодтиронин)
Съставът на хормоните на щитовидната жлеза със сигурност включва йод и аминокиселината тирозин (0,3 mg йод се освобождава дневно като част от хормоните, следователно човек трябва да получава ежедневно с храна и вода
Хипотиреоидизъм (хипотиреоидизъм)
Причината за хипотерозата е хроничният дефицит на йод в храната и водата.Липсата на хормонална секреция се компенсира от пролиферацията на тъканта на жлезата и значително увеличаване на нейния обем.
Кортикални хормони (минералкортикоиди, глюкокортикоиди, полови хормони)
Кортикалния слой се образува от епителна тъкан и се състои от три зони: гломерулна, фасцикуларна и ретикуларна, имащи различна морфология и функции. Хормоните се класифицират като стероиди - кортикостероиди
Хормони на надбъбречната медула (адреналин, норепинефрин)
- Медулата се състои от специални хромафинови клетки, оцветени в жълто (същите тези клетки са разположени в аортата, клона на каротидната артерия и в симпатиковите възли; всички те изграждат
Хормони на панкреаса (инсулин, глюкагон, соматостатин)
Инсулин (секретиран от бета клетки (инсулоцити), е най-простият протеин) Функции: 1. Регулиране на въглехидратния метаболизъм (единственото намаляване на захарта
тестостерон
Функции: 1. Развитие на вторични полови белези (пропорции на тялото, мускули, растеж на брада, окосмяване по тялото, умствени характеристики на мъжа и др.) 2. Растеж и развитие на репродуктивните органи
Яйчници
1. Чифтни органи (с големина около 4 см, тегло 6-8 г), разположени в малкия таз, от двете страни на матката 2. Състоят се от голям брой (300-400 хиляди) т.нар. фоликули - структура
Естрадиол
Функции: 1. Развитие на женските полови органи: яйцепроводи, матка, вагина, млечни жлези 2. Формиране на вторични полови белези на женския пол (телосложение, фигура, отлагане на мазнини и др.)
Ендокринни жлези (ендокринна система) и техните хормони
Ендокринни жлези Хормони Функции Хипофизна жлеза: - преден лоб: аденохипофиза - среден лоб - заден
рефлекс. Рефлексна дъга
Рефлексът е реакцията на организма към дразнене (промяна) на външната и вътрешната среда, осъществявана с участието на нервната система (основната форма на дейност
Механизъм за обратна връзка
· Рефлексната дъга не завършва с реакцията на тялото към стимулация (работата на ефектора). Всички тъкани и органи имат свои собствени рецептори и аферентни нервни пътища, които се свързват със сетивата.
Гръбначен мозък
1. Най-древната част от централната нервна система на гръбначните животни (появява се за първи път при главохордовите - копиевидната) 2. По време на ембриогенезата се развива от невралната тръба 3. Разположена е в костта
Скелетно-моторни рефлекси
1. Коленен рефлекс (центърът е локализиран в лумбалния сегмент); елементарен рефлекс от животински предци 2. Ахилесов рефлекс (в лумбалния сегмент) 3. Плантарен рефлекс (с
Функция на проводника
· Гръбначният мозък има двупосочна връзка с главния мозък (ствол и кора на главния мозък); чрез гръбначния мозък мозъкът е свързан с рецепторите и изпълнителните органи на тялото
мозък
· Главният и гръбначният мозък се развиват в ембриона от външния зародишен слой – ектодерма · Намират се в кухината на мозъчния череп · Покрити са (като гръбначния мозък) с три слоя
Медула
2. По време на ембриогенезата се развива от петия медуларен везикул на невралната тръба на ембриона 3. Той е продължение на гръбначния мозък (долната граница между тях е мястото, където излиза коренчето
Рефлексна функция
1. Защитни рефлекси: кашлица, кихане, мигане, повръщане, сълзене 2. Хранителни рефлекси: смучене, преглъщане, отделяне на сок от храносмилателните жлези, моторика и перисталтика
среден мозък
1. В процеса на ембриогенеза от третия медуларен везикул на невралната тръба на ембриона 2. Покрит с бяло вещество, сиво вещество вътре под формата на ядра 3. Има следните структурни компоненти
Функции на средния мозък (рефлекс и проводимост)
I. Рефлексна функция (всички рефлекси са вродени, безусловни) 1. Регулиране на мускулния тонус при движение, ходене, стоене 2. Ориентировъчен рефлекс
Таламус (визуален таламус)
· Представлява сдвоени струпвания на сиво вещество (40 чифта ядра), покрити със слой бяло вещество, отвътре – трета камера и ретикуларна формация · Всички ядра на таламуса са аферентни, сетивни
Функции на хипоталамуса
1. Висш център за нервна регулация на сърдечно-съдовата система, пропускливост на кръвоносните съдове 2. Център за терморегулация 3. Регулиране на водно-солевия баланс орган
Функции на малкия мозък
· Малкият мозък е свързан с всички части на централната нервна система; кожни рецептори, проприорецептори на вестибуларния и двигателния апарат, подкорието и кората на главния мозък · Функциите на малкия мозък изследват пътя
Теленцефалон (главен мозък, преден мозък)
1. По време на ембриогенезата се развива от първия мозъчен везикул на невралната тръба на ембриона 2. Състои се от две полукълба (дясно и ляво), разделени от дълбока надлъжна цепнатина и свързани
Мозъчна кора (наметало)
1. При бозайници и хора повърхността на кората е сгъната, покрита с извивки и бразди, което осигурява увеличаване на повърхността (при хората е около 2200 cm2
Функции на кората на главния мозък
Методи на изследване: 1. Електрическа стимулация на отделни зони (метод на „имплантиране” на електроди в области на мозъка) 3. 2. Отстраняване (екстирпация) на отделни зони
Сензорни зони (региони) на кората на главния мозък
· Те представляват централните (кортикални) участъци на анализаторите; към тях се приближават чувствителни (аферентни) импулси от съответните рецептори · Заемат малка част от кората
Функции на асоциативните зони
1. Комуникация между различни области на кората (сензорна и моторна) 2. Комбинация (интеграция) на цялата чувствителна информация, постъпваща в кората с паметта и емоциите 3. Решаваща
Характеристики на автономната нервна система
1. Разделен на два отдела: симпатиков и парасимпатиков (всеки от тях има централна и периферна част) 2. Няма собствен аферент (
Характеристики на частите на вегетативната нервна система
Симпатиков дял Парасимпатиков дял 1. Централните ганглии са разположени в страничните рога на гръдния и лумбалния сегмент на гръбначния стълб
Функции на автономната нервна система
· Повечето органи на тялото се инервират както от симпатиковата, така и от парасимпатиковата система (двойна инервация) · И двата отдела упражняват три вида действия върху органите - вазомоторна,
Влиянието на симпатиковия и парасимпатиковия отдел на автономната нервна система
Симпатиков отдел Парасимпатиков отдел 1. Ускорява ритъма, увеличава силата на сърдечните контракции 2. Разширява коронарните съдове
Висша нервна дейност на човека
Психични механизми на отражение: Психични механизми на проектиране на бъдещето - разумно
Характеристики (признаци) на безусловни и условни рефлекси
Безусловни рефлекси Условни рефлекси 1. Вродени специфични реакции на организма (предавани по наследство) - генетично обусловени
Методика за развитие (формиране) на условни рефлекси
· Разработено от I.P. Pavlov върху кучета при изследване на слюноотделянето под въздействието на светлинни или звукови стимули, миризми, докосвания и др. (Каналът на слюнчената жлеза се извежда през прорез
Условия за развитие на условни рефлекси
1. Безразличният стимул трябва да предшества безусловния (предварително действие) 2. Средната сила на безразличния стимул (при ниска и висока сила рефлексът може да не се формира)
Значението на условните рефлекси
1. Те формират основата на ученето, получаването на физически и умствени умения 2. Фино адаптиране на вегетативните, соматични и психически реакции към условия с
Индукционно (външно) спиране
o Развива се под въздействието на външен, неочакван, силен дразнител от външната или вътрешната среда v Силен глад, пълен пикочен мехур, болка или сексуална възбуда
Инхибиране, обусловено от изчезване
· Развива се, когато условният стимул системно не се подсилва от безусловния v Ако условният стимул се повтаря на кратки интервали без подсилване
Връзката между възбуждане и инхибиране в кората на главния мозък
Облъчването е разпространението на процесите на възбуждане или инхибиране от източника на тяхното възникване към други области на кората.Пример за облъчване на процеса на възбуждане е
Причини за съня
· Съществуват няколко хипотези и теории за причините за съня: Химическа хипотеза - причината за съня е отравяне на мозъчните клетки с токсични отпадъчни продукти, изображение
REM (парадоксален) сън
· Настъпва след период на бавновълнов сън и продължава 10-15 минути; след това отново отстъпва място на сън с бавни вълни; повтаря се 4-5 пъти през нощта Характеризира се с бърз
Характеристики на висшата нервна дейност на човека
(разлики от БНД на животните) · Каналите за получаване на информация за факторите на външната и вътрешната среда се наричат сигнални системи · Разграничават се първата и втората сигнални системи
Характеристики на висшата нервна дейност на хората и животните
Животно Човек 1. Получаване на информация за факторите на околната среда само с помощта на първата сигнална система (анализатори) 2. Специфични
Паметта като компонент на висшата нервна дейност
Паметта е набор от умствени процеси, които осигуряват запазването, консолидирането и възпроизвеждането на предишен индивидуален опит v Основни процеси на паметта
Анализатори
· Човек получава цялата информация за външната и вътрешната среда на тялото, необходима за взаимодействие с него, използвайки сетивата (сензорни системи, анализатори) v Концепцията за анализ
Устройство и функции на анализаторите
· Всеки анализатор се състои от три анатомично и функционално свързани секции: периферна, проводима и централна · Увреждане на една от частите на анализатора
Значението на анализаторите
1. Информация на тялото за състоянието и промените във външната и вътрешната среда 2. Появата на усещания и формирането на тяхна основа на понятия и представи за околния свят, т.е. д.
Хориоидея (средна)
· Разположена под склерата, богата на кръвоносни съдове, състои се от три части: предна - ирис, средна - цилиарно тяло и задна - самата съдова тъкан
Характеристики на фоторецепторните клетки на ретината
Пръчици Конуси 1. Брой 130 милиона 2. Визуален пигмент – родопсин (визуално лилаво) 3. Максимален брой на n
Лещи
· Намира се зад зеницата, има формата на двойноизпъкнала леща с диаметър около 9 мм, абсолютно прозрачна и еластична. Покрит с прозрачна капсула, към която са прикрепени връзките на цилиарното тяло
Функциониране на окото
· Зрителната рецепция започва с фотохимични реакции, които започват в пръчиците и конусите на ретината и се състоят в разпадането на зрителните пигменти под въздействието на светлинни кванти. Точно това
Хигиена на зрението
1. Предотвратяване на наранявания (предпазни очила при производство с травматични предмети - прах, химикали, стружки, трески и др.) 2. Защита на очите от прекалено ярка светлина - слънце, електрически
Външно ухо
· Представяне на ушната мида и външния слухов проход · Ушната мида - свободно изпъкнала върху повърхността на главата
Средно ухо (тимпанична кухина)
· Лежи вътре в пирамидата на слепоочната кост · Изпълнена с въздух и се свързва с назофаринкса чрез тръба с дължина 3,5 cm и диаметър 2 mm - Евстахиевата тръба Функция на Евстахиевата кост
Вътрешно ухо
· Намира се в пирамидата на темпоралната кост · Включва костен лабиринт, който представлява сложна канална структура · Вътре в костите
Възприемане на звукови вибрации
· Ушната мида улавя звуците и ги насочва към външния слухов проход. Звуковите вълни предизвикват вибрации на тъпанчето, които се предават от него чрез системата от лостове на слуховите костици (
Хигиена на слуха
1. Предотвратяване на травми на слуховите органи 2. Защита на слуховите органи от прекомерна сила или продължителност на звукова стимулация - т.нар. „шумово замърсяване“, особено в шумни индустриални среди
Биосфера
1. Представени от клетъчни органели 2. Биологични мезосистеми 3. Възможни мутации 4. Хистологичен метод на изследване 5. Начало на метаболизма 6. За
„Структура на еукариотна клетка“ 9. Клетъчна органела, съдържаща ДНК 10. Има пори 11. Изпълнява компартментална функция в клетката 12. Функция
Клетъчен център
Тестова тематична цифрова диктовка по темата „Клетъчен метаболизъм“ 1. Осъществява се в цитоплазмата на клетката 2. Изисква специфични ензими
Тематична цифрова програмирана диктовка
на тема „Енергиен метаболизъм” 1. Провеждат се реакции на хидролиза 2. Крайните продукти са CO2 и H2 O 3. Крайният продукт е PVC 4. NAD се редуцира
Кислороден етап
Тематична цифрова програмирана диктовка по темата „Фотосинтеза“ 1. Настъпва фотолиза на водата 2. Настъпва редукция
„Клетъчен метаболизъм: Енергиен метаболизъм. фотосинтеза. Биосинтеза на протеин" 1. Осъществява се в автотрофи 52. Извършва се транскрипция 2. Свързана с функционирането
Основните характеристики на еукариотните царства
Царство Растения Царство Животни 1. Те имат три подцарства: – низши растения (истински водорасли) – червени водорасли
Характеристики на видовете изкуствена селекция в развъждането
Масова селекция Индивидуална селекция 1. Много индивиди с най-ясно изразени характеристики са позволени да се възпроизвеждат
Обща характеристика на масовия и индивидуалния подбор
1. Извършва се от човека чрез изкуствена селекция 2. За по-нататъшно размножаване се допускат само индивиди с най-силно изразен желан признак 3. Може да се повтори
Популация са индивиди, принадлежащи към един и същи биологичен вид, способни на свободно кръстосване и имащи общ генофонд. има численост, смъртност, раждаемост, динамика, ареал, плътност. Структурата на популацията включва също съотношението на женските и мъжките, възрастта и системата на пространствено разпределение.
Размерът на диапазона се задава в съответствие с радиуса на отделна (индивидуална) дейност и представлява разстоянието между точката на смъртта и точката на раждане на повечето индивиди. Така например за гущер този радиус е тридесет метра, за ондатра е около четиристотин, за заек и врабче е три километра. При растенията размерът на обхвата им се определя според разстоянието, което прашецът изминава. Така например радиусът на активност на бор е около сто и двадесет, а на царевицата е около петнадесет метра.
Площта и формата на местообитанието във всеки отделен случай се определят в съответствие с ландшафтните характеристики на територията. Вътрешнопопулационните отличителни черти, както и географските (териториални) връзки на индивидите също са важни.
Най-често се разграничават следните видове популации: географски, екологични и местни.
Екологичният е съвкупност от индивиди, които живеят в една система. Освен това границите съвпадат с границите на самата екосистема, определени от растителност и фитоценоза.
Локална популация е местна колекция от популации на определен вид. Индивидите живеят в различни екосистеми на определена територия. По този начин местната популация на домашно врабче е съвкупност от популации от индивиди от населени места, разположени на разстояние по-малко от три километра един от друг.
Географски е съвкупност от индивиди, обитаващи район с географски хомогенни условия. От Камчатка до Брест, например, са идентифицирани двадесет и девет популации на обикновени катерици. Географската популация е териториална раса, подвид. Индивидите са фенотипно сходни.
Населението (популацията) е преди всичко елементарна единица на еволюционния процес. Заедно с него то е и основната пространствена единица от определен тип. По този начин популацията може да се характеризира като съвкупност от индивиди, не само заемащи определена територия (пространство), но и способни да се възпроизвеждат за дълъг период от време. Целостта на популацията от гледна точка на еволюцията се свързва главно с панмиксия (свободно кръстосване), която в една или друга степен в рамките на един набор от видове е по-висока, отколкото между съседни народи. В същото време, въпреки своята цялост, популацията е разнородна по отношение на генетични характеристики. Основните характеристики на вида са фиксирани наследствено.
Има класификация на населението от медицинска гледна точка.
Така например е изолирана затворена колекция от индивиди. В този случай една популация е изолирана от другите по пол.
Съществува и идеален набор от индивиди. В този случай ние разглеждаме хипотетична панмиктична (способна на кръстосване) популация с голяма популация, която продължава през поколенията. Такъв набор от видове не се влияе от мутационен натиск или външни фактори.Концепцията за идеална популация се използва при моделирането на еволюционния процес.
Индивиди от един и същи вид могат да бъдат генетично идентични. В случая говорим за изогенна популация.
Колекцията може да е отворена. В този случай мигриращите индивиди въвеждат нови гени в него.
Микробната популация е колекция от клетки от определен щам.
Кажете ми, знаете ли какво е екология? Ако отговорът ви е нещо подобно: „Екологията е нещо, което е свързано с чистотата на околната среда“, ще се окажете в млякото. Екологията има доста косвено отношение към този въпрос.
Най-много ме трогва, когато казват: „И там, и там средата е лоша“. Ясно е какво точно иска да каже човекът, но все пак тези думи са толкова абсурдни, сякаш някой каза: „Тригонометрията е лоша в тази област“.
Екологията не е феномен, тя е наука. Как може науката да е лоша? Да, може да е несъвършена, неразвита, може дори да е псевдонаука, но не може да бъде „лоша“.
Вторият аспект на погрешното схващане е, че екологията не се занимава с въпросите на чистотата на околната среда, а изучава взаимодействието на различни живи организми помежду си и с неживата природа, която ги заобикаля. Екологията изучава структурата на системите на надорганизмово ниво, една от които е население- концепция, чието изследване е включено в целите на тази статия.
Какво е популация?
Население... Какво е това нещо? Всички сме чували тази дума, но всички ли разбираме нейното значение?
Името на това понятие идва от латинската дума население, което в превод означава „население“. Значи населението си е население? Да, разбира се, но... може ли всяко население да се нарече население? Нека да го разберем. 
Първо, когато говорим за популация, винаги имаме предвид само представители (индивиди). единмил. Ако говорим за представители на различни видове, това вече не е популация, а общност, наречена на научен език.
Второ, под население имаме предвид дългосроченместообитанието на същите тези видове на същата територия.
На трето място, за населението предпоставка е относителна изолациянегови представители от групи, с които е възможен генетичен обмен. Тази изолация може да бъде от териториален или друг характер. С други думи, популацията включва индивиди, за които възможността за кръстосване е много по-висока от възможността за кръстосване с представители на други групи.
Деление на населението
Популацията може да бъде разделена на по-малки елементи.
Дем- това е малка популация от индивиди, живеещи в ограничена територия, в рамките на която няма значителни промени в генофонда. Обикновено се разпространява в няколко поколения и се състои от няколко десетки индивида.
Колете група от живи организми, които живеят в непосредствена близост един до друг и са в постоянен контакт помежду си.
семейство- тя е семейство. Тук обясненията вероятно ще са излишни. Това е най-малката клетка от популацията.
Характеристики на населението
Популацията има следните характеристики:
— общ брой индивиди;
— плътност, отразяваща средния брой индивиди на единица площ;
— естеството на разпределението на индивидите в пространството;
— подреденост на структурата.
Структура на населението
От структурна гледна точка населението се разглежда в следните аспекти:
— генетична структура;
— възрастова структура;
- полова структура;
- морфологична (вътрешна и външна структура) структура.
Има и други параметри, по които се определя структурата на дадена популация.
Динамика на населението
Има такова нещо като логистично уравнение или уравнение на Верхулст, което отразява процеса на нарастване на населението. Това уравнение отразява две предпоставки:
1. Скоростта на нарастване на населението е пропорционална на текущия му размер;
2. Скоростта на нарастване на населението е пропорционална на количеството налични ресурси. 
Според това уравнение броят на индивидите в популацията първоначално нараства приблизително експоненциално, но след като достигне точката, в която започва конкуренцията за ресурси, растежът започва да се забавя и в крайна сметка спира напълно. Тъй като растежът се забавя, броят на индивидите се стабилизира с намаляваща експоненциална скорост.
Най-простата форма на съществуване на вида в природата е популацията. В тази статия ще разберем какво включва това понятие и ще разберем каква е ролята на населението в еволюционния процес.
Структура на населението
В биологията популацията е целостта на всички съществуващи индивиди от един и същи вид, живеещи на една и съща територия и имащи общ генофонд със способността да се кръстосват свободно. Един вид жив организъм може да включва няколко екосистеми, които най-често са изолирани една от друга.
Ако индивиди от един и същи вид, взети от различни екосистеми, се поставят в едни и същи условия, може да се наблюдава запазване на техните различия. Въпреки това, за получаване на плодородно потомство, такова кръстосване дава най-добри резултати.
Ориз. 1. Примери за популации.
Популациите осигуряват процеса на микроеволюция и се разделят на:
- сексуален;
- възраст;
- околната среда;
- генетични;
- пространствена структура.
Ориз. 2. Структура на населението.
Полова структура
Показва процента на индивидите от различни полове. Определя се от разликата в хромозомните комплекти. Често обаче се случва някои женски да раждат само женски или само мъжки индивиди. В този случай съотношението на половете се отклонява от 1:1. Причината за това може да са не само генетични заболявания, но и условия на околната среда.
Възрастова структура на населението
Включва съотношението на индивиди от различни възрасти, които представляват потомство от едно и също или различни поколения. Едно поколение може да включва представители на едно или повече потомци. Възрастта влияе върху интензивността на процеса на размножаване, скоростта на смяна на поколенията и смъртността.
ТОП 1 статиякоито четат заедно с това
Генетична структура
Определя се от разнообразието и изменчивостта на генотипите. Свойство на екосистемите е наличието на определено ниво на разнообразие от черти, които зависят от екологията и генетичното предразположение. С други думи, един генотип е способен да произведе много вариации на фенотипове. Разнообразието зависи от броя на индивидите и екологичната ситуация. Промяната на честотата на гените може да доведе до изчезване на даден вид.
Пространствена структура
Определя се от плътността на разполагане и разпределение на членовете на екосистемата в определена територия. Всички хора имат индивидуално и групово пространство. По този начин се образуват ята, колонии и стада. В зависимост от метода на поставяне в група се разграничават произволно, равномерно и пренаселено разпределение.
Всеки индивид играе своя собствена роля в групата и се формира социална йерархия.
Тя може да бъде:
- линейно (подчинение по ранг, когато следващият доминира над предишния);
- паралелен (мъжките и женските имат отделни водачи).
Тази система от взаимоотношения позволява координиране на поведението, което ще бъде от полза за всички членове на групата.
Екологичен компонент
Екологичната единица е видът. Тази структура предполага разпределение на членовете в групи в зависимост от взаимодействието с околните природни фактори.
Екологичната ниша включва храна, места за размножаване и подслон и други фактори на околната среда, които са необходими за съществуването на даден вид. При характеризиране на екологична ниша се използват два показателя: ширина и степен на припокриване с други ниши.
Динамика на населението
Динамиката и растежът на екосистемите зависи от външни и вътрешни фактори, като наличието на храна, врагове и климат.
Основателят на популационната генетика е S.S. Четвериков, който нарече нарастването на числата „вълни на живота“.
Възможно е да се определи точно средният брой индивиди при условие на изкуствена пълна изолация на групата. В природата това е възможно при изучаване на островни екосистеми. Броят може да се определи от съотношението на раждаемостта и смъртността.
„Вълните на живота“ понякога помагат за извеждането на редки генотипове, тествайки ги чрез естествен подбор. Например след студена зима остават живи по-силни, студоустойчиви организми.
Ориз. 3. Пример за динамика на населението.
Значение
С помощта на функционирането на популациите се създават условията, необходими за поддържане на живота на нашата планета. Чрез своята жизнена дейност живите организми влияят върху околната среда на своята територия. Циркулацията на веществата в природата зависи от екосистемите, създават се определени условия и се извършва обмен между живата и неживата природа. Съвместната работа на популациите определя характеристиките на биотичните конгломерации и условията на околната среда.
Какво научихме?
Понятието „популация“ в биологията предполага броя на всички индивиди от един вид, живеещи в една и съща зона и способни да се кръстосват свободно. Компонентите на тази концепция са полови, възрастови, екологични, генетични и пространствени структури. Всички те са тясно свързани помежду си, оказват влияние върху околната среда и осигуряват кръговрата на веществата в природата.
Тест по темата
Оценка на доклада
Среден рейтинг: 3.9. Общо получени оценки: 158.
Концепция за изглед
Определение 1
Видът е съвкупност от индивиди, които имат сходни кариотипове, морфофункционални характеристики и поведенчески реакции, имат общ произход, живеят на определена територия и са способни да се кръстосват изключително помежду си при естествени условия и да произвеждат плодородно потомство.
Видовата принадлежност на даден организъм може да се определи по следните критерии:
- физиологичен;
- биохимичен;
- морфологичен;
- цитогенетичен;
- етологичен;
- екологични и др.
Най-важните характеристики на вида включват:
- Репродуктивна (генетична) изолация, проявяваща се в невъзможността за кръстосване на индивиди от даден вид с индивиди от други видове.
- Генетична стабилност в природни условия, водеща до независимост на еволюционната съдба.
Видът е основна единица на таксономията. В тази група организми действително съществуват отделни индивиди: като част от вида индивидът се ражда в естествени условия, развива се, достига полова зрялост и участва в процеса на размножаване, осигурявайки продължаването на вида.
Половият процес е основният фактор, който обединява организмите във видове. Чрез кръстосване помежду си индивидите от един и същи вид обменят генетичен материал, което води до пренареждане на алелите във всяко поколение. В резултат на това се постига изравняване на отличителните черти между организмите в рамките на един вид, както и запазване на основните физиологични, морфологични и други характеристики за дълъг период от време. Сексуалният процес води до обединяване на алелите, открити в генотипите на различни индивиди, в един общ алелен фонд (генофонд) на вида. Генофондът съдържа цялата наследствена информация, която даден вид притежава на определен етап от съществуването си.
Видовата принадлежност за организми, които се размножават безполово, партеногенетично или самооплождащи се, се определя от сходството на фенотипите, близостта на генотиповете по произход и общата област.
Понятието популация и подвид
Представители на един и същи вид са разпределени неравномерно в природни условия. Има редуване на зони с намалена или повишена концентрация на индивиди. В този случай видът се разпада на популации, т.е. групи от организми, съответстващи на зони на по-гъсто заселване. В същото време областите на индивидуална дейност на отделни представители на вида са ограничени, поради което възпроизвеждането се извършва предимно на места с повишена плътност на организмите.
Пример 1
Лозовият охлюв може да измине разстояние от около няколко десетки метра, ондатрата изминава няколкостотин метра, а полярната лисица – няколкостотин километра.
Генофондът на вида в репродуктивния процес е представен от генофондите на популациите.
Определение 2
Популацията е най-малката група от представители на един и същи вид, способни на самостоятелно размножаване и живеещи на определена територия дълго време, в продължение на няколко поколения.
Популациите показват високо ниво на панмиксия - вероятността от произволни кръстосвания.
Определение 3
Екологични и генетични характеристики на популацията
Въз основа на заеманата площ, половия и възрастовия състав на индивидите и техния брой е възможно да се даде екологична оценка на популацията:
- Размерът на популацията зависи от размера на териториите, обхванати от индивидуалната дейност на представители на даден вид, както и от природните условия, характерни за дадена територия.
- Съставът на пола се определя от механизмите на формиране на съотношението между половете, фиксирани в процеса на еволюцията:
Броят на индивидите в популациите на различните видове може да варира значително. Така броят на земните охлюви Cepaea nemoralis в популацията на едно от езерата в Московска област е 1000 екземпляра, докато броят на водните кончета Leucorrhinia albifrons достига 30 000 хиляди.
Има минимални стойности на размера на популацията, при които тя е в състояние да се поддържа във времето. С по-нататъшно намаляване на числеността настъпва изчезване на популацията.
Когато екологичната ситуация се промени, размерът на популацията варира. Например, на един от островите край бреговете на Англия, през есенния период, когато хранителните условия са благоприятни, популацията на дивите зайци възлиза на до 10 000 индивида; след студена зима с малко храна броят на индивидите намалява до 100.
Възрастовата структура на популациите на представители на различни видове варира в зависимост от интензивността на размножаване, продължителността на живота и възрастта, на която настъпва полова зрялост. Тази структура може да бъде проста или сложна. Например, земеровки имат 1-2 потомства през пролетта, след което възрастните умират и през есента цялата популация е представена от незрели млади индивиди. При стадни бозайници (например делфини) популацията едновременно включва: потомство от текущата година, млади животни от предходната година на раждане, полово зрели, но все още неразмножаващи се животни на възраст 2-3 години, възрастни размножаващи се индивиди.
- първичен (в момента на зачеването);
- вторичен (по време на раждане);
- третичен (в зряла възраст).
Генетичната характеристика на популацията е нейният алелен фонд или генофонд, представен от набор от алели, които формират генотипите на представители на дадена популация.
Отличителни черти на генофондите на естествените популации са:
- генетично единство;
- наследствено разнообразие (полиморфизъм, генетична хетерогенност);
- динамично равновесие на дела на индивиди с различни генотипове.
