Принципы биологической эволюции

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава 1:«Клетка как первокирпичик живого»

1.1 Характеристика и свойства клетки…………………………………………..4

1.2 Структура клетки……………………………………………………………...5

Глава 2:«Принципы биологической эволюции»

2.1 Теория эволюции……………………………………………………………...6

2.2 Эволюционные изменения……………………………………………………7

Заключение………………………………………………………………………...9

Глоссарий………………………………………………………………………...10

Список литературы………………………………………………………………11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

   Клетка является единицей живого: она обладает способностью размножаться, видоизменяться и реагировать на раздражения. Цитология – наука о клетке, изучает строение и химический состав клеток, функции внутриклеточных структур и клеток внутри организма, размножение и развитие клеток, приспособление клеток к условиям окружающей среды. Впервые название "клетка" применил Роберт Гук в середине XVII в. при рассмотрении под микроскопом, им сконструированным, тонкого среза пробки. Он увидел, что пробка состоит из ячеек - клеток (англ. "cell" - камера, келья).

   Под биологической эволюцией понимают процесс исторического развития живого мира от древнейших форм жизни до современных и будущих форм. Сущность процесса эволюции проявляется в непрерывном приспособлении биологических видов к разнообразным условиям окружающей среды и в появлении все более сложно устроенных организмов. Можно коротко сказать, что биологическая эволюция направлена от простых биологических форм к сложным.

   Цель реферата: изучение  клетки и рассмотрение принципов  биологической эволюции.

   Задачи:

1. Найти необходимую литературу для изучения данной темы;
2. Изучить характеристику клетки принципов биологической эволюции
3. Подвести итоги изучения, сделать определенные выводы.

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1: «Клетка как первокирпичик живого»

1.1 Характеристика и свойства клетки

   Живая клетка является фундаментальной частицей структуры живого вещества. Она является простейшей системой, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе способностью переносить генетическую информацию. Клеточная теория была создана немецкими учеными Теодором Шванном и Матиасом Шлейденом. Ее основное положение состоит в утверждении, что все растительные и животные организмы состоят из клеток, сходных по своему строению. Исследования в области цитологии показали, что все клетки осуществляют обмен веществ, способны к саморегуляции и могут передавать наследственную информацию. Жизненный цикл любой клетки завершается или делением и продолжением жизни в обновленном виде, или гибелью. Вместе с тем выяснилось, что клетки весьма многообразны, они могут существовать как одноклеточные организмы или в составе многоклеточных. Срок жизни клеток может не превышать нескольких дней, а может совпадать со сроком жизни организма. Размеры клеток сильно колеблются: от 0,001 до 10 см. Клетки образуют ткани, несколько типов тканей – органы, группы органов, связанные с решением каких-либо общих задач называются системами организма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Структура клетки

   Клетки имеют сложную структуру. Она обособляется от внешней среды оболочкой, которая, будучи неплотной и рыхлой, обеспечивает взаимодействие клетки с внешним миром, обмен с ним веществом, энергией и информацией. Метаболизм клеток служит основой для другого их важнейшего свойства – сохранения стабильности, устойчивости условий внутренней среды клетки. Это свойство клеток, присущее всей живой системе, называют гомеостазом. Гомеостаз, то есть постоянство состава клетки, поддерживается метаболизмом, то есть обменом веществ. Обмен веществ – сложный, многоступенчатый процесс, включающий доставку в клетку исходных веществ, получение из них энергии и белков, выведение из клетки в окружающую среду выработанных полезных продуктов, энергии и отходов.

   В настоящее время к миру живого относят также вирусы, которые не имеют клеточной структуры. Кроме того, существуют также некоторые организмы с клеточным строением, клетки которых не имеют типичной структуры. Это так называемые прокариоты, их клетки не имеют ядер. Прокариоты являются историческими предшественниками организмов с развитыми клетками. К ним относят бактерии и сине-зеленые водоросли. Нити нуклеиновых кислот у этих клеток расположены не в ядре, а в цитоплазме.

   Общепризнано, что структуры, управляющие жизнедеятельностью клетки, расположены в ядре в длинных цепях молекул нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), исходной единицей которых является ген (от греч. «рождающий»).

 

 

 

 

 

 

Глава 2:«Принципы биологической эволюции»

2.1 Теория эволюции

   Интенсивное проникновение эволюционной парадигмы в биологию началось в конце XVIII в. благодаря работам французского биолога Ламарка. Ламарк объяснил изменчивость видов взаимодействием двух факторов: влияния внешней среды (питание, климат) и наследственности. Проблемы, поставленные Ламарком, были успешно разрешены Ч. Дарвином в его работе «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859), которая заложила основу учения о биологической эволюции. Это наука о причинах, движущих силах и закономерностях изменения и развития живых организмов. Эволюционное учение является теоретической основой современной биологии. С точки зрения теории эволюции все многообразие живой природы является результатом действия трех взаимосвязанных факторов: наследственности, изменчивости и естественного отбора. Эти выводы теории эволюции базируются на следующих наблюдениях. Во-первых, в любой популяции животных наблюдается изменчивость составляющих ее особей. Во-вторых, некоторые из этих изменений получены от родительских особей, другие являются результатом приспособления к окружающей среде и приобретены в течение жизни. В-третьих, рождается, как правило, гораздо большее число организмов, чем доживает до стадии размножения. Причем выживают те организмы, которые обладают сочетанием признаков, повышающих вероятность их выживания и размножения. Если эти признаки закреплены в генах, они передаются потомству.

 

 

 

 

 

 

2.2 Эволюционные изменения

   Наиболее ярко эволюционные процессы проявляются на уровне популяций (длительно существующих групп особей, устойчиво сохраняющихся на протяжении жизни многих поколений). Виды, как правило, состоят из нескольких популяций, хотя бывают и исключения. Появление элементарных эволюционных изменений в популяции, то есть ее новых устойчивых признаков, передающихся по наследству через несколько поколений зависит от следующих эволюционных факторов. Первое. Перестройка генов – мутационный процесс. Является основой разнообразия особей в популяциях, но он основан на случайности и не определяет направление эволюции. Второе. Популяционные волны – резкие колебания численности особей, они могут резко менять число встречающихся мутаций, создавая те или иные предпосылки для эволюционных изменений. Третье. Изоляция – возникновение препятствий, уменьшающих возможности обмена генетической информацией с другими группами особей данного вида. Она выступает как фактор, закрепляющий начальную стадию дифференциации генофонда обособившейся группы. Четвертое. Естественный отбор – выживание и оставление потомства. Этот фактор действует на всех стадиях развития особи, причем отбор закрепляет именно те особенности, которые полезны данному виду как целому. Эти признаки могут быть вредны для особи, но полезны для популяции. Таким образом, весь ход эволюции видов ведет к тому, что признаки, обеспечивающие выживание в данных условиях, встречаются в популяции все чаще от поколения к поколению, определяя направление развития вида. Эволюция есть направленный процесс исторического изменения живых организмов. Указанные факторы действуют не только на популяционном и видовом уровне как микроэволюции, но также и на надвидовом уровне как макроэволюция, образуя новые виды и классы живого. Современная сложная структура живого является результатом продолжавшейся миллионы лет макро- и микроэволюци.

   Комплекс представлений о макро- и микроэволюции, сложившийся к середине ХХ в., стали называть синтетической теорией эволюции.

   Генетика – это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Она является научной основой для разработки методов селекции, то есть создания новых пород животных, видов растений и т.д.

   Основными направлениями исследований ученых-генетиков в ХХ в. стали:

   Изучение элементарных материальных структур, которые являются носителями генетической информации, единицами наследственности.

   Исследование механизмов и закономерностей передачи генетической информации.

   Изучение механизмов реализации генетической информации, ее претворение в конкретные признаки и свойства организма.

   Выяснение причин и механизмов изменения генетической информации на разных этапах развития организма.

   Крупнейшие открытия современной генетики связаны с установлением способности генов к перестройке – мутирование. Мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Одним из результатов мутаций может быть появление организма нового вида – мутанта. Причины мутаций (изменения генной информации) до конца не выяснены. Однако установлены основные факторы, вызывающие мутации, так называемые мутагены. Известно, например, что мутации могут вызываться некоторыми общими условиями, в которых находится организм: его питанием, температурным режимом и т.д. или действием экстремальных факторов, например, некоторых химических веществ или радиоактивных элементов. Одним из наиболее опасных видов мутагенов являются вирусы.

 

 

 

 

Заключение

   Клетка является структурной и функциональной единицей любого живого организма. Каждая клетка является микроносителем жизни, поскольку в ней заключена такая генетическая информация, которая достаточна для воспроизведения всего организма, причем этот носитель жизни «подчинил свою собственную свободу деятельности организма в целом».

   Клетке присущи все признаки живого: обмен веществ и энергии, реагирование на внешнюю среду (саморегуляция), рост, размножение путем деления (самовоспроизведение), передача наследственных признаков, способность двигаться и в целом самоорганизация. Клетка обладает как бы полнотой свойств жизни, что позволяет ей как самостоятельной единице живого существовать и отдельно: изолированные клетки многоклеточных организмов могут жить и размножаться в питательной среде.

    Итак, клетка является наименьшей, то есть элементарной живой системой, так как ей присущи все свойства живого организма, свойства жизни как явления.

   Эволюцию живой системы можно рассматривать как самоорганизацию в ней. Самоорганизующаяся система нелинейна: размножение само по себе обеспечило бы нелинейный рост численности. Ограниченный ресурс питания дает конкуренцию, приводящую к естественному отбору — обратной связи между мутацией и ее целесообразностью. Отбор вместе с механизмом наследственности — репликацией (схема «все или ничего») — обусловливает возникновение новых эффективных форм, то есть эволюционное совершенствование.

   Эволюционная концепция в биологии успешно прошла испытание временем, воплотилась в теорию эволюции и является фундаментом всех биологических наук.

 

 

 

Глоссарий

Клетка – фундаментальная единица жизни, которая является мельчайшей частицей, обладающей всем комплексом свойств живого, в том числе и носителя генетической информации

Эволюция – необратимые изменения, протекающие в живой и неживой природе

Наследственность - способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству

Изменчивость - свойство потомков приобретать отличия от родительских форм

Естественный отбор - процесс выживания и воспроизведения организмов, наиболее приспособленных к условиям среды, и гибели в ходе эволюции неприспособленных

Цитология – наука о клетке

Обмен веществ (Метаболизм) - совокупность всех химических реакций, протекающих в организме

Прокариоты –  организмы, клетки которых не имеют ограниченного мембраной ядра — все бактерии, включая архебактерий и цианобактерий. Аналог ядра — структура, состоящая из ДНК, белков и РНК

Генетика - это биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими

Мутация - биол. изменение наследственных структур, хранящих генетическую информацию и передающих ее от предка к потомку

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Игнатова В. А. Основы современного естествознания. - Тюмень, 2010. – с. 143
2. Горелов А. А. Концепции современного естествознания. - М.: 2012. – с. 226
3. Ахиезер А. И., Рекало М. П. Современна физическая картина Мира. - М.: Знание, 2013. – с. 328
4. Бочкарев А. И. Концепции современного естествознания. - Тольятти, 2010. – с. 275
5. Н.А. Лемеза, Л.В. Камлюк, Н.Д. Лисов. "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы". М.: 2010. – с. 53