Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №51 "Историческое развитие и разнообразие органического мира"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 51. Историческое развитие и разнообразие органического мира

Система органического мира – систематическое описание всех существующих в настоящее время и существовавших ранее организмов. Современные классификации живых организмов построены по иерархическому принципу.
Таксон – группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков.
Таксономические единицы или ранги (уровни иерархии):

1. царство;

2. тип (животные) или отдел (растения);

3. класс;

4. отряд (животные) или порядок (растения);

5. семейство;

6. род;

7. вид.
Вид – основная таксономическая категория.
Признаки таксонов:
1. история развитие группы организмов, составленная по ископаемым остаткам;
2. сложность морфологического и анатомического строения;
3. особенности размножения и эмбрионального развития;
4. особенности химического состава и физиологии;
5. нуклеотидный состав ДНК;
6. тип запасных питательных веществ;
7. распространение.
Бинарная номенклатура – обозначение видов организмов двумя латинскими словами: первое – название рода, второе – видовой эпитет.
Система органического мира:
Империя Клеточные
A. Надцарство Доядерные организмы, или Прокариоты
     I. Царство Бактерии
B. Надцарство Ядерные организмы, или Эукариоты
     II. Царство Грибы
     III. Царство Растения
1. Подцарство Красные водоросли, или Багрянки
2. Подцарство Настоящие водоросли
3. Подцарство Высшие растения
     IV. Царство Животные
1. Подцарство Одноклеточные (Простейшие)
2. Подцарство Многоклеточные
Империя Неклеточные
     Царство Вирусы

Геохронологическая (стратиграфическая) шкала – геологическая временная шкала истории Земли, применяемая в геологии и палеонтологии.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №51 "Историческое развитие мира"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №52 "Общий итоговый контроль"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №53 "Общий контроль по курсу биологии"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №57 "Итоговый контроль по курсу общей биологии"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №58 "Итоговый контроль по курсу биологии №1"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №59 "Итоговый контроль по курсу биологии №2"

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №60 "Итоговый контроль по курсу биологии №3"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №50 "Основы эволюционного учения"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 50. Основы эволюционного учения

Эволюция – исторический процесс приспособительного развития жизни, сопровождающийся прогрессивным усложнением организмов, реже – упрощением их организации, что приводит к возникновению огромного многообразия органического мира.
Филогенез – историческое развитие мира живых организмов, как в целом, так и отдельных таксономических групп: царств, типов (отделов), классов, отрядов (порядков), семейств, родов, видов.
Филогенетические ряды − ряды видов, последовательно сменявших друг друга в процессе эволюции различных групп животных и растений.
Ламаркизм. Ж.-Б. Ламарк сформулировал положение об эволюционном развитии: жизнь возникает путем самозарождения простейших живых тел из веществ неживой природы и далее идёт по пути прогрессивного усложнения. Считал, что существует некий изначальный закон внутреннего стремления организмов к совершенствованию. Закон упражнения и неупражнения органов: упражняемые органы растут, не упражняемые упрощаются и исчезают, причём изменения наследуются.
Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез). По современной трактовке: в онтогенезе происходит повторение признаков не взрослых особей предков, а их зародышей.
Основные положения синтетической теории эволюции (СТЭ):
1. Материалом для эволюции служат наследственные изменения – мутации и их комбинации.
2. Основным движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.
3. Наименьшей единицей эволюции является популяция.
4. Эволюция носит в большинстве случаев дивергентный характер, т. е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов.
5. Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование как этап эволюционного процесса представляет собой последовательную смену одной временной популяции чередой последующих временных популяций.
6. Вид состоит из множества соподчиненных, морфологически, физиологически, экологически, биохимически и генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц – подвидов и популяций.
7. Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей из одной популяции в другую, при которых наблюдается обмен аллелями («поток генов»),
8. Макроэволюция на более высоком уровне, чем вид (род, семейство, отряд, класс и др.), идет путем микроэволюции. Согласно синтетической теории эволюции, не существует закономерностей макроэволюции, отличных от микроэволюции. Иными словами, для эволюции групп видов живых организмов характерны те же предпосылки и движущие силы, что и для микроэволюции.
9. Любой реальный (а не сборный) таксон имеет монофилетическое происхождение.
10. Эволюция имеет ненаправленный характер, т. е. не идет в направлении какой-либо конечной цели.
Макроэволюция – эволюционные преобразования, происходящие на надвидовом уровне: роды, семейства, отряды, классы, типы.
Макроэволюция – это процесс формирования крупных систе матических групп (тип, класс, отряд).
Дивергенция – расхождение признаков внутри вида, которое приводит к образованию новых группировок особей.
Конвергенция – приобретение сходных признаков у различных, неродственных групп.
Параллелизм – эволюционное развитие генетически близких групп, заключающееся в независимом приобретении ими сходных черт строения на основании особенностей, унаследованных от общих предков.

Гомологичные органы – органы, соответствующие друг другу по строению и происхождению независимо от выполняемых ими функций.
Аналогичные органы – органы, выполняющие однородные функции, но не имеющие сходного плана строения и происхождения.

Ароморфоз – повышение уровня организации живых организмов.
Идиоадаптация (аллогенез) – приспособление живых организмов к условиям окружающей среды без принципиальной перестройки их биологической организации.
Дегенерация (катагенез) – упрощение уровня организации живых организмов, ведущее к биологическому регрессу.

Видообразование – процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени.
Биологический прогресс – возрастание приспособленности организмов к окружающей среде:

1. увеличение численности особей;

2. расширение ареала;

3. прогрессивная дифференциация – увеличение числа систематических групп, составляющих данный таксон.
Биологический регресс – явление, противоположное биологическому прогрессу. Характеризуется обратными признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением видового многообразия группы.
Естественный отбор – основной эволюционный процесс, в результате действия которого в популяции увеличивается число особей, обладающих максимальной приспособленностью (наиболее благоприятными признаками), в то время как количество особей с неблагоприятными признаками уменьшается.
Теория прерывистого равновесия (пунктуализм) – эволюционная теория, утверждающая, что эволюция существ, размножающихся половым путём, происходит скачками, перемежающимися с длительными периодами, в которых не происходит существенных изменений.
Сальтационизм – группа эволюционных теорий, по которым видообразование происходит очень быстро – в течение нескольких поколений. Процесс связан с появлением новых особей, резко отличающихся и репродуктивно изолированных от представителей родительского вида.
Неокатастрофизм – совокупность эволюционных концепций о внезапных вмешательствах в процессы эволюции различных факторов, приводящих к быстрым крупным преобразованиям в органическом мире.
Гипотеза адаптивного компромисса: оптимизация реальных биосистем возможна лишь как нахождение компромисса между противоречивыми требованиями оптимизации различных параметров для выживания.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №50 "Основы эволюционного учения"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №49 "Экология (повторение)"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 49. Экология (повторение)

Экология – наука о взаимоотношениях организмов, сообществ между собой и с окружающей средой.
Абиотические факторы – факторы неживой природы, физические и химические по своему характеру: свет, температура, влажность, давление, соленость (особенно в водной среде), минеральный состав (в почве, в грунте водоемов), движения воздушных масс (ветер), движения водных масс (течения) и т. д.
Биотические факторы – совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания.  Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.).
Антропогенные факторы – факторы (воздействующие на живые организмы и экологические системы), возникающие в результате деятельности человека.
Девять наиболее важных межвидовых взаимодействий:
1. Нейтрализм (0 0) – форма биотических взаимоотношений, когда сожительство двух видов на одной территории не влечет за собой ни положительных, ни отрицательных последствий для них.
2. Конкуренция (– –) – непосредственное взаимодействие, прямое взаимное подавление обоих видов.
3. Конкуренция из-за ресурсов (– –) – непрямое подавление при дефиците внешнего ресурса.
4. Аменсализм (– 0) – взаимоотношения, при которых возникают отрицательные условия для одной из популяций (угнетение роста, размножения), а вторая подобным неудобствам не подвержена.
5. Паразитизм (+ –) – популяция паразита наносит вред популяции хозяина.
6. Хищничество (+ –) – одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой.
7. Комменсализм (+ 0) – наиболее простой тип положительных взаимодействий. Комменсалы – организмы, которые поселяются в жилищах других организмов, не принося вреда.
8. Протокооперация (+ +) – взаимодействие, при котором оба организма получают преимущества от объединения, хотя их сосуществование не обязательно для их выживания.
9. Мутуализм (симбиоз) (+ +) – взаимодействие, благоприятное для обоих видов и обязательное.
Биологические ритмы (биоритмы) – периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Одни биоритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам – суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)
Среда обитания – совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии.

Различают четыре качественно отличные среды обитания для живых организмов:

1. водная;

2. наземно-воздушная;

3. почвенная;

4. сами живые организмы, заселенные паразитами, полупаразитами и симбионтами.
Жизненная форма – внешняя форма организма, отражающая способ взаимодействия со средой обитания. Вырабатывается в ходе длительной эволюции видов. Разные виды могут, иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни.
Популяция – группа особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой, совместно населяющих общую территорию, способную скрещиваться и давать жизнеспособное потомство; генетическая единица вида.
Экологическая ниша – положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №49 "Обобщение знаний по курсу экологии"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №48 "Биосфера"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 48. Биосфера

Биосфера. Ноосфера

Биосфера – оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; глобальная экосистема Земли.
  В. И. Вернадский понимал под биосферой область существования живого вещества, которое включает нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы.
  Биосфера с позиций концепции В. И. Вернадского, кроме живого вещества, включает также следующие типы вещества: биогенное – вещество созданное и переработанное живыми организмами; косное (в его образовании живые организмы не участвуют – гранит, базальт) и биокосное, которое представляет собой равновесную, динамичную систему, созданную живым и косным веществом (например, почва, природная вода).
Живое вещество биосферы – совокупность всех ее живых организмов. Главное предназначение живого вещества и его неотъемлемый атрибут – накопление свободной энергии в биосфере. Обычная биогеохимическая энергия живого вещества производится, прежде всего, путем размножения.
Особенности живого вещества:
1. Большая свободная энергия. В процессе эволюции видов биогенная миграция атомов, т.е. энергия живого вещества биосферы, увеличилась во много раз и продолжает расти, ибо живое вещество перерабатывает энергию солнечных излучений, атомную энергию радиоактивного распада и космическую энергию рассеянных элементов, приходящих из нашей Галактики.
2. Высокая скорость протекания химических реакций по сравнению с веществом неживым, где похожие процессы идут в тысячи и миллионы раз медленнее.
3. Слагающие организмы химические соединения устойчивы только в живых организмах. После завершения процесса жизнедеятельности исходные живые органические вещества разлагаются до химических составных частей.
4. Живое вещество существует на планете в форме непрерывной связь поколений, благодаря чему вновь образовавшееся генетически связано с живым веществом прошлых эпох.
5. Наличие эволюционного процесса. Генетическая информация любого организма зашифрована в каждой его клетке.
Биологический круговорот – возникший одновременно с появлением жизни на Земле круговорот химических элементов и веществ, осуществляемый жизнедеятельностью организмов.
Биогеохимический цикл – совокупность относительно замкнутых путей перемещения веществ через живые организмы и среду их обитания. В процесс обмена веществ между живыми организмами и их средой активно вовлечены химические элементы и соединения атмосферы (углекислый газ, вода, кислород, азот) и литосферы (кальций, магний, калий, кремний, железо, алюминий, фосфор и др.).
Функции живого вещества:

1. энергетическая;

2. газовая (газообменная);

3. концентрационная (перераспределение химических элементов);

4. окислительно-восстановительная;

5. биохимическая;

6. функция созидания (синтеза) и разрушения (распада);

7. геохимическая (образование горных пород и минералов) и др.
Ноосфера – сфера взаимодействия природы и общества, в котором разумная деятельность людей становится главным, определяющим фактором развития. По Вернадскому, ноосфера – высшая стадия развития биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человеческого общества, которое, познавая законы природы и, развивая технику до самого высокого уровня ее возможностей, становится крупнейшей планетарной силой, превышающей в скором времени по своим масштабам все известные геологические процессы. Ноосфера – современный этап развития биосферы, который сформировался в результате созидательной деятельности человечества, изменяющей и биосферу, и весь ход геологической истории планеты Земля.
Техносфера – часть биосферы, которая преобразована людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества.

Охрана природы

Красная книга – аннотированный список редких и находящихся под угрозой исчезновения животных, растений и грибов. Красные книги бывают различного уровня – международные, национальные и региональные.
Зеленая книга – список, в который вносят редкие и типичные для определённой местности растительные группировки, требующие особенного режима их использования. Впервые разработана специалистами из Украины. В отличие от Красной книги, Зелёная книга обращает внимание на охрану не отдельных видов, а целостных растительных группировок.
Природоохранные территории (ПТ) – участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен режим особой охраны.
Эконеты или экологические сети – системы заповедных территорий и связывающих их экологических коридоров, буферных зон и других территорий с экологически обоснованным режимом использования.
Буферная зона ПТ – территория с ограниченным режимом использования, которая окружает или прилегает к ПТ с более строгим режимом (как правило, к заповеднику или национальному парку). На этой территории разрешается ведение устойчивого природопользования, в том числе некоторых форм сельского хозяйства, которое регулируется и контролируется силами «узловой» ПТ.
Экологические коридоры, как правило, покрывают устоявшиеся пути миграций птиц и крупных млекопитающих. Ограничения хозяйственной деятельности здесь обычно связаны с рубками леса, распашкой земель, прокладкой линейных сооружений и охотой.

Категории природоохранных территорий

Заповедник – наиболее строгая форма территориальной охраны. Запрещена любая человеческая деятельность. Основные задачи заповедника – сохранение нетронутых экосистем и исследование естественных природных процессов.
Национальный парк совмещает две функции – природоохранную и рекреационно-просветительскую, в связи с чем в нем выделяются разные зоны: от заповедной (полностью закрытой) до рекреационной.
Заказники создаются в целях сохранения отдельных ценных природных комплексов и объектов, в них ограничиваются только некоторые виды хозяйственной деятельности.
Памятники природы создаются для сохранения небольших по площади ценных природных объектов (роща, ущелье, гнездовая колония и т.п.).
Природные парки решают задачи сохранения природных комплексов в рекреационных целях.
 К особо охраняемым природным территориям также относятся дендрологические парки и ботанические сады, а также лечебно-оздоровительные местности и курорты.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №48 "Биосфера. Охрана видового разнообразия организмов"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №47 "Экосистемы"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 47. Экосистемы

Экосистема (экологическая система) – основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания, любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования.
Биом – природная зона или область с определенными климатическими условиями и соответствующим набором доминирующих видов растений и животных; единица классификации биосистем.
Биогеоценоз – участок земной поверхности с однородными природными явлениями. Составными частями биогеоценоза являются климатоп, эдафотоп, гидротоп (биотоп), а также фитоценоз, зооценоз и микробоценоз (биоценоз). В биогеоценозе выделяют два блока: экотоп – совокупность условий абиотической среды и биоценоз – совокупность всех живых организмов.
Экологические группы организмов:
1. Продуцентами выступают автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений.
2. Консументы – гетеротрофные организмы, потребляющие органическое вещество продуцентов или других консументов и трансформирующие его в новые формы.
3. Редуценты живут за счет мертвого органического вещества, переводя его вновь в неорганические соединения. Как и консументы, и сами продуценты выступают частично в роли редуцентов в течение жизни, выделяя в окружающую среду минеральные продукты обмена веществ.
Трофическая (пищевая) цепь – путь переноса органического вещества и содержащейся в нем энергии от его первых получателей (автотрофов) через ряд поедающих друг друга организмов. Все трофические цепи, проходящие в рамках той или иной экосистемы, образуют ее трофическую сеть.

  Пищевые цепи разделяют на два основных типа – пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения). Пастбищные цепи начинаются с зеленого растения и ведут к организмам, поедающих эти растения – пасущимся растительноядным животным, а затем к хищникам, питающимся растительноядными животными, или к паразитам. Детритные цепи начинаются от органического вещества отмерших организмов или их частей и далее ведут к организмам, питающимся этим разлагающимся («мертвым») органическим веществом (детритофагам) и их консументам (хищникам).
Трофический уровень – совокупность организмов сообщества, получающих энергию солнца после одинакового количества преобразований. Первым трофическим уровнем является уровень продуцентов. Продуцентов поедают консументы I уровня, тех – консументы II уровня и так далее.

Правило экологической пирамиды (правило 10%): с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10 % поступившей на предыдущий уровень экологической пирамиды энергии. Остальная ее часть теряется в виде теплового излучения. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности
Типы экологических пирамид
 Основанием экологической пирамиды служит первый трофический уровень – уровень продуцентов, а последующие уровни образуют консументы различных порядков. При этом высота всех блоков – одинакова, а длина пропорциональна числу, биомассе или энергии на соответствующем уровне. Различают три способа построения экологических пирамид.
1. Пирамида чисел (численностей) отражает численность отдельных организмов на каждом уровне.
2. Пирамида биомасс – соотношение между организмами разных трофических уровней (продуцентами, консументами и редуцентами), выраженное в их массе.
3. Пирамида энергии отражает величину потока энергии, скорость прохождения массы пищи через пищевую цепь. На структуру биоценоза в большей степени оказывает влияние не количество фиксированной энергии, а скорость продуцирования пищи.      Пирамида энергии, в отличие от пирамид чисел и биомасс, всегда суживается кверху.
Сукцессия – замещение одних биоценозов другими в течение длительного периода времени называется сукцессией. Сукцессия, протекающая на вновь образовавшемся субстрате, называется первичной. Сукцессия на территории, уже занятой растительностью, называется вторичной.
Агроценозы – искусственные экосистемы, созданные человеком с целью получения продуктов питания. Отличаются от естественных малой устойчивостью и стабильностью, однако более высокой продуктивностью.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №47 "Экосистемы"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №46 "Популяционно-видовой уровень организации жизни"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 46. Популяционно-видовой уровень организации жизни

Популяция – группа особей одного вида, находящихся во взаимодействии между собой, совместно населяющих общую территорию, способную скрещиваться и давать жизнеспособное потомство; генетическая единица вида.
Гомеостаз популяции – поддержание оптимальной в данных условиях численности и половозрастной структуры.
Ареал – область распространения организмов определенного вида, рода, семейства или какой-либо другой систематической категории.
Экологическая ниша – положение вида, которое он занимает в общей системе биоценоза, комплекс его биоценотических связей и требований к абиотическим факторам среды. Это характеристика того образа жизни, который вид может вести в данном сообществе.
Местообитание – часть пространства, которая заселена видом и которая обладает необходимыми абиотическими условиями для его существования.
Основные показатели структуры популяций: численность, распределение организмов в пространстве и соотношение разнокачественных особей.
Рождаемость – число новых особей, появляющихся в популяции за единицу времени в расчете на определенное число ее членов.
Смертность – число особей, погибших в популяции за единицу времени.
Половая структура популяции представляет собой соотношение в ней особей разного пола.
Возрастная структура популяции – соотношение в составе популяции особей разного возраста, представляющих один или разные приплоды одного или нескольких поколений.

Генетическая структура популяции определяется изменчивостью и разнообразием генотипов, частотами вариаций отдельных генов – аллелей, а также разделением популяции на группы генетически близких особей, между которыми при скрещивании происходит постоянный обмен аллелями.
Пространственная структура популяции – характер размещения и распределения отдельных членов популяции и их группировок в ареале. Пространственная структура популяций заметно различается у оседлых и кочующих или мигрирующих животных.
Экологическая структура популяции представляет собой разделение всякой популяции на группы особей, по-разному взаимодействующие с факторами среды.
Популяционные волны или волны жизни – периодические либо непериодические колебания численности особей организмов в природных популяциях. Данные колебания численности могут быть сезонными либо несезонными, повторяющимися через различные временные промежутки.
  Причины колебаний обычно могут иметь экологическую природу. Например, размеры популяций «жертвы» (зайца) увеличиваются при снижении популяции «хищника» (лисицы, рыси, волка). При этом, увеличение кормовых ресурсов способствует росту численности хищников, что, в свою же очередь, интенсифицирует истребление жертв.

Генофонд – совокупность генов, которые имеются у особей данной популяции, группы популяций или вида. Основой генетической целостности популяции является наличие полового процесса, обеспечивающего возможность постоянного обмена внутри её наследственным материалом.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №46 "Популяционно-видовой уровень организации жизни"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №45 "Среда обитания"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 45. Среда обитания

Среда обитания – совокупность природных условий и явлений, окружающих живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии.
Среды обитания для живых организмов:

1. водная;

2. наземно-воздушная;

3. почвенная;

4. сами живые организмы, заселенные паразитами, полупаразитами и симбионтами (организмы, существующие совместно и извлекающие пользу от сожительства, например водоросли или цианобактерии, образующие вместе с грибами единый организм — лишайник).

Водная среда

 Особенности определяются физическими свойствами воды: ее плотностью, теплопроводностью, способностью растворять соли и газы.
 Плотность воды определяет ее значительную выталкивающую силу: в воде облегчается вес организмов и появляется возможность вести постоянную жизнь в водной толще, не опускаясь на дно. Планктон – совокупность мелких парящих в толе воды организмов получила. Плотность воды затрудняет активное передвижение в ней, поэтому быстро плавающие животные, такие, как рыбы, дельфины, кальмары, должны иметь сильную мускулатуру и обтекаемую форму тела. В связи с высокой плотностью воды давление с глубиной сильно растет.
 Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину, поэтому растительные организмы могут существовать только в верхних горизонтах водной толщи. На больших глубинах растений нет, а глубоководные животные обитают в полном мраке.
 Температурный режим в водоемах более мягок, чем на суше. Из-за высокой теплоемкости воды колебания температуры в ней сглажены, и водные обитатели не сталкиваются с необходимостью приспосабливаться к сильным морозам или сорокаградусной жаре.
 Одна из сложностей жизни водных обитателей – ограниченное количество кислорода.
 Солевой состав среды также очень важен для водных организмов. Морские виды не могут жить в пресных водах, а пресноводные – в морях из-за нарушения работы клеток.

Наземно-воздушная среда жизни

  Более сложна и разнообразна, чем водная. В ней много кислорода, много света, более резкие изменения температуры во времени и в пространстве, значительно слабее перепады давления и часто возникает дефицит влаги. Хотя многие виды могут летать, а мелкие насекомые, пауки, микроорганизмы, семена и споры растений переносятся воздушными течениями, питание и размножение организмов происходит на поверхности земли или растений. В такой малоплотной среде, как воздух, организмам необходима опора. Поэтому у наземных растений развиты механические ткани, а у наземных животных сильнее, чем у водных, выражен внутренний или наружный скелет. Низкая плотность воздуха облегчает передвижение в нем.

Почва как среда жизни

Почва – тонкий (не более 1,5-2 м) слой поверхности суши, переработанный деятельностью живых существ. В порах и полостях или на поверхности твердых частиц почвы обитает огромное множество микроскопических существ: бактерий, грибов, простейших, круглых червей, членистоногих. Более крупные животные прокладывают в почве ходы сами. Вся почва пронизана корнями растений. Глубина почвы определяется глубиной проникновения корней и деятельностью роющих животных.
 Воздух в почвенных полостях всегда насыщен водяными парами, а состав его обогащен углекислым газом и обеднен кислородом. Температурные колебания очень резки у поверхности, но быстро сглаживаются с глубиной.
 Главная особенность почвенной среды – постоянное поступление органического вещества в основном за счет отмирающих корней растений и опадающей листвы. Почва – самая насыщенная жизнью среда.

Живые организмы как среда жизни

 Паразиты и другие обитатели органов и тканей хозяев живут в условиях практически неограниченного запаса пищи. Организм хозяина служит им также защитой от внешних воздействий. Им не грозит высыхание, а колебания температуры или смягчены, или (в телах теплокровных) почти отсутствуют. Основные экологические трудности в жизненном цикле паразитов – их перенос от одного хозяина к другому, поэтому на той стадии, когда они попадают во внешнюю среду, у них развиваются сложные защитные оболочки. Паразиты должны также преодолевать защитные реакции организма хозяина, поэтому чаще всего они поражают ослабленных особей.

Жизненная форма

Жизненная форма – внешняя форма организма, отражающая способ взаимодействия со средой обитания. Вырабатывается в ходе длительной эволюции видов. Разные виды могут, иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни.
 Те виды, которые развиваются с метаморфозом, в течение жизненного цикла закономерно сменяют свою жизненную форму. Некоторые растения могут принимать разную жизненную форму в зависимости от условий произрастания. Сообщества растений и животных устойчивее и полноценнее, если они включают представителей разных жизненных форм.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №45 "Среды обитания"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №44 "Экологические факторы"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 44. Экологические факторы

Экология – наука о взаимоотношениях организмов, сообществ между собой и с окружающей средой.
Абиотические факторы – факторы неживой природы, физические и химические по своему характеру: свет, температура, влажность, давление, соленость (особенно в водной среде), минеральный состав (в почве, в грунте водоемов), движения воздушных масс (ветер), движения водных масс (течения) и т. д.
Биотические факторы – совокупность взаимоотношений живых организмов, а также их взаимовлияний на среду обитания. Действие биотических факторов может быть не только непосредственным, но и косвенным, выражаясь в корректировке абиотических факторов (например, изменение состава почвы, микроклимата под пологом леса и т.д.).
Антропогенные факторы – факторы (воздействующие на живые организмы и экологические системы), возникающие в результате деятельности человека.

Закон минимума: экологическим фактором, находящимся в минимуме (лимитирующим фактором), управляется урожай и определяется величина и устойчивость последнего во времени.
Закон толерантности: отсутствие или невозможность развития экосистемы определяется не только недостатком, но и избытком любого из факторов (тепло, свет, вода). Диапазон между двумя величинами составляет пределы толерантности, в которых организм нормально реагирует на влияние среды.
Правило Уоллеса: по мере продвижения с севера на юг видовое разнообразие увеличивается. Причина в том, что северные биоценозы исторически моложе и находятся в условиях меньшего поступления энергии от Солнца.
Правило Аллена: выступающие части тела теплокровных животных в холодном климате короче, чем в теплом, чтобы отдавать в окружающую среду меньше тепла.
Правило Бергмана: у теплокровных животных средние размеры тела особей больше у популяций, живущих в более холодных частях ареала вида.
Экологическая валентность (толерантность) – степень приспособляемости живого организма к изменениям условий среды. Представляет собой видовое свойство. Количественно выражается диапазоном изменений среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедеятельность.
Эврибионты – виды, обладающие широкой экологической валентностью по отношению к комплексу факторов.
Стенобионты – виды, обладающие узкой экологической валентностью по отношению к комплексу факторов и малой приспособляемостью.

Типы биологических взаимодействий

1. Нейтрализм (0 0) – форма биотических взаимоотношений, когда сожительство двух видов на одной территории не влечет за собой ни положительных, ни отрицательных последствий для них.
2. Конкуренция (– –) – непосредственное взаимодействие, прямое взаимное подавление обоих видов.
3. Конкуренция из-за ресурсов (– –) – непрямое подавление при дефиците внешнего ресурса.
4. Аменсализм (– 0) – взаимоотношения, при которых возникают отрицательные условия для одной из популяций (угнетение роста, размножения), а вторая подобным неудобствам не подвержена.
5. Паразитизм (+ –) – популяция паразита наносит вред популяции хозяина.
6. Хищничество (+ –) – одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой.
7. Комменсализм (+ 0) – наиболее простой тип положительных взаимодействий. Комменсалы – организмы, которые поселяются в жилищах других организмов, не принося вреда.
8. Протокооперация (+ +) – взаимодействие, при котором оба организма получают преимущества от объединения, хотя их сосуществование не обязательно для их выживания.
9. Мутуализм (симбиоз) (+ +) – взаимодействие, благоприятное для обоих видов и обязательное.

Биологические ритмы

  Основное синхронизирующее значение имеет изменение светового режима – фотопериодическая регуляция.
 У животных существуют суточные (циркадные) ритмы активности (дневные, ночные и сумеречные животные), у растений со временем суток связано раскрытие и закрытие цветков. Сигналом к смене активности является режим освещения (пробуждающая яркость). В течение суток может быть один или два пика активности животного (например, активность воробьиных в период размножения наблюдается утром и вечером).
Фотопериодизм – реакция организмов на суточ¬ный ритм освещения, то есть на соотношение светлого (длина дня) и темного (длина ночи) периодов суток, выражающаяся в изменении процессов роста и развития; приспособительная реакция к комплексу сезонных изменений внешних условий. Присущ растениям и животным.
  Одним из проявлений фотопериодизма является фотопериодическая реакция зацветания. В зависимости от реакции на длину дня, ускоряющей зацветание, растения делятся на: длиннодневные, короткодневные и нейтральные. Основной результат фотопериодизма – образование в разных органах растений фотогормонов, влияющих на цветение, образование клубней, луковиц, корнеплодов и т.д. и на физиологические процессы (например, переход к покою, засухоустойчивость).
  У животных фотопериодизм контролирует наступление и прекращение брачного периода, плодовитость, сезонные линьки, переход к зимней спячке и многое другое. Он генетически обусловлен и связан с биологическими ритмами. В формировании фотопериодических реакций участвуют нервные и гормональные механизмы. Значение особенностей фотопериодизма позволяет прогнозировать динамику численности, регулировать ее, управлять развитием животных при искусственном их выращивании.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №44 "Экологические факторы"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №43 "Повторение и обобщение пройденного: цитология, молекулярная биология, генетика"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 43. Повторение и обобщение пройденного: цитология, молекулярная биология, генетика

Типы клеточной организации:

1. прокариотическая;

2. эукариотическая.
Органеллы клетки: цитоплазма, цитоскелет, цитоплазматическая мембрана, эндоплазматическая сеть, аппара Гольджи, ядро, лизосомы, вакуоли, митохондрии, пластиды, рибосомы., органеллы движения (жгутики, реснички, псевдоподии).
Клеточный цикл – жизнь клетки от момента ее появления до деления или смерти. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический цикл, который включает в себя период подготовки к делению и собственно митоз. Выделяют две больших фазы: интерфазу и деление клетки (митоз или мейоз).
Митоз – основной способ деления эукариотических клеток, при котором сначала происходит удвоение наследственного материала, а затем его равномерное распределение между дочерними клетками. Выделяют четыре фазы митоза: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Перед митозом происходит подготовка клетки к делению, или интерфаза.
Мейоз – это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное. Состоит из двух последовательных митотических делений, которым предшествует однократная репликация ДНК.
Метаболизм – совокупность реакций обмена веществ, протекающих в организме; одно из свойств живой материи. Включает реакции ассимиляции (пластического обмена, анаболизма) и диссимиляции (энергетического обмена, катаболизма).
Автотрофы – организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических и использующие для этого синтеза или солнечную энергию, или энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ.
Гетеротрофы – организмы, использующие для своей жизнедеятельности органические вещества, синтезированные другими организмами. В качестве источника углерода автотрофы используют неорганические вещества (СО2), а гетеротрофы – экзогенные органические.
Миксотрофы – организмы, которые в зависимости от условий ведут себя как авто- либо как гетеротрофы (например, эвглена зеленая).

Центральная догма молекулярной биологии отражает направление условного течения генетической информации: ДНК → РНК → белок. В процессе биосинтеза белка выделяют два основных этапа: транскрипция – синтез РНК на матрице ДНК (гена) – и трансляция – синтез полипептидной цепи.
Фотосинтез – синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света: 6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2.
Прокариоты – одноклеточные организмы, у которых отсутствуют структурно оформленное ядро, мембранные органоиды и митоз. К ним относятся архебактерии, бактерии и синезеленые водоросли.
Плазмиды – внехромосомные генетические элементы. Представляют собой небольшие
кольцевые ДНК, не связаны с белками, не прикреплены к мембране, содержат небольшое число генов.
Вирусы – неклеточные формы жизни. Проявляют признаки живого только в клетках других организмов.
Прионы (англ. prion от protein – «белок» и infection – «инфекция») – особый класс инфекционных агентов, представленных белками с аномальной третичной структурой и не содержащих нуклеиновых кислот.
Вироиды – инфекционные агенты, представляющие собой низкомолекулярную одноцепочечную кольцевую РНК, не кодирующую собственные белки. Вызывают болезни растений.
Размножение – свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Существуют два основных способа размножения – бесполое и половое.
Способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро-образование, вегетативное размножение.
Оплодотворение – процесс при половом размножении, во время которого сливаются мужская и женская гаметы.
Онтогенез – индивидуальное развитие особи, совокупность ее взаимосвязанных преобразований, закономерно совершающихся в процессе осуществления жизненного цикла от момента образования зиготы до смерти.
Жизненный цикл – закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов. Следует четко отличать онтогенез(-ы) жизненного цикла (характеристику вида) от онтогенеза (развития отдельной особи от момента ее появления до момента смерти или деления).
Регенерация – способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы.
Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
Наследственность – свойство организмов передавать свои признаки от одного поколения к другому.
Изменчивость – свойство организмов приобретать новые по сравнению с родителями признаки.
Наследственная или генотипическая изменчивость – изменения признаков организма, обусловленные изменением генотипа.
Ненаследственная, фенотипическая или модификационная изменчивость – изменения признаков организма, не обусловленные изменением генотипа.
Мутации – стойкие внезапно возникшие изменения структуры наследственного материала на различных уровнях его организации, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.
Вариационный ряд – ряд модификационной изменчивости при¬знака, слагающийся из отдельных значений, расположенных в порядке увеличения или уменьшения количественного выражения признака.
Вариационная кривая – графическое изображение вариационного ряда в декартовой системе координат.
Селекция – наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.
Биотехнология – использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объект: бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Их выращивают на питательных средах в специальных биореакторах.
Генная инженерия – совокупность методик, позволяющих выделять нужный ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №43 "Повторение размножения и развития организмов, генетики, селекции"

Краткий конспект подготовки к ЗНО по биологии №42 "Селекция. Биотехнология, клеточная и генная инженерия"

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 42. Селекция. Биотехнология, клеточная и генная инженерия

Селекция – наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.
Породы, сорта, штаммы – искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Селекция растений

Центры происхождения культурных растений, выявленные Н.И. Вавиловым:

1. Южноазиатский тропический

2. Восточноазиатский

3. Юго-Западноазиатский

4. Средиземноморский

5. Абиссинский

6. Центральноамериканский

7. Южноамериканский.

Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор.
Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом.
Индивидуальный отбор применяют при селекции самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией.

Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи.
Инбридинг (инцухт) – близкородственное скрещивание. Имеет место при самоопылении перекрестноопыляемых растений. В результате многие рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние, что приводит к снижению жизнеспособности растений, к их «депрессии». Затем полученные линии скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие гетерозисное поколение.
Гетерозис («гибридная сила») – явление, при котором гибриды по ряду признаков и свойств превосходят родительские формы. Характерен для гибридов первого поколения, первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%. В последующих поколениях его эффект ослабляется и исчезает.
Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.
Метод получения полиплоидов. Полиплоидные растения обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.
Автополиплоиды – виды, у которых кратно умножен один и тот же геном.
Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не могут конъюгировать) и, следовательно не образуются гаметы.
Аллополиплоиды – виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение.

Селекция животных

Особенности селекции животных
1. Для животных характерно в основном половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой.
2. Смена поколений происходит через несколько лет.
3. Немногочисленное потомство.
Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор. Различают те же методы скрещивания – близкородственное скрещивание, инбридинг, и неродственное, аутбридинг. Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии. Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.
Внутрипородное разведение направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы.

Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание – родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, что помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами, затем – скрещивание разных линий.
Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.
Гормональная суперовуляция и трансплантация эмбрионов позволяют у выдающихся коров забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их другим коровам; эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

Центры происхождения домашних животных

Селекция микроорганизмов. Биотехнология

  Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов.
Особенности селекции микроорганизмов
1. Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении.
2. Хотя вероятность естественного возникновения мутации у микроорганизмов такая же, как и у всех других организмов (1 мутация на 1 млн. особей по каждому гену), очень высокая интенсивность размножения дает возможность найти полезную мутацию по интересующему исследователя гену.
Биотехнология – использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объект: бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Их выращивают на питательных средах в специальных биореакторах.
Генная инженерия – совокупность методик, позволяющих выделять нужный ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма.
Хромосомная инженерия – совокупность методик, позволяющих осуществлять манипуляции с хромосомами.
Метод гаплоидов основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом.
Клеточная инженерия – конструирование клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции.
Клетки растений и животных, помещенные в питательные среды, содержащие все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться, образуя клеточные культуры.
В биотехнологии для получения моноклональных антител используются гибридомы – гибрид лимфоцитов с раковыми клетками, которые нарабатывают антитела, как лимфоциты, и обладают возможностью неограниченного размножения в культуре, как раковые клетки.
Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получить генетическую копию животного, то есть делает возможным клонирование животных.

Метод слияния эмбрионов на ранних стадиях делает возможным создание химерных животных.

Онлайн-тест подготовки к ЗНО по биологии №42 "Селекция"