А.В. Маталин
БИОЛОГИЯ
В ТАБЛИЦАХ
И СХЕМАХ
6–9
к л ас с ы
Москва
Издательство АСТ
2019
УДК 373:57
ББК 28я721
М33
М33
Маталин, Андрей Владимирович.
Биология в таблицах и схемах :
6–9 классы : справочные материалы /
А.В. Маталин. — Москва : Издательство
АСТ, 2019. — 270, [2] с : ил.
ISBN 978-5-17-117343-2
(Новая школьная программа)
ISBN 978-5-17-117328-9
(Подготовка к основному государственному
экзамену)
Справочник включает все основные темы школьного курса биологии для 6–9 классов и соответствует
Федеральному государственному образовательному
стандарту (ФГОС) основного образования.
Теоретический материал представлен в краткой
и доступной форме — в виде схем и таблиц, позволяющих легко и быстро понять и запомнить изучаемую
тему. Книга окажет эффективную помощь при освоении новых и повторении пройденных тем, а также при
подготовке к основному государственному экзамену.
УДК 373:57
ББК 28я721
© Маталин А.В., 2019
© Издательство АСТ, 2019
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
БИОЛОГИЯ КАК НАУКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 1. Биологические науки . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 2. Методы научного познания . . . . . . . . . . .
Таблица 3. Основные уровни организации живой
природы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
15
16
ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ ОРГНИЗМОВ . . . . . . . . . . . . . .
Клеточное строение организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 4. Критерии живых систем . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 5. Белки и их свойства . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 1. Образование пептидной связи . . . . . . . . . . .
Таблица 6. Структура белковых молекул . . . . . . . . .
Таблица 7. Денатурация белка . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 8. Функции белков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 9. Строение и свойства углеводов . . . . . . . . .
Таблица 10. Функции углеводов . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 2. Липиды (жиры) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 11. Функции липидов . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 12. Нуклеиновые кислоты . . . . . . . . . . . . . .
Схема 3. Строение нуклеотида и принцип
комплементарности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 13. Структура молекулы ДНК . . . . . . . . . . .
Таблица 14. Функции РНК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 4. Строение молекул АТФ, АДФ и АМФ . . . . .
Таблица 15. Содержание химических соединений
в клетках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 16. Клетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 17. Положения клеточной теории
Шванна–Шлейдена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 18. Положения современной клеточной
теории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 5. Многообразие клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 19. Сравнительная характеристика клеток
прокариот и эукариот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 20. Сравнительная характеристика клеток
эукариот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
18
18
19
20
21
22
22
24
25
25
26
27
16
28
29
29
30
30
31
31
31
32
33
34
3
Схема 6. Строение бактериальной клетки . . . . . . . . .
Схема 7. Строение эукариотических клеток . . . . . . .
Схема 8. Строение плазматической мембраны . . . . .
Таблица 21. Функции плазматической мембраны . .
Таблица 22. Функции ядра и цитоплазмы . . . . . . . . .
Схема 9. Строение одномембранных органоидов . . . .
Схема 10. Строение двумембранных органоидов . . . .
Таблица 23. Функции клеточных органоидов . . . . . .
Таблица 24. Обмен веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 25. Этапы энергетического обмена . . . . . . . .
Таблица 26. Типы автотрофного питания . . . . . . . . .
Таблица 27. Этапы фотосинтеза . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 28. Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза .
Таблица 29. Ген и его экспрессия . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 30. Генетический код . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 31. Стандартный генетический код
(на языке и-РНК) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 32. Транскрипция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 33. Трансляция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 11. Соотношение транскрипции
и трансляции в клетках эукариот . . . . . . . . . . . . .
Таблица 34. Строение и функции хромосом . . . . . . .
Таблица 35. Кариотип . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 36. Репликация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 37. Клеточный и митотический циклы . . . .
Таблица 38. Типы клеточных делений . . . . . . . . . . . .
Таблица 39. Периоды интерфазы . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 12. Митотический цикл . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 40. Фазы митоза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 13. Мейоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 41. Фазы мейоза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 42. Сравнение митоза и мейоза . . . . . . . . . .
Таблица 43. Вирусы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 14. Строение вирусов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 44. Генетическое разнообразие вирусов . . .
Признаки организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 45. Наследственность и изменчивость . . . . .
Таблица 46. Гибридологический метод . . . . . . . . . . .
Таблица 47. Гены и аллели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
36
36
37
38
39
40
41
41
43
44
46
46
49
49
49
51
52
52
54
54
55
56
57
57
58
58
59
60
61
64
65
65
65
66
66
66
66
Таблица 48. Аллели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 49. Гены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 50. Основные генетические понятия . . . . . .
Таблица 51. Генотипы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 52. Варианты скрещиваний . . . . . . . . . . . . .
Таблица 53. Варианты аутосомного наследования . .
Таблица 54. Неполное доминирование . . . . . . . . . . . .
Таблица 55. Закономерности наследственности,
установленные Г. Менделем . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 15. Закон частоты гамет и анализирующее
скрещивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 16. Моно- и дигибридное скрещивание . . . . . .
Таблица 56. Особенности сцепленного наследования
признаков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 57. Особенности сцепленного с полом
наследования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 58. Генетические различия полов
у человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 59. Типы изменчивости . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 60. Свойства модификационной
изменчивости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 17. Норма реакции м вариационная кривая . .
Таблица 61. Виды наследственной изменчивости . . .
Таблица 62. Типы мутаций по месту локализации . .
Таблица 63. Типы мутаций по действию на
организм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 64. Генные мутации . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 65. Хромосомные мутации . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 66. Геномные мутации . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 67. Задачи селекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 68. Методы селекции . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 69. Группы живых организмов по типу
организации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 70. Группы живых организмов по способу
питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 71. Группы живых организмов по типу
дыхания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 72. Типы размножения . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 73. Способы размножения . . . . . . . . . . . . . .
67
67
68
68
68
69
69
69
70
71
73
74
75
75
76
77
78
78
78
79
79
80
80
81
82
82
83
84
84
5
Таблица 74. Сравнение бесполого и полового
размножения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 75. Типы половых процессов . . . . . . . . . . . .
Таблица 76. Оплодотворение и его типы . . . . . . . . . .
Таблица 77. Типы онтогенеза животных . . . . . . . . . .
Таблица 78. Периодизация онтогенеза животных . .
Схема 18. Эмбриональное развитие ланцетника . . . .
Таблица 79. Зародышевые листки и их производные
Схема 19. Биогенетический закон
(Э. Геккеля и Ф. Мюллера) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
87
87
88
89
90
91
91
СИСТЕМА, МНОГООБРАЗИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ
ЖИВОЙ ПРИРОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Схема 20. Соподчинённость основных
систематических категорий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Царство бактерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Таблица 80. Характеристика бактерий . . . . . . . . . . . 92
Схема 21. Разнообразие форм бактерий . . . . . . . . . . . 93
Схема 22. Образование спор у бактерий . . . . . . . . . . . 93
Схема 23. Размножение бактериальной клетки . . . . 93
Таблица 81. Роль бактерий в природе . . . . . . . . . . . . 94
Таблица 82. Патогенные для человека бактерии . . . . 94
Таблица 83. Значение бактерий в хозяйственной
деятельности человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Царство грибы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Таблица 84. Общая характеристика царства грибов 95
Схема 24. Строение грибов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Схема 25. Размножение грибов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Таблица 85. Использование грибов для получения
продуктов питания и лекарств . . . . . . . . . . . . . . . 98
Таблица 86. Грибы-паразиты растений . . . . . . . . . . . 98
Таблица 87. Съедобные и несъедобные шляпочные
грибы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Таблица 88. Отличия похожих съедобных
и несъедобных грибов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Схема 26. Строение лишайника . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Таблица 89. Строение лишайников и функции
образующих его организмов . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Таблица 90. Формы слоевища лишайников . . . . . . . 102
Таблица 91. Роль грибов и лишайников в природе 102
6
Царство растения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Таблица 92. Растения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Таблица 93. Высшие растения . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Таблица 94. Отделы растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Схема 27. Строение водорослей . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Схема 28. Размножение хламидомонады . . . . . . . . . 106
Схема 29. Жизненный цикл нитчатых
водорослей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Схема 30. Жизненный цикл споровых растений . . . 108
Таблица 95. Органы покрытосеменных растений
и их функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Схема 31. Корень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Схема 32. Строение побега . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Схема 33. Разнообразие побегов . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Схема 34. Видоизменения побегов . . . . . . . . . . . . . . 111
Схема 35. Строение почек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Схема 36. Поперечный срез стебля двудольных
растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Схема 37. Внешнее и внутреннее строение листа . . 113
Схема 38. Клеточное строение листа . . . . . . . . . . . . 114
Схема 39. Разнообразие формы листа . . . . . . . . . . . 114
Схема 40. Листорасположение и жилкование . . . . . 115
Схема 41. Строение цветка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Схема 42. Разнообразие соцветий . . . . . . . . . . . . . . . 116
Таблица 96. Классы покрытосеменных растений . . 117
Схема 43. Строение семян . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Таблица 97. Двойное оплодотворение
у покрытосеменных растений . . . . . . . . . . . . . . . 118
Схема 44. Строение семязачатка и зародышевого
мешка покрытосеменных растений . . . . . . . . . . 119
Таблица 98. Отличительные особенности некоторых
семейств покрытосеменных растений . . . . . . . . . 120
Схема 45. Диаграммы цветков покрытосеменных
растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Царство животные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Таблица 99. Беспозвоночные и позвоночные
животные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Таблица 100. Первичноротые и вторичноротые
животные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
7
Таблица 101. Характеристика основных типов
животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 46. Строение простейших . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 47. Бесполое размножение амёбы . . . . . . . . .
Схема 48. Строение гидры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 49. Жизненные циклы кишечнополостных .
Схема 50. Строение плоских червей (сосальщик) . .
Схема 51. Жизненные циклы плоских червей . . . .
Схема 52. Внутреннее строение круглых червей
(самка аскариды) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 53. Жизненный цикл аскариды . . . . . . . . . . .
Схема 54. Внутреннее строение кольчатых червей
(дождевой червь) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 55. Строение брюхоногого моллюска . . . . . . .
Таблица 102. Характеристика основных классов
членистоногих . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 56. Строение членистоногих . . . . . . . . . . . . .
Схема 57. Строение насекомых . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 103. Типы метаморфоза насекомых . . . . . .
Таблица 104. Отряды насекомых . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 105. Анамниа и Амниота . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 106. Характеристика основных классов
хордовых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 58. Внутреннее строение ланцетника . . . . . .
Схема 59. Строение костных рыб . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 60. Строение земноводных . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 61. Внутреннее строение пресмыкающихся
(ящерица) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 62. Строение птиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 63. Строение млекопитающих . . . . . . . . . . . .
Схема 64. Строение сердец позвоночных животных
Схема 65. Строение головного мозга позвоночных
животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Учение об эволюции органического мира . . . . . . . . .
Таблица 107. Эволюция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 108. Основные положения эволюционной
теории Ж.Б. Ламарка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 109. Вклад Ж.Б. Ламарка в развитие
эволюционных идей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
128
136
138
138
139
140
141
142
142
143
143
144
146
147
148
149
149
149
154
155
156
157
157
159
161
161
162
162
162
163
Таблица 110. Основные положения эволюционного
учения Ч. Дарвина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 111. Факторы эволюции по Ч. Дарвину . . . .
Таблица 112. Значение эволюционного учения
Ч. Дарвина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 66. Формы естественного отбора (по
результату) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 113. Вид и популяция . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 114. Критерии вида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 115. Популяция как элементарная единица
эволюции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 116. Количественные характеристики
популяции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 117. Структура популяции . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 118. Способы видообразования . . . . . . . . . . .
Таблица 119. Элементарные факторы эволюции . . . .
Таблица 120. Адаптация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 121. Биологический прогресс
и биологический регресс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 122. Главные направления эволюционного
процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 67. Соотношение главных направлений
эволюционного процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 123. Ароморфозы позвоночных животных .
Таблица 124. Ароморфозы семенных растений . . . . .
Таблица 125. Ароморфозы покрытосеменных
растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 126. Типы эволюционных изменений . . . . . .
Таблица 127. Аналогичные и гомологичные
органы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 128. Основные гипотезы происхождения
жизни на Земле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 129. Развитие жизни на Земле . . . . . . . . . . . .
163
164
164
165
166
166
167
167
168
168
169
170
171
172
173
174
175
176
176
177
178
181
ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Общий план строения и жизнедеятельности
человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Таблица 130. Место человека в системе органического
мира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Таблица 131. Доказательства происхождения
человека от животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
9
Таблица 132. Основные этапы эволюции
человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 133. Раса и нация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 134. Расы человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 135. Ткани и органы . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 136. Ткани организма человека . . . . . . . . .
Таблица 137. Системы органов человека . . . . . . . . .
Нейрогуморальная регуляция процессов
жизнедеятельности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 138. Нервная система . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 68. Строение нейрона и синапса . . . . . . . . . .
Схема 69. Спинной мозг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 70. Строение головного мозга . . . . . . . . . . . . .
Таблица 139. Функции мозга . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 140. Железы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 141. Функции желёз внутренней
и смешанной секреции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 71. Строение вегетативной нервной системы
Пищеварительная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 142. Органы пищеварения человека . . . . .
Таблица 143. Пищеварение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 144. Зубы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Дыхательная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 145. Строение органов дыхания . . . . . . . . .
Таблица 146. Газообмен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 147. Механизм дыхания . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 148. Количественные показатели
дыхания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Внутренняя среда организма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 149. Состав крови . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 150. Функции форменных элементов
крови . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 72. Свёртывание крови . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 151. Группы крови человека
(система АВ0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 152. Иммунитет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Кровеносная и лимфатическая системы . . . . . . . . . .
Таблица 153. Строение сердца . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 73. Кровообращение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
188
189
189
190
191
192
195
195
196
197
198
199
200
201
203
204
204
205
206
206
206
207
207
208
208
208
209
209
210
210
211
211
212
Таблица 154. Кровообращение . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 155. Сердечный цикл . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 156. Частота сердечных сокращений . . . .
Обмен веществ и превращение энергии
в организме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 157. Витамины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Выделительная система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 74. Строение почки и нефрона . . . . . . . . . . . .
Таблица 158. Состав мочи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Покровы тела и их функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 159. Строение кожи . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 160. Функции кожи . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Размножение и развитие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 75. Гаметогенез . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 76. Строение половых клеток человека . . . . .
Схема 77. Половая система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 78. Оплодотворение у человека . . . . . . . . . . .
Таблица 161. Особенности эмбрионального
развития человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 162. Развитие ребёнка . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 163. Наследование некоторых признаков
у человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 164. Типы наследственных заболеваний
человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 165. Типы наследования некоторых
моногенных заболеваний человека . . . . . . . . . . .
Схема 79. Наследование гемофилии у человека . . .
Таблица 166. Некоторые хромосомные
заболевания человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Цитологические основы хромосомных
заболеваний человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Опорно-двигательный аппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 167. Скелет человека . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 81. Скелет человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 168. Строение и форма костей . . . . . . . . . .
Схема 82. Скелет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 169. Мышечная ткань . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 83. Мышцы человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 170. Группы мышц по направленности
действия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
213
213
214
215
215
218
218
218
219
219
220
221
221
222
222
223
224
224
227
228
228
229
230
232
233
233
234
235
236
237
238
239
11
Органы чувств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 171. Структура анализатора . . . . . . . . . . . .
Схема 84. Зрительный анализатор . . . . . . . . . . . . . .
Схема 85. Нарушения и коррекция зрения . . . . . . .
Схема 86. Строение сетчатки глаза . . . . . . . . . . . . . .
Схема 87. Слуховой анализатор . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 88. Вестибулярный анализатор . . . . . . . . . . .
Схема 89. Обонятельный и вкусовой анализаторы . . .
Высшая нервная деятельность . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 172. Рефлексы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 173. Основы учения о высшей нервной
деятельности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 174. Условия выработки условного
рефлекса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 175. Этапы выработки условного
рефлекса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 176. Фазы сна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 177. Особенности высшей нервной
деятельности человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 178. Темперамент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Здоровье человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 90. Правила переливания крови . . . . . . . . . .
Таблица 179. Причины обращения в медикогенетическую консультацию . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 180. Мутагены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Приёмы оказания первой доврачебной помощи . . .
Схема 91. Первая помощь при артериальном
кровотечении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 92. Первая помощь при переломах
(наложение шины): . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 93. Первая помощь при переломе
позвоночника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Экологические факторы и их влияние
на организмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 181. Среда жизни (обитания) . . . . . . . . . . .
Таблица 182. Экологические факторы . . . . . . . . . . .
Таблица 183. Абиотические факторы среды . . . . . .
12
240
240
240
241
242
242
243
244
245
245
246
247
248
249
251
252
253
253
253
253
254
254
254
254
255
255
255
256
257
Таблица 184. Закономерности влияния
экологических факторов на организм . . . . . . . .
Схема 94. Закон оптимума (толерантности) . . . . . . .
Таблица 185. Биотические взаимоотношения . . . . .
Схема 95. Биотические взаимоотношения . . . . . . . .
Экосистемная организация живой природы . . . . . .
Таблица 186. Взаимодействие компонентов
экосистемы (биогеоценоза) . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 187. Структура экосистемы . . . . . . . . . . . .
Таблица 188. Трофические уровни . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 189. Цепи и сети питания . . . . . . . . . . . . . .
Схема 96. Пищевые цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 190. Продукция экосистем . . . . . . . . . . . . .
Таблица 191. Правило экологической
пирамиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 192. Особенности пирамид биомасс . . . . . .
Таблица 193. Сукцессия — . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 194. Основные отличия природных
экосистем и агроэкосистем . . . . . . . . . . . . . . . . .
Биосфера — глобальная экосистема . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 195. Учение В.И. Вернадского
о биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 196. Состав биосферы . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 197. Функции живого вещества
в биосфере . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Таблица 198. Границы биосферы . . . . . . . . . . . . . . .
Схема 97. Круговорот веществ в биосфере . . . . . . . .
Схема 98. Природные ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . .
258
259
259
260
261
261
262
263
263
264
264
264
265
265
266
266
266
267
267
268
269
271
ПРЕДИСЛОВИЕ
В помощь школьникам и учителям предлагается
учебное пособие, представляющее собой обобщённое
изложением в наглядных таблицах и схемах основных понятий, правил, законов, процессов, планов
строения и особенностей развития по курсу биологии.
В пособие включены все разделы биологии, изучаемые в 6–9 классах. Это биология как наука, методы изучения живых объектов, клеточное строение
организмов, гены и хромосомы, вирусы, признаки
организмов, закономерности наследственности и изменчивости, многообразие организмов, особенности
строения, жизнедеятельности и значение бактерий,
грибов, растений и животных, учение об эволюции
органического мира, человек и его здоровье, взаимосвязи организмов и окружающей среды, экосистемы
и их компоненты, учение о биосфере.
Краткое и ёмкое изложение материала поможет
учащимся самостоятельно или с помощью учителя
повторить школьный курс биологии и успешно подготовиться к сдаче основного государственного экзамена в 9 классе.
Структура пособия соответствует структуре кодификатора элементов содержания по биологии для составления контрольных измерительных материалов
ОГЭ и соответствует логике изучения и повторения
школьного курса биологии.
БИОЛОГИЯ КАК НАУКА
Таблица 1
Биологические науки
Науки
Объекты или область изучения
Ботаника
Растения
Зоология
Животные
Микробиология
Микроорганизмы
Вирусология
Вирусы
Биохимия
Химические основы жизни
Молекулярная
биология
Взаимодействия между биологическими молекулами
Цитология
Клетки живых организмов
Гистология
Ткани живых организмов
Анатомия
Отдельные органы и организм в целом
Физиология
Физические и химические функции
органов и тканей
Генетика
Особенности хранения и передачи
наследственной информации, закономерности наследственности и изменчивости
Биология развития
Индивидуальное развитие организмов — онтогенез
Экология
Взаимосвязь организма и окружающей среды
Этология
Поведение организмов
Палеонтология
Организмы прошлых геологических
эпох и следы их жизнедеятельности
Эволюционная
биология
Зарождение и историческое развитие
живой природы
15
Таблица 2
Методы научного познания
Научный метод —
совокупность определённых правил, приёмов, способов
и норм для создания системы научных знаний.
Метод
Особенности
Описательный
Наблюдение за объектами, явлениями, процессами.
Сравнительный
Выявление сходства и различий
сравниваемых объектов.
Исторический
Сопоставление ранее известных
и вновь полученных фактов.
Экспериментальный
Активное взаимодействие с объектом исследований для выявления
ранее неизвестных свойств.
Моделирование
Создание модели, замещающей реальный объект, благодаря определённому сходству с ним.
Анализ и синтез
Разложение целого на более простые составные части и соединение
отдельных компонентов сложного
явления в единое целое.
Таблица 3
Основные уровни организации
живой природы
Уровень
Молекулярный
16
Особенности
Биологически активные макромолекулы, взаимодействие которых
обеспечивает обмен веществ и превращение энергии, а также хранение
и передачу в череде поколений генетической информации.
Окончание табл. 3
Уровень
Особенности
Клеточный
Клетка — элементарная структурно-функциональная единица всего
живого.
Тканевый
Ткань — совокупность клеток определённого типа и межклеточного
вещества, объединённых единством
выполняемых функций.
Органный
Орган — структурно-функциональное объединение нескольких типов
тканей, занимающих определённое
место в организме, пространственно изолированных от других органов и выполняющих определённые
функции.
Организменный
Организм — целостная одноклеточная или многоклеточная живая
система, способная к автономному
существованию, интегрированная
в сообщество себе подобных и находящаяся во взаимодействии с окружающей средой.
Популяционновидовой
Совокупность особей одного вида,
объединённых общим генофондом,
занимающих определённый ареал
и специфически взаимодействующих с окружающей средой.
Биогеоценотический
(Экосистемный)
Биогеоценоз — исторически сложившееся устойчивое сообщество
организмов разных видов, связанных между собой и с окружающей
средой обменом веществ и энергии.
Биосферный
Биосфера — оболочка Земли, сформировавшаяся под воздействием
живых организмов.
17
ПРИЗНАКИ ЖИВЫХ ОРГНИЗМОВ
Клеточное строение организмов
Таблица 4
Критерии живых систем
Критерий
Особенности
Химический состав
Специфическое соотношение
химических элементов, а также
биологически активных микрои макромолекул.
Метаболизм
Способность к обмену веществ
с окружающей средой — поглощению органических и неорганических веществ и выделению
продуктов жизнедеятельности.
Единый принцип
структурной организации
Клеточное строение всех живых
организмов.
Репродукция
Способность воспроизведения
нового поколения особей одного
и того же вида.
Наследственность
Способность передавать в череде
поколений определённые признаки, свойства и особенности
развития.
Изменчивость
Способность приобретать новые
признаки и свойства.
Рост и развитие
Закономерные необратимые направленные изменения объектов
живой природы.
Раздражимость
Способность избирательно реагировать на изменения внешней
и внутренней среды.
18
Окончание табл. 4
Критерий
Особенности
Дискретность
Структурно-функциональное
единство отдельных изолированных, но тесно связанных между
собой и взаимодействующих частей отдельного организма или
иной биологической системы.
Саморегуляция
(Гомеостаз)
Способность поддерживать постоянство химического состава
и интенсивность физиологических процессов в меняющихся
условиях среды.
Ритмичность
Периодические изменения интенсивности физиологических
и формообразовательных процессов с различными периодами
колебаний.
Энергозависимость
Непрерывное поступление и удаление вещества, а также обмен
энергией с окружающей средой,
обуславливающее открытость
живых систем.
Таблица 5
Белки и их свойства
Белки —
природные гетерополимеры, состоящие из остатков
D-аминокислот, соединённых пептидной связью.
Преимущественно
водорастворимы
Амфотерны
Обладают
высоким
поверхностным
зарядом
Термолабильны
19
Схема 1
Образование пептидной связи
Общая формула аминокислот
Образование пептидной связи
20
21
Третичная
Формирование
сложных конфигураций белковых
молекул (глобул)
за счёт взаимодействия радикалов
отдельных аминокислот с образованием дисульфидных связей.
Вторичная
Формирование
D- и E-спиралей
за счёт образования водородных
связей между
карбоксильными и аминогруппами различных
аминокислот.
Первичная
Линейная последовательность
аминокислот
в полипептидной
цепи.
Объединение нескольких белковых
молекул, обладающих третичной
структурой, с небелковыми компонентами в единый
комплекс.
Четвертичная
Структура белковых молекул
Схема
Таблица 6
Таблица 7
Денатурация белка
Денатурация
Ренатурация
Утрата структурной организации белковой молекулы (четвертичной,
третичной, вторичной, первичной) под воздействием
физических и химических
факторов среды.
Восстановление структурной организации белковой
молекулы (вторичной, третичной и четвертичной)
при нормализации условий
среды.
Таблица 8
Функции белков
Функции
Краткая характеристика
Структурная
Белки — основной строительный материал клеток, органов и тканей (около
20% сырой массы), а также межклеточного вещества. Наряду с фосфолипидами участвуют в образовании клеточных
мембран и мембран органоидов.
Регуляторная
Гормоны — особая группа веществ белковой природы, принимающие участие
в регуляции физиологических процессов в организме.
22
Окончание табл. 8
Функции
Краткая характеристика
Каталитическая
Белки — основной компонент всех ферментов, ускоряющих многие биохимические реакции в организме.
Сигнальная
Изменение третичной структуры особых мембранных белков как ответ на
внешние воздействия, обеспечивает
приём сигналов из внешней среды и передачу необходимых команд в клетку.
Двигательная
Деятельность особых сократительных
белков (актин, миозин и др.) обеспечивает все виды движения клеток и организма.
Транспортная
Белки участвуют в связывании химических элементов и биологически активных веществ и транспорте их к определённым клеткам, тканям и органам.
Защитная
Физическая защита: обеспечение физической защиты организма.
Химическая защита: связывание токсинов и перевод их в растворимую форму,
что обеспечивает их быстрый вывод из
организма.
Иммунная защита: обеспечение иммунного ответа при проникновении в организм чужеродных белков — антигенов
в результате синтеза особых белков —
антител с последующим образованием
нетоксичного комплекса «антиген-антитело».
Энергетическая
При полном расщеплении 1 г белка выделяется 4,1 ккал энергии.
23
24
Таблица 9
сахароза, мальтоза
глюкоза, фруктоза
крахмал, целлюлоза, хитин
Состоят более чем из 10 моносахаридных остатков
(C6H10O5)n
Полисахариды
Безвкусные
Большинство обладает сладким вкусом
Обладают нейтральной реакцией
Нерастворимы в воде
(крахмал — только в холодной)
Хорошо растворимы в воде
Гидролизуются до моносахаридов
Состоят из 2-10 моносахаридных
остатков
C12H22O10 — C60H102O48
Состоят из одной
структурной единицы
(сахара)
C6H12O6
Не гидролизуются
Олигосахариды
Сложные
Моносахариды
Простые
Углеводы —
органические соединения, содержащие карбоксильную группу и несколько гидроксильных групп,
общая формула большинства из которых может быть представлена формулой Cn(H2O)m.
Строение и свойства углеводов
Таблица 10
Функции углеводов
Структурная
Полисахариды — основной структурный компонент клеточных стенок растений (целлюлоза) и грибов (хитин),
а также экзоскелета членистоногих
(хитин).
Регуляторная
Моносахариды участвуют в регуляции осмотического давления в клетках.
Пластическая
Моносахариды участвуют в построении сложных молекул, таких как
АТФ, ДНК и РНК.
Рецепторная
Олигосахариды являются составной
частью мембранных клеточных рецепторов.
Резервная
(запасающая)
Полисахариды выступают в качестве
резервных питательных веществ как
у растений (крахмал и инулин), так
и у животных (гликоген).
Энергетическая
При окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал энергии.
25
Схема 2
Липиды (жиры) —
высокомолекулярные, нерастворимые в воде органические
соединения, образованные остатками жирных кислот
и трёхтомного спирта глицерина.
Таблица 11
Функции липидов
Структурная
Фосфолипиды наряду с белками участвуют в образовании клеточных мембран
и мембран органоидов.
Регуляторная
Некоторые липиды, например, секретируемые половыми железами и корой
надпочечников стероидные гормоны,
участвуют в регуляции биохимических
процессов в организме.
Резервная
(запасающая)
Липиды, откладывающиеся в тканях
животных и семенах растений, являются
резервным источником энергии. Кроме
того, многие водные животные и растения используют резервные запасы жира
26
Окончание табл. 11
для снижения среднего удельного веса,
что позволяет снизить расходы энергии
на удержание организма в толще воды.
Защитная
Откладываясь в подкожной жировой ткани животных, липиды выступают в качестве теплоизолятора, уменьшая потери
тепла. Помимо этого, слой жира защищает
внутренние органы животных от повреждений при механических воздействиях.
Воск, покрывающий поверхность листьев и молодых побегов многих наземных
растений, не только защищает от слабых
механических повреждений, но предотвращает чрезмерное испарение воды.
Энергетическая
При полном окислении 1 г липидов выделяется около 9,0 ккал энергии.
Таблица 12
Нуклеиновые кислоты —
природные гетерополимеры, образованные остатками
нуклеотидов.
Количество цепей в молекуле
2 (ДНК)
1 (РНК)
Сахар (пентоза)
Дезоксирибоза (ДНК)
Рибоза (РНК)
Азотистые основания
Пуриновые
Гуанин
(Г, G)
Аденин
(А, A)
ДНК, РНК
Пиримидиновые
Цитозин
(Ц, C)
Тимин
(Т, T)
Урацил
(У, U)
ДНК
РНК
27
Схема 3
Строение нуклеотида и принцип
комплементарности
Принцип комплементарности —
взаимное соответствие молекул биополимеров, обеспечивающее образование связей между их пространственно взаимодополняющими фрагментами.
Строение нуклеотида
28
Таблица 13
Структура молекулы ДНК
Первичная
Вторичная
Третичная
Полинуклеотидная последовательность
каждой из цепей, нарастающая в направлении 5’ o 3’.
Две разнонаправленных
цепи, комплементарно
соединённые
между собой
водородными
связями: А =
Т; Г { Ц.
Две спирально закрученные разнонаправленные цепи,
комплементарно соединённые между
собой водородными
связями.
Параметры молекулы:
●диаметр спирали —
2 нм;
●расстояние между
нуклеотидами одной
цепи — 0,34 нм;
● пар нуклеотидов
в одном витке — 10;
● шаг спирали —
3,4 нм.
Таблица 14
Функции РНК
и-РНК
●Перенос
генетической информации от ДНК
к рибосомам.
● Матрица для
синтеза молекулы полипептида.
● Информация
о
первичной
структуре белковой молекулы.
т-РНК
р-РНК
● Транспорт
●Структурный ком-
аминокислот
к месту синтеза полипептида.
●Трансляционный посредник.
понент рибосом.
●Связывание рибосомы и старт-кодона
и-РНК, определение
рамки считывания.
●Формирование активных центров рибосом, обеспечение
взаимодействия рибосомы и т-РНК.
29
Схема 4
Строение молекул АТФ, АДФ и АМФ
Аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный источник
энергии для всех биохимических процессов в клетках живых
организмов; содержит макроэргические связи, при гидролизе
которых освобождается от 9,6 до 14,3 ккал энергии.
Таблица 15
Содержание химических соединений в клетках
Неорганические
Количество
(%)
Вода
70–80
Неорганические
вещества
30
1,0–1,5
Органические
Белки
Жиры
Нуклеиновые
кислоты
Углеводы
АТФ и др. низкомолеку-лярные органические вещества
Количество
(%)
10–20
1–5
1–2
0,2–2,0
0,1–0,5
Таблица 16
Клетка —
обособленная, наименьшая по размерам структурная,
функциональная и генетическая единица со всей совокупностью свойств жизни, способная поддерживать их
в самой себе и передавать в ряду поколений в подходящих
условиях окружающей среды.
Таблица 17
Положения клеточной теории
Шванна–Шлейдена
Положения
Верность
с современной
точки зрения
Все животные и растения состоят из
клеток.
Верно
Все клетки сходны по строению и принципам жизнедеятельности.
Верно
Клетка — наименьшая единица живого, а организм является совокупность
клеток.
Верно
Клетки возникают из бесструктурного
неклеточного вещества.
Неверно
Таблица 18
Положения современной
клеточной теории
1
Клетка — элементарная структурная, функциональная и генетическая единица всего живого.
2
Все клетки имеют сходный план строения, химический состав и принципы жизнедеятельности.
3
Клетки образуются только при делении предшествующих им клеток.
31
Окончание табл. 18
4
Клетки способны к самостоятельной жизнедеятельности, однако у многоклеточных они интегрированы
в ткани и органы и функционируют скоординированно, благодаря чему организм представляет собой
целостную систему.
5
Сходный план строения клеток свидетельствует
о единстве происхождения всего живого.
Схема 5
Многообразие клеток
Прокариоты
●отсутствие ядра
●отсутствие мембранных
органоидов
Одноклеточные
●клетке присущи все свойства целостного организма
●в клетке развиты органеллы как специального, так
и общего назначения
●в результате деления клеток происходит размножение организма
Соматические
Эукариоты
●оформленное, сложно организованное ядро
●наличие мембранных органоидов (компартментализация)
Многоклеточные
интегрированы
в составе единого организма
●клетки дифференцированы
в соответствии с выполняемыми функциями
●в результате деления клеток происходит рост организма
● клетки
Половые
●клетки тела, различающие-
●высокоспециализирован-
ся уровнем физиологической
активности, зависящей от
выполняемых функций
ные клетки, обеспечивающие размножение организма
32
Окончание схемы 5
Мужские (сперматозоиды)
●мелкие, бичевидные
●как правило подвижные
Женские
(яйцеклетки)
●крупные, округлые
●как правило неподвижные
●нередко окружены системой оболочек
Таблица 19
Сравнительная характеристика
клеток прокариот и эукариот
Признаки
Прокариоты
Эукариоты
Размеры
клеток
0,3–5 мкм —
0,75 мм
10–100 мкм
Наличие ядра
Нет
Есть
Наследственный материал
●Кольцевая мо-
●Комплекс линейных молекул ДНК
с белками, образующий хромосомы,
располагающиеся
в ядре.
●Кольцевые молекулы ДНК, расположенные в митохондриях и пластидах.
Типы клеточных делений
●Бинарное
деление
●Почкование
●Митоз
●Мейоз
Клеточная
стенка
●Муреин,
●Целлюлоза (расте-
тин.
ния), хитин (грибы),
нет (животные).
Слизистая
капсула
Есть
Нет
лекула ДНК,
располагающаяся в цитоплазме.
●Плазмиды.
пек-
33
Окончание табл. 19
Признаки
Прокариоты
Эукариоты
Мембранные
органоиды
Нет
Есть
Рибосомы
В цитоплазме.
В цитоплазме, митохондриях и пластидах.
Цитоскелет
Нет
Есть
Жгутик
Есть — полый
цилиндр диаметром 10–20
нм и длиной
3–15 мкм, образованный белком флагеллином.
Есть — органоид
движения, покрытый плазматической
мембраной с кольцевым комплексом тубулиновых микротрубочек и белками
нексином и динеином внутри.
Пищеварительные
вакуоли
Нет
Есть
Таблица 20
Сравнительная характеристика
клеток эукариот
Признаки
Растения
Грибы
Животные
Тип питания
Автотрофный
Сапротрофный
Гетеротрофный
Клеточная
стенка
Основной компонент — целлюлоза.
Основной
компонент — хитин.
Нет
34
Окончание табл. 20
Признаки
Растения
Грибы
Животные
Способность
к изменению
формы
Нет
Нет
Есть
Пластиды
Хлоропласты,
хромопласты,
лейкопласты.
Нет
Нет
Митохондрии
Есть
Есть
Есть
Вакуоли
В молодых
клетках — мелкие и немногочисленные,
в зрелых клетках — чаще
всего единственная крупна,
обеспечивающая тургор
и хранение
питательных
веществ.
В молодых
клетках —
мелкие
и немногочисленные,
в зрелых
клетках —
крупные
и многочисленные.
Многочисленные
мелкие
пищеварительные или
сократительные.
Центриоли
Есть только
у водорослей,
у высших растений нет.
Нет
Есть
Основные
запасные
углеводы
Крахмал, инулин
Гликоген
Гликоген
Место
синтеза
АТФ
Митохондрии,
пластиды
Митохондрии
Митохондрии
35
Схема 6
Строение бактериальной клетки
Схема 7
Строение эукариотических клеток
Растительной
36
Животной
Схема 8
Строение плазматической мембраны
37
Таблица 21
Функции плазматической мембраны
Структурная
Обеспечение автономности клетки
и её органоидов, соединение с другими клетками, обеспечение механической прочности за счёт формирования
клеточной стенки (растения, грибы)
и развития межклеточного вещества
(животные).
Барьерная
Избирательная проницаемость в результате пассивного и активного обмена веществ между клеткой и окружающей средой.
Транспортная
Диффузия — транспорт веществ по
градиенту концентрации без затрат
энергии (газы, жирорастворимые молекулы).
Осмос — односторонняя диффузия
воды из области с низкой концентрацией растворённого вещества в область
с высокой концентрацией растворённого вещества.
Облегчённая диффузия — движение
водорастворимых веществ через мембрану по особому каналу, создаваемому
специфической молекулой.
Активный транспорт — перенос молекул вещества из области с меньшей
концентрацией в область с большей
концентрацией при участии специальных транспортных белков и требующий затрат энергии АТФ.
Эндоцитоз (фагоцитоз и пиноцитоз) —
транспорт веществ в клетку.
Экзоцитоз — транспорт веществ из
клетки во внешнюю среду.
38
Окончание табл. 21
Рецепторная
Некоторые мембранные белки являются специфическими рецепторами для
определенных гормонов.
Энергетическая
При фотосинтезе и клеточном дыхании
белки мембран хлоропластов и митохондрий участвуют в переносе энергии.
Регуляторная
Генерация мембранного потенциала за
счёт поддержания определённой концентрации анионов и катионов в клетке и внеклеточной среде.
Таблица 22
Функции ядра и цитоплазмы
Ядро
Цитоплазма
Хранение, передача и реализация наследственной
информации.
Создание внутренней среды
клетки.
Управление процессами
клеточного метаболизма.
Объединение всех компонентов клетки и обеспечение их взаимодействия.
Пространственное разграничение транскрипции
и трансляции.
Циклоз — постоянное движение, результатом чего
является перераспределение веществ в клетке.
39
Схема 9
Строение одномембранных органоидов
ЭПС
Комплекс Гольджи
40
Схема 10
Строение двумембранных органоидов
Митохондрия
Хлоропласт
Таблица 23
Функции клеточных органоидов
Органоиды
Функции
Прокариоты
Плазмиды
Обмен генетическим материалом между
отдельными клетками.
Рибосомы
Биосинтез полипептидов (трансляция).
41
Продолжение табл. 23
Органоиды
Функции
Эукариоты
Мембранные органоиды
Ядро
Хранение генетической информации;
транскрипция и посттранскрипционные процессы (процессинг и сплайсинг).
Эндоплазматическая сеть
(ЭПС)
Гладкая ЭПС — синтез и обмен веществ
небелковой природы (липиды, углеводы, стероидные гормоны); обезвреживание токсических веществ и некоторых
лекарственных препаратов.
Шероховатая ЭПС — синтез белков,
преимущественно выводящихся из
клетки; синтез белков и липидов плазматических мембран.
Комплекс
Гольджи
Транспорт веществ в цитоплазму и внеклеточную среду; синтез гликопротеинов (муцин) и углеводов (воск, камедь);
обновление плазматических мембран;
формирование лизосом.
Митохондрии
Ферментативное извлечение энергии
в результате окисления и накопление
энергии в процессе синтеза АТФ — реакции окислительного фосфорилирования; синтез стероидных гормонов и некоторых аминокислот (глютаминовой
кислоты).
Пластиды
Участие в процессах фотосинтеза (хлоропласты); накопления пигментов (хромопласты) и запасных питательных веществ (лейкопласты).
Лизосомы
Содержат кислые гидролазы, участвующие в переваривании попавших в клетку чужеродных белков; ответственны
за апоптоз.
42
Окончание табл. 23
Органоиды
Функции
Пероксисомы
Содержат оксидазы, участвующие в разложении перекиси водорода.
Немембранные органоиды
Ядрышко
Синтез рРНК; сборка отдельных субъединиц рибосом.
Рибосомы
Биосинтез полипептидов (трансляция).
Вакуоли
Поддержание клеточного тургора; осморегуляция (сократительные); запасание растворимых питательных веществ
и пигментов; внутриклеточное пищеварение (пищеварительные).
Микротрубочки
Поддержание формы клетки (цитоскелет); участие во внутриклеточном транспорте веществ и формировании органоидов движения (жгутики, реснички).
Центриоли
Формирование веретена деления в митозе и мейозе.
Микрофиламенты
Изменение формы клетки (фаго- и пиноцитоз); амебоидные движения; прикрепление к субстрату.
Таблица 24
Обмен веществ
Энергетический
(диссимиляция,
катаболизм)
Пластический
(ассимиляция,
анаболизм)
Совокупность реакций
расщепления высокомолекулярных соединений
до низкомолекулярных
соединений и воды, сопровождающихся выделением
и запасанием энергии.
Совокупность процессов
биосинтеза, протекающих
в живых организмах.
43
Таблица 25
Этапы энергетического обмена
Название этапа
Процессы
Подготовительный
В цитоплазме клеток высокомолекулярные вещества (полисахариды, жиры,
белки, нуклеиновые кислоты) расщепляются на отдельные мономеры: моносахариды, остатки жирных кислот, аминокислоты и нуклеотиды. Выделяющееся
при этом незначительное количество
энергии рассеивается в виде теплоты.
Анаэробное
дыхание (гликолиз), или
брожение
Ферментативное расщепление органических веществ, главным образом углеводов, без участия кислорода, сопровождающееся синтезом АТФ из АДФ
и фосфорной кислоты в цитоплазме.
В мышечных клетках молекула глюкозы расщепляется на две молекулы
пировиноградной кислоты, (C3H4O3),
которые в дальнейшем восстанавливаются до двух молекул молочной кислоты (C3H6O3):
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ o
o 2C3H6O3 + 2H2О + 2АТФ.
При этом образуется 2 молекулы АТФ,
в макроэргических связях которых запасается до 40% энергии, тогда как
остальная энергия рассеивается в виде
тепла.
Аэробное дыхание (кислородное расщепление)
Ферментативное расщепление молекул
пировиноградной кислоты с участием
кислорода до углекислого газа и воды,
сопровождающееся синтезом АТФ из
АДФ и фосфорной кислоты в митохондриях.
Пировиноградная кислота попадает
в матрикс митохондрий, где под влиянием ферментов и воды разлагается на
углекислый газ и водород. Углекислый
44
Продолжение табл. 25
Название этапа
Процессы
газ свободно проходит через мембраны
митохондрий и удаляется из клетки.
Водород переносится на внутреннюю
мембрану, где под воздействием ферментов окисляется и теряет электрон,
который переносится на её внутреннюю поверхность. Здесь он соединяется со свободно проникающим в митохондрии атмосферным кислородом,
превращая его в анион. Оставаясь на
внешней поверхности мембраны, катионы водорода накапливают на ней
положительный заряд. Таким образом,
между двумя поверхностями мембраны митохондрии постепенно нарастает
разность потенциалов. На некоторых
участках в мембрану митохондрий
встроены молекулы фермента АТФазы, участвующего в синтезе АТФ.
В них имеется узкий канал, через который способны проходить катионы
водорода. При достижении определенного значения разности потенциалов
на двух поверхностях мембраны под
действием силы электрического поля
катионы водорода проникают через
канал на внутреннюю поверхность
мембраны. Здесь они взаимодействуют с анионом кислорода, образуя воду
и молекулярный кислород. При этом
освобождается большое количество
энергии, более половины которой запасается в виде энергии химических
связей в молекулах АТФ:
2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ o
o6CO2 + 42H2O + 36АТФ.
Итогом кислородного расщепления
пировиноградной кислоты является
образование 36 молекул АТФ.
45
Окончание табл. 25
Название этапа
Процессы
В результате полного окисления одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ — 2 на стадии гликолиза
и 36 на стадии кислородного расщепления:
C6H12O6 + 6O2 + 38H3PO4 + 38АДФ o
o 6CO2 + 44H2O + 38АТФ.
Таблица 26
Типы автотрофного питания
Фотосинтез
Хемосинтез
Процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды с участием энергии солнечного
света.
Процесс образования органических веществ из неорганических благодаря
энергии, полученной при
их окислении.
НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат)
вещество небелковой природы, катализирующее окислительно-восстановительные реакции в клетках
Таблица 27
Этапы фотосинтеза
Название этапа
Процессы
Световая фаза
Синтез
восстановителя
46
Фотосинтез начинается с освещения
хлоропластов видимым солнечным
светом.
Попадая на молекулу хлорофилла,
расположенную в мембране тилакоида граны, фотон приводит её в возбуждённое состояние, в результате чего
от неё отделяется электрон. Он попадает на наружную поверхность мембраны тилакоида, где его подхватывает
Продолжение табл. 27
Название этапа
Процессы
молекула-переносчик, в качестве которой выступает НАДФ+. В результате присоединения к нему электрона
от хлорофилла и катионов водорода
НАДФ+ переходит в НАДФ·Н, после
чего поступает в строму:
НАДФ+ + 2Н+ + 2ē o НАДФ•Н + Н+
В дальнейшем НАДФ·Н будет использоваться в качестве восстановителя в реакциях темновой фазы.
Фотолиз воды
Молекула хлорофилла восстанавливает
потерянный электрон, получая его от
молекул воды, которые под воздействием фотонов распадаются на отрицательно заряженные гидроксил-анионы
и положительно заряженные катионы
водорода:
Н2О o Н+ + ОН–.
Гидроксил-анионы отдавая электроны
молекуле хлорофилла, превращаются
в гидроксид-радикалы:
ОН— - ē o ОН•.
Из-за крайней неустойчивости гидроксид-радикалы самопроизвольно превращаются в воду и молекулярный кислород, который свободно проходит через
мембрану хлоропластов и выделяется
в атмосферу:
4ОН• o 2Н2О + О2n.
Синтез АТФ
Катионы водорода, образующиеся
в процессе фотолиза воды, накапливаются в строме тилакоида. При достижении определенной концентрации они
переходят на внешнюю поверхность
мембраны тилакоида через каналы
встроенных в неё молекул фермента
АТФ-азы.
47
Окончание табл. 27
Название этапа
Процессы
Здесь при её участии из содержащихся
в строме АДФ и неорганического фосфата синтезируется АТФ, которая затем
переходит в строму.
АДФ + o АТФ
Благодаря энергии света синтез АТФ
в темновую фазу фотосинтеза в 30 раз
эффективнее синтеза АТФ в митохондриях.
Суммарное уравнение реакций световой фазы:
2Н2О + 2НАДФ+ + 3АДФ + 3 o
o О2n + 2НАДФ•Н2 + 3АТФ
Темновая фаза
Фиксация углекислого газа в строме
хлоропластов, которая может идти как
на свету, так и в темноте.
Углекислый газ поступает в строму
хлоропластов из атмосферы, а катионы водорода, АТФ и НАДФ•Н накапливаются в ней благодаря реакциям
световой фазы.
В результате взаимодействия углекислого газа, НАДФ•Н и АТФ с пятиуглеродным сахаром образуются молекулы
глюкозы, которые, соединяясь друг
с другом, образуют ди- или полисахариды — сахарозу, или целлюлозу
и крахмал:
Суммарное уравнение реакций темновой фазы:
6СО2 + 12НАДФ•Н2 + 18АТФ o С6Н12О6 + 12НАДФ+ +
18 АДФ + 18 + 6Н2О.
Суммарное уравнение фотосинтеза:
6СО2 + 12Н2О o С6Н12О6 + 6 О2n + 6Н2О.
48
Таблица 28
Сравнение фотосинтеза и хемосинтеза
Фотосинтез
Хемосинтез
Наблюдается как у прокариот, так и у эукариот.
Наблюдается только у прокариот: бактерий и архей.
Синтез органических веществ идёт за счёт солнечной энергии.
Синтез органических веществ
идёт за счёт энергии окисления химических связей молекулярным кислородом.
Происходит в две фазы.
Происходит в одну фазу.
В качестве побочного продукта выделяется молекулярный кислород.
В качестве побочного продукта молекулярный кислород не выделяется.
Таблица 29
Ген и его экспрессия
Ген
Экспрессия гена
Структурная и функциональная
единица наследственности всех
живых организмов, представляющая собой участок молекулы
ДНК или РНК со специфическим набором нуклеотидов,
в линейной последовательности
которых закодирована информация об аминокислотной последовательности полипептида
или последовательности нуклеотидов в функциональной молекуле РНК.
Процессы (транскрипция, посттранскрипционные процессы,
трансляция, посттрансляционные процессы)
в ходе которых наследственная информация,
содержащаяся в гене,
реализуется в функциональный продукт —
полипептид, белок или
молекулу РНК.
Таблица 30
Генетический код —
соответствие последовательности аминокислотных
остатков в полипептиде специфической
последовательности нуклеотидных остатков в молекуле
ДНК или РНК.
49
Окончание табл. 30
Триплетность
Единица генетического кода — кодон, состоящий из трёх последовательно расположенных нуклеотидов.
Всё многообразие белков обеспечивается
комбинацией 20 протеиногенных аминокислот, для кодирования которых используются четыре типа нуклеотидов,
различающихся азотистыми основаниями. Комбинация из двух нуклеотидов даёт
16 вариантов (42 = 16), чего явно недостаточно, тогда как комбинация из трёх нуклеотидов даёт 64 варианта (43 = 64), что позволяет закодировать все 20 аминокислот.
Непрерывность
Отсутствие знаков препинания, или сигналов, указывающих на начало и конец
кодонов.
Неперекрываемость
Один и тот же нуклеотид не может входить
одновременно в состав двух или более триплетов.
Коллинеарность
Триплеты в молекулах ДНК и РНК располагаются параллельно последовательности
аминокислотных остатков в полипептиде.
Специфичность
(однозначность)
Одному триплету соответствует одна
и только одна аминокислота.
Избыточность (вырожденность)
Одна аминокислота может кодироваться
несколькими триплетами нуклеотидов, что
многократно повышает надежность синтеза
полипептидной цепи.
Это свойство обусловлено триплетностью
кода, поскольку для кодирования 20 протеиногенных аминокислот потенциально
может быть использовано 64 триплета нуклеотидов (43 = 64).
Универсальность
Генетический код един для всех живых
организмов, что указывает на общность
происхождения жизни.
50
51
Г
А
Ц
У
1-е основание
УУУ
УЦУ
ЦЦГ
ЦУГ
ГЦЦ
ГЦА
ГЦГ
ГУЦ
ГУГ
ГЦУ
Вал
ГУА
ГУУ
АЦГ
Мет
АЦА
АУА
АУГ
АЦЦ
АУЦ
АЦУ
ЦЦА
ЦУА
АУУ
ЦЦЦ
ЦУЦ
УЦГ
УЦА
УЦЦ
ЦЦУ
Иле
Лей
Фен
ЦУУ
УУГ
УУА
УУЦ
У
Ц
Ала
Тре
Про
Сер
ГАГ
ГАА
ГАЦ
ГАГ
ААГ
ААА
ААЦ
ААУ
ЦАГ
ЦАА
ЦАЦ
ЦАУ
УАГ
УАА
УАЦ
УАУ
2-е основание
А
УГУ
Глу
Асп
Лиз
Асн
Глн
УГГ
ГГГ
ГГА
ГГЦ
ГГУ
АГГ
АГА
АГЦ
АГУ
ЦГГ
ЦГА
ЦГЦ
ЦГУ
УГА
Стоп
Гис
УГЦ
Стоп
Тир
Г
Стандартный генетический код (на языке и-РНК)
Гли
Арг
Сер
Арг
Стоп
Трп
Цис
Г
А
Ц
У
Г
А
Ц
У
Г
А
Ц
У
Г
А
Ц
У
3-е основание
Таблица 31
Таблица 32
Транскрипция —
синтез молекулы РНК по матрице ДНК.
Этапы
Процессы
Инициация
Обнаружение ферментом РНК-полимеразой особого участка гена — промотора
и присоединение к нему в комплексе со
специфическими белковыми факторами
транскрипции.
Элонгация
Раскручивание РНК-полимеразой двойной спирали молекулы ДНК на участке
около 18 пар нуклеотидов за счёт разрушения водородных связей между комплементарными нуклеотидами. Синтез
по 3’o5’ цепи ДНК молекулы РНК по
принципам комплементарности и антипараллельности. По мере продвижения
РНК-полимеразы она расплетает перед
собой двойную спираль молекулы ДНК,
тогда как позади неё двойная спираль
ДНК самопроизвольно восстанавливается.
Терминация
Встреча РНК-полимеразой специфической
нуклеотидной последовательности — терминатора с последующим отделением фермента и транскрипта от матрицы ДНК.
Таблица 33
Трансляция —
синтез полипептидной цепи по матрице и-РНК
с участием рибосом.
Этапы
Процессы
Активация
Соединение аминокислот ковалентной
связью с определённой молекулой т-РНК
при участии специфических ферментов
и АТФ.
52
Окончание табл. 33
Этапы
Процессы
Инициация
Последовательное объединение в единый
комплекс молекулы и-РНК, малой субъединицы рибосомы, т-РНК с остатком метионина и большой субъединицы рибосомы,
происходящее при участии ГТФ и специфических белковых факторов инициации.
Определение рамки считывания и формирование активных центров рибосомы, в результате чего т-РНК с остатком метионина
связывается со старт-кодоном АУГ, занимая место в пептидильном центре.
Элонгация
Наращивание полипептидной цепи за
счёт последовательного соединения аминокислотных остатков, связанных с соответствующими молекулами т-РНК,
расположенных в аминацильном и пептидильном центрах рибосомы, при участии ГТФ и специфических белковых
факторов элонгации. После соединения
аминокислотных остатков пептидной
связью и отсоединения одного из них от
т-РНК, расположенной в пептидильном
центре, рибосома делает шаг на один триплет в направлении 5’o3’.
Терминация
Окончание синтеза полипептидной последовательности при попадании в аминацильный центр рибосомы одного из трёх стопкодонов: УАГ, УАА или УГА, для которых
нет соответствующих т-РНК. Специфические белковые факторы терминации катализируют гидролитическое отщепление полипептида, в результате чего к последнему
аминокислотному остатку присоединяется
молекула воды, и её карбоксильный конец
отсоединяется от молекулы т-РНК. Те же
факторы терминации за счёт энергии гидролиза ГТФ вызывают диссоциацию рибосомы на две субъединицы.
53
Схема 11
Соотношение транскрипции и трансляции
в клетках эукариот
Таблица 34
Строение и функции хромосом
Хромосомы —
сложные комплексы из хроматина, РНК, липидов,
полисахаридов и ионов некоторых металлов, в которых
сосредоточена большая часть наследственной
информации клетки.
Строение хромосом
54
Окончание табл. 34
Функции хромосом
интерфазных
метафазных
Хранение наследственной информации
Репликация и репарация ДНК
Передача наследственной
информации
Транскрипция
Точное распределение
наследственного материала
между дочерними клетками
Таблица 35
Кариотип —
совокупность хромосом соматических клеток данного
биологического вида или конкретного организма.
Кариограмма (мужская)
Форма записи
мужчина
46, XY
44 + XY
женщина
46, XX
44 + XX
55
Таблица 36
Репликация —
процесс удвоения молекулы ДНК, реализующийся
полуконсервативным способом, в результате чего каждая
из двух образовавшихся молекул состоит из одной
материнской и одной вновь синтезированной цепи.
Этапы
Процессы
Формирование репликационной
вилки
При участии специфических ферментов
на локальном участке молекулы ДНК
разрушаются водородные связи между
комплементарными нуклеотидами.
За счёт активности специфических белков две цепи молекулы ДНК удерживаются на определённом расстоянии друг
от друга, что препятствует спонтанному
соединению цепей.
Построение
дочерних
цепей
При участии особых ферментов на каждой из цепей материнской молекулы
ДНК синтезируются короткие, не более
10 нуклеотидов, последовательности
РНК, содержащие свободную гидроксильную группу на 5’-конце. Только
после этого ДНК-полимераза начинает
наращивать дочернюю цепь, комплементарно присоединяя к ней дезоксирибонуклеозидтрифосфаты (дАТФ, дТТФ,
дГТФ, дЦТФ), имеющие в своём составе
три остатка фосфорной кислоты. При их
включении в полинуклеотидную цепь два
концевых остатка фосфорной кислоты
отщепляются, и освободившаяся энергия
используется на образование фосфодиэфирной связи между нуклеотидами.
Так как в молекуле ДНК цепи антипараллельны, то на каждой из них сборка
комплементарных дочерних полинуклеотидных цепей происходит по-разному
и в противоположных направлениях.
На цепи 3’–5’ синтез дочерней полинуклеотидной цепи идёт непрерывно,
56
Окончание табл. 36
Этапы
Процессы
а на цепи 5’–3’ — отдельными фрагментами (фрагменты Оказаки), которые после завершения репликации сшиваются
особыми ферментами, которые также
удаляют и короткие РНК-фрагменты, которые использовались в качестве затравки. Этот процесс требует затрат энергии,
которую поставляют молекулы АТФ.
Приобретение дочерними молекулами третичной
структуры
После окончания репликации спирали
дочерних молекул ДНК закручиваются
обратно без затрат энергии и без участия
ферментов.
Таблица 37
Клеточный и митотический циклы
Клеточный цикл
Митотический цикл
Закономерные изменения
структурно-функциональных характеристик клетки
во времени с момента её образования до деления или
гибели.
Комплекс взаимосвязанных и согласованных во
времени процессов, происходящих при подготовке
клетки к делению и на протяжении самого деления.
Таблица 38
Типы клеточных делений
Митоз
Мейоз
Тип деления, обеспечивающий тождественное распределение генетического
материала между дочерними клетками и преемственность хромосом в ряду
клеточных поколений.
Тип деления эукариотической клетки, результатом
которого является уменьшение вдвое числа хромосом в дочерних клетках.
57
Таблица 39
Периоды интерфазы
Периоды
Количество
наследственного
материала
в клетке
Процессы
Пресинтетический
(G1)
2n2c
Завершение формирования ядрышка, синтез
РНК и белков, участвующих в репликации
ДНК, синтез АТФ, рост
клетки.
Синтетический (S)
в начале — 2n2c
Репликация ДНК, формирование двухроматидных хромосом, синтез РНК и белков.
Постсинтетический
(G2)
2n4c
в конце — 2n4c
Синтез РНК и белков,
необходимых для формирования веретена
деления, удвоение центриолей, синтез АТФ,
необходимой для дальнейшего деления клетки. Начало спирализации хроматина.
Схема 12
Митотический цикл
58
Таблица 40
Фазы митоза
Фазы
Количество наследственного
материала
в клетке
Процессы
●Увеличение
Профаза
2n4c
объёма ядра,
снижение вязкости кариоплазмы, разрушение ядрышка.
●Спирализация двухроматидных хромосом, которые
становятся хорошо различимыми.
●Прекращение экспрессии
генов.
●Расхождение центриолей
к полюсам клетки, начало
формирования веретена деления.
●Исчезновение ядерной оболочки.
Метафаза
2n4c
●Максимум
Анафаза
2 x 2n2c
●Разделение
спирализации
хромосом.
●Хромосомы устремляются
к экватору клетки, располагаясь вдоль него на равном
расстоянии от полюсов.
●Кинетохоры хромосом ложатся строго в плоскость экватора и соединяются нитями
веретена деления с полюсами
делящейся клетки.
●Формирование метафазной
пластинки.
центромер каждой из хромосом, благодаря чему каждая сестринская
59
Окончание табл. 40
Фазы
Количество наследственного
материала
в клетке
Процессы
хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой.
●Расхождение сестринских
хроматид к полюсам клетки.
● Формирование двух диплоидных наборов хромосом
у каждого из полюсов.
Телофаза
2n2c + 2n2c
●Разрушение нитей веретена
деления.
●Деспирализация расположенных у полюсов хромосомы.
●Формирование ядерной оболочки.
●Цитокинез.
●Образование двух генетически идентичных клеток.
Схема 13
Мейоз
60
Таблица 41
Первое (редукционное)
Профаза 1
Количество
наследственного материала в клетке
Фазы
Деление
Фазы мейоза
2n4c
Процессы
●Увеличение
объёма ядра,
снижение вязкости кариоплазмы, разрушение ядрышка, начало спирализации
двухроматидных хромосом,
которые приобретают вид
хорошо различимых тонких
нитей.
●Конъюгация гомологичных
хромосом с образованием
бивалентов (тетрад) — двух
соединённых между собой
двухроматидных хромосом.
● Кроссинговер — обмен
участками между гомологичными хромосомами (несестринскими хроматидами).
●Частичная деспирализация
хромосом, обеспечивающая
избирательную экспрессию
генов. Начало взаимного отталкивания гомологичных
хромосом в центромерной
области. В биваленте гомологичные хромосомы соединены в точках прошедшего
кроссинговера — хиазмах.
●Спирализация хромосом
в составе бивалента.
●Миграция центриолей к полюсам клетки. Формирование нитей веретена деления.
●Разрушение ядерной оболочки.
61
Первое (редукционное)
62
Количество
наследственного материала в клетке
Фазы
Деление
Продолжение табл. 41
Процессы
Метафаза 1
2n4c
●Максимум
Анафаза 1
2 x n2c
●Разделение
Телофаза 1
n2c + n2c
спирализации
хромосом.
●Биваленты устремляются
к экватору клетки, располагаясь вдоль него на равном
расстоянии от полюсов.
●Кинетохоры бивалентов
ложатся строго в плоскость
экватора и соединяются нитями веретена деления с полюсами делящейся клетки.
●Формирование метафазной
пластинки.
плеч гомологичных хромосом за счёт
разрыва хиазм.
●Случайное и независимое
расхождение гомологичных
двухроматидных хромосом
к полюсам клетки.
●Формирование у каждого из
полюсов гаплоидного набора
двухроматидных хромосом.
●Разрушение нитей веретена
деления.
●Частичная деспирализация
хромосом.
●Образование ядерной оболочки вокруг гаплоидного
набора двухроматидных хромосом у каждого из полюсов.
●Цитокинез.
Профаза 2
Количество
наследственного материала в клетке
Фазы
Деление
Окончание табл. 41
Процессы
n2c
●Спирализация хромосом.
●Миграция центриолей к по-
Второе (эквационное)
люсам клетки. Формирование нитей веретена деления.
●Разрушение ядерной оболочки.
Метафаза 2
n2c
●Максимум
Анафаза 2
2 x nc
●Случайное
Телофаза 2
nc + nc
спирализации
хромосом.
●Двухроматидные хромосомы устремляются к экватору
клетки, располагаясь вдоль
него на равном расстоянии
от полюсов.
●Кинетохоры хромосом ложатся строго в плоскость
экватора и соединяются нитями веретена деления с полюсами делящейся клетки.
●Формирование метафазной
пластинки.
и независимое
расхождение сестринских
хроматид к противоположным полюсам клетки.
●Формирование у каждого из
полюсов гаплоидного набора
однохроматидных хромосом.
●Разрушение нитей веретена
деления.
●Деспирализация хромосом.
●Образование ядерной оболочки вокруг гаплоидного набора однохроматидных хромосом у каждого из полюсов.
●Появление ядрышка.
●Цитокинез.
63
Таблица 42
Сравнение митоза и мейоза
Параметры
Митоз
Мейоз
Количество
клеточных
делений
Одно
Два, без репликации ДНК между делениями
Количество
образующихся
дочерних
клеток
Две
Четыре
Плоидность
дочерних
клеток
Диплоидные
(2n2c)
Гаплоидные (nc)
Генетическая идентичность
дочерних
клеток
Дочерние клетки,
генетически идентичные родительской клетке
Дочерние клетки
генетически отличаются как друг от
друга, так и от родительской клетки.
Рекомбинация наследственного
материала
Не происходит
Происходит в результате кроссинговера.
Функции
образующихся
клеток
Рост организма,
восстановление
тканей
Половое размножение
Биологическая роль
Поддержание
стабильности кариотипа в череде
клеточных поколений
Восстановление диплоидного набора
зиготы.
Обеспечение генетического разнообразия.
64
Таблица 43
Вирусы —
неклеточная форма жизни, способная к воспроизведению
только в живых клетках.
Бактериофаги
Вирофаги
Вирусы, поражающие исключительно бактериальные клетки.
Вирусы, способные заражать
клетки только при наличии
в них вируса-хозяина.
Строение вирусов
Схема 14
Таблица 44
Генетическое разнообразие вирусов
ДНК-содержащие
РНК-содержащие
двуцепочечные
одноцепочечные
двуцепочечные
вирус
герпеса
вирус гепатита В
аденовирусы
парвовирусы
ротавирусы
одноцепочечные
вирус гриппа
вирус краснухи
вирус паротита
(свинки)
вирус бешенства
ретровирусы
(ВИЧ)
коронавирусы
65
Признаки организмов
Таблица 45
Наследственность и изменчивость
Наследственность
Изменчивость
Свойство живых организмов в процессе самовоспроизведения передавать новому поколению способность
к определённому типу обмена веществ и индивидуального развития.
Свойство живых организмов приобретать новые
признаки, отличающие их
друг от друга и от родительских форм.
Таблица 46
Гибридологический метод
Содержание
Результат
Направленное скрещивание
организмов, различающихся
по альтернативным признакам, с последующим анализом наследования каждой
пары признаков.
Установление типа наследования признаков и генетической структуры
организма.
Таблица 47
Гены и аллели
Ген
Структурная и функциональная единица наследственности всех живых организмов, представляющая собой
участок молекулы ДНК или РНК со специфическим
набором нуклеотидов, в линейной последовательности
которых закодирована информация об аминокислотной
последовательности полипептида или последовательности
нуклеотидов в функциональной молекуле РНК.
66
Окончание табл. 47
Множественные
аллели
Аллель
Одна из двух или более альтернативных форм гена, каждая
из которых характеризуется
уникальной последовательностью нуклеотидов и определяет возможность развития
конкретного варианта данного
признака.
Наличие в популяции
данного вида более чем
двух аллелей, определяющих развитие одного
и того же признака.
Таблица 48
Аллели
Доминантный
Рецессивный
Аллель (А), проявляющийся как в гомозиготном
(АА), так и в гетерозиготном состоянии (Аа).
Аллель (а), полностью проявляющийся только в гомозиготном состоянии (аа).
Таблица 49
Гены
Аллельные
Неаллельные
Гены, расположенные в одноимённых локусах гомологичных хромосом и определяющие альтернативные
варианты развития одного
и того же признака.
Гены, расположенные
в разноимённых локусах
хромосом и определяющие развитие разных
признаков.
67
Таблица 50
Основные генетические понятия
Генотип
Геном
Совокупность всех
генов данного организма.
Совокупность наследственного
материала, заключённого в гаплоидном наборе хромосом данного вида.
Генофонд
Фенотип
Совокупность всех
генов данной популяции или биологического вида.
Все наблюдаемые признаки особи, проявляющиеся в результате
реализации её генотипа в определённых условиях среды.
Таблица 51
Генотипы
Гомозиготный
Гетерозиготный
Содержит одинаковые аллели одного и того же гена
в одноимённых локусах
гомологичных хромосом —
АА или аа.
Содержит различные аллели одного и того же гена
в одноимённых локусах
гомологичных хромосом — Аа.
Таблица 52
Варианты скрещиваний
Моногибридное
Ди(поли)
гибридное
Анализирующее
Скрещивание
особей, отличающихся друг от
друга по одному
признаку, за который отвечают
различные аллели одного и того
же гена.
Скрещивание особей, отличающихся друг от друга по
двум или более парам альтернативных признаков, за
которые отвечают
различные аллели
разных генов.
Скрещивание
гибридной особи с «анализатором» — особью,
гомозиготной по
рецессивному
аллелю данного
гена.
68
Таблица 53
Варианты аутосомного наследования
Доминантное
Рецессивное
Передача в ряду поколений доминантного аллеля
гена. Даже при небольшом
числе потомков признак
проявляется в каждом поколении.
Передача в ряду поколений
рецессивного аллеля гена.
Даже при достаточном
числе потомков признак
проявляется не в каждом
поколении.
Таблица 54
Неполное доминирование
Механизм
Результат
Примеры
Степень выраженности признака
снижается пропорционально
уменьшению дозы
доминантного аллеля в диплоидном генотипе.
Фенотип гетерозигот является
промежуточным
между фенотипами доминантных
и рецессивных
гомозигот.
Окраска цветков ночной красавицы:
АА — пурпурная, Аа — розовая, аа — белая
Таблица 55
Закономерности наследственности,
установленные Г. Менделем
Первый закон
Менделя
(закон единообразия гибридов первого
поколения;
закон доминирования)
При скрещивании двух организмов,
относящихся к разным чистым линиям (двух гомозиготных организмов),
отличающихся парой альтернативных признаков, все гибриды первого
поколения будут обладать признаком
одного из родителей и внешне будут
единообразны.
69
Окончание табл. 55
Второй закон
Менделя
(закон расщепления)
При скрещивании двух гетерозиготных особей (гибридов первого
поколения) в их потомстве около
четверти особей (гибридов второго
поколения) будет обладать рецессивным признаком.
Третий закон
Менделя
(закон независимого наследования признаков)
При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся по двум
и более парам альтернативных признаков, аллели генов, детерминирующих эти признаки, наследуются
независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.
Схема 15
Закон частоты гамет и анализирующее
скрещивание
Закон чистоты гамет
При образовании гамет в каждую из них попадает только
один аллель из каждой аллельной пары родительской
особи.
70
Окончание схемы 15
Анализирующее скрещивание
Схема 16
Моно- и дигибридное скрещивание
Моногибридное скрещивание
71
Окончание схемы 16
Дигибридное скрещивание
72
Таблица 56
Особенности сцепленного
наследования признаков
Закон Т. Моргана
(закон сцепленного
наследования)
Гены, расположенные в одной
хромосоме, образуют группу
сцепления и наследуются
совместно, или сцепленно.
Полнота сцепления
генов
Сцепление между генами может нарушаться в результате
кроссинговера, вероятность которого прямо пропорциональна
расстоянию между генами.
Расстояние между
генами
Расстояние между генами измеряется в морганидах и отражает вероятность кроссинговера и долю кроссоверных гамет.
1 морганида (М) — вероятность кроссинговера между генами составляет 1%, при этом
образуется 1% кроссоверных
гамет.
73
74
Таблица 57
Рецессивное
У мужчин признак проявляется
чаще, чем у женщин.
Даже при достаточном числе потомков признак проявляется не в каждом поколении, или чередуются
поколения с боcльшим и меcньшим
количеством мужчин, имеющих
данный признак.
Доминантное
У женщин признак проявляется
чаще, чем у мужчин.
Даже при незначительном числе
потомков признак проявляется
в каждом поколении.
Мужчины наследуют признак только от матери и передают только дочерям.
Женщины наследуют признак от обоих родителей и передают как сыновьям, так и дочерям с равной вероятностью.
Х-сцепленное
Проявляется у всех потомков мужского пола
в каждом поколении.
Передаётся от отца всем
сыновьям.
Y-сцепленное
(голандрическое)
Признаки, сцепленные с полом —
обусловлены генами, которые локализованы в негомологичных локусах половых хромосом.
Особенности сцепленного с полом наследования
Таблица 58
Генетические различия полов
у человека
Гомогаметный пол
Гетерогаметный пол
Имеет двойную дозу генов, локализованных в Xхромосоме. В процессе
гаметогенеза формирует
гаметы одного типа, содержащие только Х-хромосому.
Имеет единственную дозу
генов, локализованных в Xхромосоме. В процессе гаметогенеза формирует гаметы
двух типов, содержащие
или X-, или Y-хромосому.
Наследование пола
Таблица 59
Типы изменчивости
Изменчивость
Наследственная
(генотипическая)
Комбинативная
Мутационная
(неопределённая по
Ч. Дарвину)
Особенности
Связана с изменением генетического материала
родителей.
Изменённый генетический
материал родителей передаётся потомкам.
75
Окончание табл. 59
Изменчивость
Ненаследственная
(фенотипическая)
Модификационная
(определённая по
Ч. Дарвину)
Особенности
Связана с изменением
признаков под влиянием
среды.
Изменяется фенотип особи, тогда как генотип
остаётся без изменений.
Изменения присущи только особям, у которых они
произошли, и не передаются потомкам.
Таблица 60
Свойства модификационной изменчивости
76
1
Не наследуются.
2
Обратимы.
3
Адекватны вызвавшему их фактору среды.
4
Носят групповой характер.
5
В большинстве случаев адаптивны.
6
Реализуются в пределах нормы реакции по данному признаку.
Схема 17
Норма реакции м вариационная кривая
Вариационная кривая —
графическое выражение пределов изменчивости признака
и частоты встречаемости его отдельных вариантов.
Норма реакции —
генетически определённые пределы, в которых может
изменяться данный признак под влиянием среды.
77
Таблица 61
Виды наследственной изменчивости
Комбинативная
Мутационная
Обусловлена появлением
нового сочетания генов
родителей в генотипах
потомков.
Обусловлена случайными естественными или искусственно вызванными внезапными
и устойчивыми изменениями
генетического материала, передающимися потомкам.
Таблица 62
Типы мутаций по месту локализации
Мутации
Генеративные
Результат
Генные
(точковые)
Изменения последовательности нуклеотидов в пределах гена.
Хромосомные
Изменение структуры отдельных хромосом.
Геномные
Изменение кариотипа.
Соматические
Формирование мозаицизма
при нарушении митоза в соматических клетках.
Таблица 63
Типы мутаций по действию на организм
Мутации
Результат
Вредные (летальные)
Резко снижают жизнеспособность организма или несовместимы с жизнью.
Нейтральные
(молчащие)
Не изменяют жизнеспособность организма; накапливаясь, формируют резерв наследственной изменчивости.
Полезные
Повышают жизнеспособность организма;
приводят к появлению новых адаптивных признаков.
78
Таблица 64
Генные мутации
Мутация
Результат
Замена одной или нескольких пар нуклеотидов
Вставка одной или нескольких пар нуклеотидов
Выпадение одной или нескольких пар нуклеотидов
●Отсутствие
последствий
благодаря вырожденности
генетического кода.
●Изменение смысла триплета, приводящее к изменению структуры полипептида.
●Образование стоп-триплета, приводящее к уменьшению длины полипептида.
●Исчезновение стоп-триплета, приводящее к увеличению длины полипептида.
Таблица 65
Хромосомные мутации
Мутация
Результат
Делеция
Утрата участка хромосомы.
Дупликация
Удвоение какого-либо участка хромосомы.
Инверсия
Поворот одного из внутренних участков хромосомы на 180°.
Транспозиция
Изменение местоположения участка
в пределах хромосомы.
Транслокация
Обмен участками между негомологичными хромосомами.
79
Таблица 66
Геномные мутации
Мутация
Результат
Анеуплоидия
Изменение числа отдельных хромосом — 2n ± k, где k z n.
Полиплоидия
Кратное увеличение числа всех хромосом — kn ± k, где k > 2.
Таблица 67
Задачи селекции
1
Повышение продуктивности сортов растений, пород
животных и штаммов микроорганизмов.
2
Изучение разнообразия растений, животных и микроорганизмов как объектов селекционной работы.
3
Анализ закономерностей наследственной изменчивости при гибридизации и мутагенезе.
4
Изучение влияния среды на развитие определённых
признаков организма.
5
Совершенствование искусственного отбора, позволяющего усилить и закрепить полезные для человека
признаки растений, животных и микроорганизмов.
6
Выведение устойчивых к заболеваниям и определённым климатическим условиям сортов растений
и пород животных.
7
Получение сортов растений, пород животных
и штаммов микроорганизмов, пригодных для механизированного промышленного производства.
80
Таблица 68
Гибридизация
Отбор
Методы селекции
Метод
Содержание
массовый
Многократный отбор из большой
группы лучших особей, обладающих определёнными качествами.
индивидуальный
Отбор отдельных особей и получение от них потомства.
близкородственная
(инбридинг)
Серия близкородственных скрещиваний, позволяющая перевести большинство рецессивных аллелей в гомозиготное состояние.
неродственная
(аутбридинг)
Направленное скрещивание особей, обладающих определёнными качествами, для получения
потомства с их максимальным
проявлением.
внутривидовая
Скрещивание особей одного вида.
отдалённая
Скрещивание особей разных видов.
Искусственный
мутагенез
Искусственное изменение нуклеотидной последовательности
ДНК отдельных особей или группы особей в результате физического, химического или биологического воздействия.
Порода, сорт, штамм —
искусственно созданная популяция животных, растений
или микроорганизмов, характеризующаяся специфическим генофондом, наследственно закреплёнными морфологическими и физиологическими признаками, а также
определённым уровнем и характером продуктивности.
81
Таблица 69
Группы живых организмов по типу организации
Группа
Характеристика
Организмы
Неклеточные
Отличаются неклеточным
строением и способностью
размножаться только внутри живых клеток.
Вирусы
Одноклеточные
(одиночные)
Представлены одной клеткой, которой присущи все
свойства и функции целостного организма.
Прокариоты
Простейшие
Водоросли
Одноклеточные
(колониальные)
Состоят из множества,
как правило, недифференцированных клеток,
не образующих ткани
и органы, но способных
различаться по выполняемым функциям.
Прокариоты
Простейшие
Некоторые
грибы
Некоторые
водоросли
Многоклеточные
Тело состоит из множества клеток, большинство
из которых, различаясь
по строению и выполняемым функциям, образуют
ткани и органы, интегрированные в единый организм.
Водоросли
Многие грибы
Лишайники
Все зелёные
растения
Все животные
Таблица 70
Группы живых организмов по способу питания
Группа
Автотрофы
82
Характеристика
Самостоятельно синтезируют органические
вещества из неорганических, получаемых из
окружающей среды.
Организмы
Окончание табл. 70
Группа
Характеристика
Организмы
Фототрофы
Синтезируют органические вещества из углекислого газа и воды за
счёт солнечной энергии.
Бактерии
Водоросли
Лишайники
Большинство растений
Хемотрофы
Синтезируют органические вещества из неорганических за счёт
энергии их химических
связей, выделяющейся
в процессе окисления.
Некоторые
бактерии
Гетеротрофы
Питаются готовыми органическими веществами, которые не способны
синтезировать самостоятельно.
Бактерии
Простейшие
Грибы
Некоторые
растения
Животные
Миксотрофы
В зависимости от условий среды способны питаться как автотрофно,
так и гетеротрофно.
Некоторые
бактерии
Некоторые
простейшие
Таблица 71
Группы живых организмов по типу дыхания
Группа
Аэробы
Характеристика
Организмы
Организмы, использующие для синтеза энергии свободный молекулярный кислород.
Прокариоты
Многие простейшие
Многие грибы
Все растения
Большинство
животных
83
Окончание табл. 71
Группа
Характеристика
Организмы
Анаэробы
Организмы, получающие энергию в отсутствии свободного молекулярного кислорода за
счёт реакций субстратного фосфорилирования.
Прокариоты
Некоторые простейшие
Некоторые
грибы
Паразитические
черви
Таблица 72
Типы размножения
Размножение —
присущее всем живым организмам свойство
воспроизведения себе подобных, обеспечивающее
непрерывность и преемственность жизни.
Бесполое
Половое
Развитие новой особи из
соматических клеток материнского организма.
Развитие новой особи из
специализированных половых клеток.
Таблица 73
Способы размножения
Бесполое
Способ
размножения
84
Особенности
Организмы
Бинарное
деление
Митотическое деление материнской
клетки на две дочерние.
Простейшие
(саркодовые)
Множественное
деление
Многократное митотическое деление
ядра материнской
клетки с последующей цитотомией.
Простейшие
(жгутиковые,
споровики)
Продолжение табл. 73
Половое
Бесполое
Способ
размножения
Особенности
Организмы
Спорообразование
Развитие новой особи из специализированных клеток —
спор.
Прокариоты
Грибы
Водоросли
Мхи
Плауны
Папоротники
Вегетативное
Развитие новой особи путём отделения
от материнского организма части вегетативного органа.
Семенные
растения
Почкование
Развитие новой особи на теле материнского организма из
особой клетки или
группы клеток —
почки.
Инфузории
Дрожжевые
грибы
Губки
Кишечнополостные
Фрагментация
Деление особи на
две или более части,
каждая из которых
даёт начало новому
организму.
Нитчатые
водоросли
Плоские
черви
Иглокожие
Полиэмбриония
Развитие из одной
зиготы нескольких
жизнеспособных зародышей.
Семенные
растения
Млекопитающие
Обоеполое
Размножение с участием особей противоположных полов, у каждой из
которых образуется
только один тип
половых клеток —
гамет.
Большинство
многоклеточных животных
85
Окончание табл. 73
Половое
Способ
размножения
Особенности
Организмы
Гермафродитное
Размножение с участием особей, каждая из которых
способна образовывать как мужские,
так и женские половые клетки — гаметы.
Кишечнополостные
Плоские
черви
Кольчатые
черви
Моллюски
Партеногенетическое
Развитие новой особи из половой клетки одной из родительских особей без
её оплодотворения.
Ракообразные
Насекомые
Рыбы
Земноводные
Рептилии
Птицы
Таблица 74
Сравнение бесполого и полового размножения
Особенности
Тип размножения
Бесполое
Половое
Количество особей, принимающих участие
в размножении
Одна
Как правило, две
Исходные
клетки
Соматические
Половые
Тип клеточного
деления исходных клеток
Митоз
Мейоз
Наследственный материал
Дочерние организмы являются
точной копией
материнского
Потомки генетически отличаются от
родителей и друг
от друга
86
Окончание табл. 74
Тип размножения
Особенности
Биологическое
значение
Бесполое
Половое
Поддержание
постоянства кариотипа в череде поколений
Поддержание генетического разнообразия за счёт
рекомбинации
наследственного
материала родителей в генотипах
потомков
Таблица 75
Типы половых процессов
Копуляция
Конъюгация
Слияние двух половых клеток —
гамет.
Обмен генетическим материалом
между двумя клетками (у инфузорий), его направленный перенос
(у бактерий) или слияние двух гаплоидных вегетативных клеток
(у водорослей).
Таблица 76
Оплодотворение и его типы
Оплодотворение —
процесс слияния мужской и женской гамет с объединением их генетического материала.
Тип оплодотворения
Наружное
Особенности
Организмы
Оплодотворение
происходит вне
половых путей
самки — во внешней среде.
Губки
Кишечнополостные
Некоторые черви
Моллюски
Низшие хордовые
Большинство рыб
Земноводные
87
Окончание табл. 76
Тип оплодотворения
Внутреннее
Особенности
Организмы
Оплодотворение
происходит в половых путях самки.
Большинство червей
Членистоногие
Некоторые рыбы
Рептилии
Птицы
Млекопитающие
Таблица 77
Типы онтогенеза животных
Онтогенез —
индивидуальное развитие особи от момента образования зиготы до её гибели.
Тип
развития
Особенности
Организмы
Прямое
развитие
Из-под яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм с полным набором
органов, присущих взрослой особи.
Яйцекладное
Развитие зародыша
происходит под защитой яйцевых оболочек.
Рептилии
Птицы
Яйцекладущие
млекопитающие
Внутриутробное
Развитие зародыша
происходит в организме матери, взаимодействие с которым
осуществляется через
специальный временный орган — плаценту.
Плацентарные
млекопитающие
Непрямое
развитие
(личиночное, или
с метаморфозом)
Из яйца выходит личинка, устроенная
проще, чем взрослая особь, и имеющая
временные личиночные органы. Переход
от личинки к взрослой стадии сопровождается метаморфозом.
88
Окончание табл. 77
Тип
развития
Особенности
Организмы
С неполным превращением
Личинка внешне похожа на взрослую особь,
нередко обитает в тех
же условиях и питается той же пищей.
Насекомые
Рыбы
Земноводные
С полым
превращением
Личинка, как правило, внешне отличается
от взрослой особи, имеет иной спектр питания и обитает в иных
условиях. Переход от
личинки к взрослой
особи осуществляется
через стадию куколки.
Насекомые
Таблица 78
Периодизация онтогенеза животных
Эмбриональный
Периоды
Процессы
Дробление
Образование многоклеточного однослойного зародыша (бластулы)
в результате последовательных
митотических делений зиготы или
инициированной к развитию яйцеклетки, а затем и бластомеров.
Гаструляция
Образования многослойного (двухили трёхслойного) зародыша в результате дифференциации зародышевых листков.
Нейруляция
(гисто-и органогенез)
Образования трёхслойного зародыша
(экто-, энто- и мезодерма) со сформированным осевым комплексом
органов (нервной трубкой, хордой
и вторичной кишкой).
89
Окончание табл. 78
Постэмбриональный
Периоды
Процессы
Дорепродуктивный
(ювенильный)
Рост и развитие организма, подготовка к осуществлению репродуктивной
функции.
Репродуктивный
(зрелый)
Активное осуществление репродуктивной функции.
Пострепродуктивный
(старение)
Старение организма с ослаблением
или полным угасанием репродуктивной функции.
Схема 18
Эмбриональное развитие ланцетника
гаструляция
нейрула
90
Таблица 79
Зародышевые листки и их производные
Зародышевые листки
Производные зародышевых листков
Эктодерма
Кожный эпителий, кожные железы, волосы, ногти, эмаль зубов, нервная система,
эпителий передней и задней кишки.
Энтодерма
Эпителий средней кишки, эпителий дыхательных путей, печень, поджелудочная
железа.
Мезодерма
Поперечнополосатая мускулатура, гладкая мускулатура, хрящевой и костный
скелет, выделительная, половая и кровеносная системы.
Биогенетический закон
(Э. Геккеля и Ф. Мюллера) —
Схема 19
онтогенез (индивидуальное развитие) есть быстрое
и краткое повторение филогенеза
(исторического развития таксона).
91
СИСТЕМА, МНОГООБРАЗИЕ
И ЭВОЛЮЦИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Схема 20
Соподчинённость основных
систематических категорий
Царство бактерии
Таблица 80
Характеристика бактерий
Особенности
строения
и жизнедеятельности
Настоящие
бактерии
Клеточная
стенка
Оксифотобактерии
Муреин
Псевдомуреин
Ядро
Нет
ДНК
Кольцевая
Мембранные
органоиды
Архебактерии
Нет
Цитоскелет
Нет
Рибосомы
Есть
Жгутики
Есть
Нет
Есть
Тип питания
Фотогетеротрофы,
хемотрофы,
гетеротрофы
Фотоавтотрофы,
фотогетеротрофы
фотогетеротрофы
хемотрофы
92
Схема 21
Разнообразие форм бактерий
Схема 22
Образование спор у бактерий
Схема 23
Размножение бактериальной клетки
93
Таблица 81
Роль бактерий в природе
Участвуют
в процессах почвообразования.
Участвуют
в образовании
полезных ископаемых.
Обеспечивают фиксацию
атмосферного
азота.
Участвуют
в разложении мёртвого
органического
вещества.
Участвуют
в образовании
первичной продукции в экосистемах.
Формируют
симбиотическую
микрофлору
кишечника.
Таблица 82
Патогенные для человека бактерии
Заболевание
Патогенные бактерии
Ангина
Стрептококки, стафилококки
Туберкулёз
Палочка Коха
Чума
Чумная палочка
Бруцеллёз
Бруцелла
Сибирская язва
Бацилла антракс
Холера
Холерный вибрион
Сальмонеллёз
Сальмонелла
Ботулизм
Клостридиум
Язва желудка
Хеликобактер
Сифилис
Бледная спирохета (трепонема)
94
Таблица 83
Значение бактерий в хозяйственной
деятельности человека
Хозяйственное значение бактерий
Использование
ИспользоваТехнологические
фито- и энтоние в качестве
процессы (брожемопатогенных
лабораторных
ние, квашение)
бактерий для
объектов для
с использованием
борьбы с сельпроведения
молочнокислых
скохозяйствен- генетических
бактерий.
ными вредитемолекулярных
Получение лекарлями.
исследований.
ственных препаратов и биологически
активных веществ
методами генной
инженерии.
Царство грибы
Таблица 84
Клетка
Общая характеристика царства грибов
Признаки
Основной компонент
клеточной стенки
Пластиды
Митохондрии
Вакуоли
Центриоли
Место синтеза АТФ
Основной запасной углевод
Основной продукт азотистого обмена
Тип питания
Грибы
Хитин, реже — целлюлоза
или глюкан
Нет
Есть
В молодых клетках — мелкие и немногочисленные,
в зрелых клетках — крупные и многочисленные
Нет
Митохондрии
Гликоген
Мочевина
Гетеротрофный
(сапротрофный)
95
Схема 24
Строение грибов
Типы мицелия
Строение шляпочного гриба
96
Схема 25
Размножение грибов
Почкование дрожжей
Размножение шляпочного гриба
97
Таблица 85
Использование грибов для получения продуктов
питания и лекарств
Грибы
Использование
Шампиньоны
Вёшенки
Выращивание в культуре в качестве
продуктов питания
Дрожжи
Кондитерская промышленность, пивоварение
Пенициллум
Производство антибиотиков (пенициллин, стрептомицин)
Стрептомицес
Таблица 86
Грибы-паразиты растений
Грибы
Спорынья
Поражаемые
растения
Злаки
Головня
Мучнистая роса
Заболевания
Спорынья
Головня
Плодовые деревья
и кустарники
Плодовая гниль
Мучнистая
роса
Монилиоз
Фитофтора
Картофель
Томаты
Земляника
Малина
Фитофтороз
Парша
Плодовые деревья
Картофель
Парша
Трутовики
Различные деревья
и кустарники
98
Таблица 87
Съедобные и несъедобные
шляпочные грибы
Съедобные грибы
трубчатые
пластинчатые
Белый гриб
Сыроежки
Польский гриб
Лисичка
Подосиновик
Опёнок летний
Подберёзовик
Опёнок осенний
Маслёнок
Рыжик
Волнушка
Груздь белый
Груздь чёрный (чернушка)
Шампиньон
Вёшенка
Ядовитые грибы
трубчатые
пластинчатые
Желчный гриб
Бледная поганка
Сатанинский гриб
Мухомор вонючий
Мухомор красный
Мухомор пантерный
Паутинник
Опёнок ложный
Говорушка белая
99
100
Пластинки на нижней стороне шляпки розовые.
Верхняя часть ножки со
светло-серым сетчатым рисунком. Мякоть на изломе
белая.
Верхняя часть ножки под
шляпкой с плёнчатым кольцом.
Шляпка воронковидная,
жёлтая. На изломе млечный
сок не выделяется.
Белый гриб
Опёнок летний
Опёнок осенний
Лисичка
Особенности
Шампиньон
Съедобные
грибы
Лисичка ложная
Шляпка ровная, красно-оранжевая. На изломе выделяется
млечный сок.
Верхняя часть ножки под шляпкой без плёнчатого кольца.
Верхняя часть ножки с чёрным
или тёмно-серым сетчатым рисунком. Мякоть на изломе краснеет.
Желчный гриб
Опёнок ложный
Пластинки на нижней стороне
и шляпки зеленовато-белые.
Особенности
Таблица 88
Бледная поганка
Ядовитые
грибы
Отличия похожих съедобных и несъедобных грибов
Лишайники — симбиотические живые организмы, представляющие собой ассоциации грибов (микобионт) и водорослей или оксифотобактерий (фикобионт).
Схема 26
Строение лишайника
Таблица 89
Строение лишайников и функции
образующих его организмов
Грибы
Аскомицеты
Базидиомицеты
Функции
Прикрепление к субстрату
Поглощение воды с растворенными минеральными
солями
Водоросли
Функции
Зелёные
Сине-зелёные (оксифотобактерии)
Синтез органических веществ в процессе фотосинтеза
101
Таблица 90
Формы слоевища лишайников
Накипное
Листоватое
Кустистое
Таблица 91
Роль грибов и лишайников в природе
Организмы
Грибы
Лишайники
Роль в природе
Разложение мёртвой органики до неорганических соединений.
Участие в процессах почвообразования.
Образование микоризы с высшими растениями.
Кормовые объекты для многих животных.
Аккумуляция солнечной энергии при
образовании биомассы.
Обогащение атмосферы молекулярным
кислородом.
Участвуют в процессах выветривания
и почвообразования.
Кормовые объекты некоторых животных.
Царство растения
Таблица 92
Растения
Низшие
●Ткани отсутствуют.
●Слоевище или талом не дифференцировано на органы.
102
Высшие
●Ткани
(покровные, проводящие, механические и др.) хорошо
развиты.
●Дифференцированы на органы.
Таблица 93
Высшие растения
Споровые
Семенные
●В цикле развития гапло-
●В цикле развития наблюда-
идный гаметофит резко
преобладает над диплоидным спорофитом.
●Бесполое размножение
осуществляется спорами,
образующимися в спорангиях на спорофите, и сопровождается мейозом.
●Половое размножение
происходит благодаря
гаметам, созревающим
в половых органах на гаметофите.
●Оплодотворение происходит только при наличии
капельножидкой воды.
ется значительная редукция
гаметофита и подавляющее
господство спорофита.
●Развитие женских половых
клеток происходит в особых
образованиях — семязачатках.
●В результате полового размножения образуется многоклеточное семя с запасом
питательных веществ, обеспечивающих питание зародыша.
●Оплодотворение не зависит
от наличия капельножидкой
воды.
Таблица 94
Отделы растений
Отдел
Характеристика
Низшие растения
Зелёные водоросли
●Одноклеточные одиночные и колониальные,
а также многоклеточные с разнообразной формой слоевища.
●Хлоропласт чашевидный, помимо зелёного пигмента (хлорофилла) содержит не маскирующие
его жёлто-оранжевые пигменты (ксантофиллы).
●Запасное вещество — крахмал, откладывающийся в строме хлоропластов.
●В цикле развития присутствуют жгутиковые
стадии.
103
Продолжение табл. 94
Отдел
Характеристика
Плауновидные
Моховидные
Красные водоросли
(багрянки)
Бурые
водоросли
●Слоевище нитчатое или пластинчатое, разделе-
104
но на части, внешне напоминающие вегетативные
органы высших растений.
●Органы прикрепления — выросты слоевища
ризоиды.
●Содержащийся в хроматофорах бурый пигмент
(фукоксантин) маскирует все остальные пигменты.
●Слоевище кустистое, пластинчатое или листовидное.
●Благодаря наличию в хроматофорах зелёных
(хлорофиллов), красных (фикоэритринов), оранжево-жёлтых (каротиноидов) и синих (фикоцианинов) пигментов способны поглощать свет почти
всей видимой части спектра.
●Запасное вещество — багрянковый крахмал, откладывающийся в цитоплазме вне хроматофоров.
●В цикле развития полностью отсутствуют жгутиковые стадии.
Высшие растения
Споровые
●Многолетние, травянистые.
●Корни не развиты; роль органов прикрепления
к субстрату и поглощения воды и растворов минеральных солей выполняют выросты эпидермы — ризоиды.
●Сосуды и механические ткани отсутствуют.
●Бесполое размножение — спорами.
●Половое (гаметофит) и бесполое (спорофит) поколения представляют собой одно растение.
Сосудистые растения
●Многолетние, травянистые, вечнозелёные.
●Побеги прямостоячие, ползучие или стелющиеся.
●Корни, в том числе боковые и придаточные,
хорошо развиты.
●Сосудистая ткань развита в стеблях и корнях.
●Листовидные образования — филлоиды лишены собственной проводящей системы.
●Бесполое размножение — спорами и вегетативно.
Окончание табл. 94
Отдел
Характеристика
Папоротниковидные
Хвощевидные
●Многолетние, травянистые.
●Побеги прямостоячие, состоящие
из узлов
и междоузлий с мутовчато расположенными
листьями.
●Рост стебля происходит в узлах.
●Листья мелкие, чешуевидные.
●Хорошо выражено корневище — видоизменённый подземный побег.
●Бесполое размножение — спорами и вегетативно.
●Многолетние, травянистые и древесные.
●Тело состоит из листовых пластинок с черешком — вай, видоизменённого побега и корней
(вегетативного и придаточного).
●В черешках развита проводящая ткань, между
пучками которой располагаются клетки паренхимы.
●На нижней поверхности вай расположены группы спорангиев — сорусы.
●Бесполое размножение — спорами и вегетативно.
Хвойные
(Голосеменные)
Семенные
●Многолетние, древесные и кустарниковые.
●Цветок отсутствует.
●Завязь в виде простой чешуи, на которой расположена семяпочка, дающая начло семени.
●Плод не формируется.
Цветковые
(Покрытосеменные)
●Многолетние,
травянистые, кустарниковые
и древесные.
●Наличие органа полового размножения — цветка.
●Наличие двойного оплодотворения.
●Семяпочка, из которой развивается семя, расположена в полости завязи.
●Формирование плода из разрастающихся стенок завязи.
105
Схема 27
Строение водорослей
Хламидомонада
Ламинария
Схема 28
Размножение хламидомонады
Бесполое размножение
106
Окончание схемы 28
Половое размножение
Схема 29
Жизненный цикл нитчатых водорослей
107
Схема 30
Жизненный цикл споровых растений
Жизненный цикл мхов
Жизненный цикл папоротников
108
Таблица 95
Органы покрытосеменных растений
и их функции
Генеративные
Вегетативные
Орган
Корень
Побег
(стебель,
почки,
листья)
Цветок
Плод
Семя
Функции
Закрепление растения в почве.
Транспорт воды и растворов минеральных солей.
Накопление запасных питательных
веществ.
Дыхание.
Вегетативное размножение.
Фотосинтез.
Транспирация.
Дыхание.
Транспорт питательных веществ,
воды и растворов минеральных солей.
Накопление воды и запасных питательных веществ.
Вегетативное размножение.
Половое (семенное) размножение.
Защита и распространение семян.
Воспроизведение.
Расселение.
Схема 31
Корень
Типы корневых систем
109
Окончание схемы 31
Строение и зоны корня
Схема 32
Строение побега
110
Схема 33
Разнообразие побегов
Прямостоячий
Вьющийся
Приподнимающийся
Цепляющийся
Ползучий
Схема 34
Видоизменения побегов
Корневище
(пырей)
Клубень
(картофель)
Колючки
(боярышник)
Луковица
(лук)
Усы
(виноград)
111
Схема 35
Строение почек
Схема 36
Поперечный срез стебля
двудольных растений
112
Схема 37
Внешнее и внутреннее строение листа
Внешнее строение
Внутреннее строение
113
Клеточное строение листа
Схема 38
Строение устьица
Клеточное строение листа
Разнообразие формы листа
Схема 39
Форма края листа
Цельнокрайний
114
Волнистый
Пильчатый
Двоякопильчатый
Лопастной
Окончание схемы 39
Форма листа
Простой
Сложный
Схема 40
Листорасположение и жилкование
Листорасположение
Очерёдное
Супротивное
Мутовчатое
Жилкование
115
Схема 41
Строение цветка
Схема 42
Разнообразие соцветий
Кисть
Корзинка
116
Зонтик
Колос
Головка
Початок
Таблица 96
Классы покрытосеменных растений
Однодольные
Двудольные
●Зародыш с одной семядо-
●Зародыш с двумя семя-
лей.
●Листья всегда простые,
обычно не разделены на черешок и листовую пластинку.
●Жилкование листьев, чаще
всего параллельное или дуговое.
●Проводящие пучки располагаются в стебле беспорядочно.
●Вторичного роста осевых
побегов нет из-за отсутствия
камбия.
●Корневая система мочковатая.
●Цветки обычно трёхчленные.
долями.
●Листья как простые, так
и сложные, разделены на
черешок и листовую пластинку.
●Жилкование листьев,
как правило, сетчатое.
●Проводящие пучки собраны в центре или по
окружности стебля.
●Вторичный рост осевых
побегов происходит за
счёт камбия.
●Корневая система стержневая.
●Цветки обычно пятиили четырёхчленные.
Строение семян
Схема 43
Однодольные
117
Окончание схемы 43
Двудольные
Таблица 97
Двойное оплодотворение
у покрытосеменных растений
Микроспорогенез
Материнская клетка пыльника (2n)
Мейоз
4 микроспоры (n)
Митоз
Пыльцевые зёрна, состоящие из вегетативной (n)
и генеративной (n) клеток
Попадание пыльцевого зерна (n) на рыльце пестика
Прорастание вегетативной
клетки (n) в пыльцевую
трубку
Перемещение генеративной клетки (n) в пыльцевую трубку
118
Мегаспорогенез
Материнская клетка семязачатка (2n)
Мейоз
4 мегаспоры (n), три из которых погибают
Митоз
Двухъядерный (2 x n) зародышевый мешок
Митоз
Четырёхъядерный (4 x n)
зародышевый мешок
Митоз
Окончание табл. 97
Микроспорогенез
Митоз
Мегаспорогенез
Восьмиядерный (8 x n) зародышевый мешок
2 неподвижных спермия (n) Слияние двух гаплоидных
клеток (n) с образованием
диплоидной центральной
клетки (2n)
Прорастание пыльцевой Расположение яйцеклетки
трубки до пыльцевхода (n) с двумя клетками-спутзародышевого мешка се- ницами (n) у пыльцевхода
мязачатка
и трёх клеток-антиподов (n)
у противоположной стенки
зародышевого мешка
Оплодотворение
Проникновение пыльцевой трубки в зародышевый мешок
семязачатка
Слияние одного из спермиев (n) с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n)
Слияние второго спермия (n) с центральной клеткой (2n)
с образованием эндосперма (3n)
Схема 44
Строение семязачатка и зародышевого мешка
покрытосеменных растений
119
Таблица 98
Семейство
Отличительные особенности некоторых семейств
покрытосеменных растений
Особенности строения
Цветки
Соцветие
Околоцветник
Тычинки
Злаковые
Лилейные
Класс Однодольные
120
правильные, обоеполые
кисть
простой,
венчиковидный, из
6 свободных
или сросшихся листочков,
расположенных в два
круга
6 свободных
в два
круга
неправильные,
обоеполые,
реже
раздельнополые
колос,
метёлка, початок
кисть
простой,
редуцированный, нижняя
и верхняя
цветковые
чешуйки —
видоизмененные чашелистики,
2 маленькие
бесцветные
плёночки
над верхней
цветковой
чешуйкой —
видоизмененные лепестки
венчика
3 свободных на
длинных
тычиночных
нитях
Продолжение табл. 98
Особенности строения
Пестик
Формула
цветка
Плод
Листья
Класс Однодольные
из 3 сросшихся
плодолистиков;
столбик
1 с трёхлопастным
рыльцем
О3+3Т3+3П(1)
О3+3Т3+3П(3)
коробочка,
ягода
цельные, без
прилистников; листорасположение
очерёдное или
мутовчатое;
жилкование
дуговидное,
линейное
из 2 или
3 сросшихся плодолистиков;
столбик
1 с двумя
перистыми
рыльцами
О(2)+2Т3П(2)
О(2)+2Т3П(3)
зерновка
цельные с незамкнутым
влагалищем;
листорасположение
очерёдное
двурядное;
жилкование
параллельное
121
Семейство
Особенности строения
Цветки
Соцветие
Околоцветник
Тычинки
Класс Двудольные
кисть
двойной,
чашечка
четырёхчленная, со
свободными
чашелистиками, расположенными
двумя кругами по два
в каждом;
4 свободных
лепестка
венчика
располагаются крестообразно
2 на
длинных
тычиночных
нитях во
внешнем
круге,
4 на коротких
тычиночных
нитях
во внутреннем
круге
правильные, обоеполые
кисть,
головка,
щиток,
колос,
метёлка
двойной,
чашечка пятичленная со
сросшимися
в основании
чашелистиками, расположенными
в один круг;
венчик из
5 свободных
лепестков
множество свободных,
в несколько
кругов
Розоцветные
Крестоцветные
правильные, обоеполые
122
Продолжение табл. 98
Особенности строения
Пестик
Формула
цветка
Плод
Листья
Класс Двудольные
из 2 сросшихся
плодолистиков.
множество
из 2 свободных
плодолистиков
каждый,
иногда
только 1
Ч2+2В2+2
Т2+4П(2)
стручок,
стручочек
простые, без
прилистников; листорасположение
очерёдное;
жилкование
сетчатое
Ч5В5ТfПf
Ч5В5ТfП1
многолистовка,
многокостянка,
многоорешек,
фрага,
однокостянка,
яблоко
простые или
сложные,
с прилистниками; листорасположение
очерёдное или
супротивное;
жилкование
сетчатое
123
Семейство
Паслёновые
Бобовые
(мотыльковые)
124
Особенности строения
Соцветие
Околоцветник
Тычинки
правильные, обоеполые
завиток
кисть
метёлка
двойной,
чашечка из
5 сросшихся
чашелистиков, венчик
пятичленный
сростнолепестный
5 сросшихся
тычиночными
нитями
с трубкой
венчика
неправильные,
обоеполые
кисть,
метёлка,
головка
двойной,
чашечка из
5 сросшихся
в основании
чашелистиков, расположенных
в один круг;
венчик пятичленный,
раздельнолепестный,
верхний лепесток — парус, 2 свободных боковых
лепестка —
вёсла, 2 нижних сросшихся
лепестка —
лодочка
9 сросшихся
тычиночными
нитями
и 1 свободная,
расположенные
в один
круг
Цветки
Продолжение табл. 98
Особенности строения
Пестик
Формула
цветка
Плод
Листья
из 2 сросшихся
плодолистиков;
столбик
1 с головчатым или
двулопастным
рыльцем
Ч(5)В(5)Т(5)
П1
Ч(5)В(5)Т(5)
П(2)
ягода, коробочка
простые без
прилистников; листорасположение
очерёдное;
жилкование
сетчатое
из одного
плодолистика
Ч(5)В1+2+(2)
Т(9)+1П1
боб
черешковые,
сложные
перистые или
пальчатые,
реже простые,
с прилистниками; листорасположение
очерёдное;
жилкование
сетчатое
125
Семейство
Сложноцветные
Особенности строения
Цветки
правильные
(трубчатые) или
неправильные
(язычковые,
ложноязычковые,
воронковидные)
Соцветие
Околоцветник
корзинка
двойной,
чашечка
представлена
различным
числом
щетинок,
волосков или
плёночек,
иногда —
полностью
редуцирована; венчик
пяти- или
трёхчленный,
сростнолепестный
Тычинки
5 прирастающих
тычиночными
нитями
к трубке
венчика,
пыльники срастаются
в полую
трубку,
окружающую
столбик
Схема 45
Диаграммы цветков
покрытосеменных растений
Лилейные
Злаковые
Однодольные
126
Окончание табл. 98
Особенности строения
Пестик
из 2 сросшихся
плодолистиков, от
которого
отходит
1 столбик
с двураздельным
рыльцем
Формула
цветка
Ч0Л(5)Т(5)
П(2) (трубчатые,
язычковые)
Ч0Л(3)
Т0П(2)
(ложноязычковые)
Ч0Л(6-9)
Т0П0
(воронковидные)
Плод
семянка
Листья
простые,
цельные или
рассечённые,
без прилистников; листорасположение
очерёдное или
супротивное;
жилкование
сетчатое
Окончание схемы 45
Крестоцветные
Розоцветные
Бобовые
Паслёновые
Сложноцветные
Двудольные
127
Царство животные
Таблица 99
Беспозвоночные и позвоночные животные
Беспозвоночные
Позвоночные
Многоклеточные животные, не имеющие внутреннего хрящевого или костного осевого скелета.
Многоклеточные животные с внутренним хрящевым или костным осевым
скелетом.
Таблица 100
Первичноротые и вторичноротые животные
Первичноротые
Вторичноротые
Многоклеточные животные, у которых ротовое
отверстие формируется на
месте первичного рта —
бластопора.
Многоклеточные животные, у которых на месте
первичного рта (бластопора) формируется анальное
отверстие, а вторичный рот
независимо развивается
в передней части тела.
Таблица 101
Характеристика основных типов животных
Тип
Отличительные особенности
Одноклеточные
Саркожгутиковые
128
●Форма клетки непостоянная (класс Саркодовые) или благодаря плотной пелликуле
постоянная (класс Жгутиковые).
●Органеллы движения ложноножки (класс
Саркодовые) или жгутики (класс Жгутиковые).
●Одно, реже два одинаковых по размеру
и функциям ядер.
●Развиты сократительные вакуоли.
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Большинство видов размножается бесполым путём.
●Тип питания гетеротрофный, автотрофный или миксотрофный (последние два типа
питания — только в классе Жгутиковых).
Инфузории
●Клетки покрыты пелликулой, обеспечивающей постоянство формы.
●В эктоплазме залегают основания органелл движения — ресничек.
●Органеллы питания представлены предротовой воронкой (перистомом), клеточным
ртом (цитостомом), клеточной глоткой (цитофаринксом), многочисленными пищеварительными вакуолями и порошицей.
●У многих видов развиты сократительные
вакуоли.
●Размножение бесполое, путём поперечного
деления.
●Характерен ядерный дуализм — крупный
макронуклеус (вегетативное ядро) регулирует клеточный метаболизм, мелкий микронуклеус (генеративное ядро) участвует
в половом процессе — конъюгации.
Многоклеточные
Первичноротые
Губки
●Тело мешковидное, радиально симметричное.
●Ведут прикреплённый образ жизни; тип
питания — фильтраторы.
●Развито 2 зародышевых листка: экто- и энтодерма.
●Клетки дифференцированы по выполняемым функциям: наружные — лишённые
жгутиков покровные, внутренние — жгутиковые, создающие ток воды.
129
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Между наружным и внутренним слоями
клеток располагается студенистое вещество — мезоглея, в которой залегают известковые, кремниевые или роговые иглы,
а также амебоидные клетки, участвующие
в пищеварении, и половые клетки.
●Размножение как бесполым (почкование),
так и половым путём.
●Развитие с метаморфозом
Кишечнополостные
●Тело радиально симметричное, с разви-
Плоские
черви
●Тело плоское в поперечном сечении, иног-
130
тыми щупальцами, окружающими ротовое
отверстие.
●Ведут как прикреплённый, так и свободно
плавающий образ жизни.
●Развито 2 зародышевых листка: экто- и энтодерма, между которыми располагается
мезоглея.
●Клетки дифференцированы по выполняемым функциям.
●В эктодерме — стрекательные клетки, выполняющие функции захвата пищи и защиты.
●Развита слепо замкнутая кишечная полость, в которой происходит переваривание
пищи; пищеварение как внутриклеточное
(эпителиально-мускульные клетки), так
и полостное.
●Нервная система сетчатого типа, у свободно плавающих видов развиты простейшие
органы чувств.
●Размножение как бесполым (почкование),
так и половым путём.
●Развитие с метаморфозом.
да разделено на членики, двусторонне симметричное.
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Развито
3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Пространство между внутренними органами заполнено клетками паренхимы.
●Кожно-мускульный мешок из однослойного эпителия и 3 слоёв мышц: поперечных,
продольных, диагональных.
●Пищеварительная система слепо замкнутая (передняя и средняя кишка) или отсутствует.
●Выделительная система протонефридиального типа.
●Кровеносная система и органы дыхания
отсутствуют.
●Нервная система лестничного типа; у свободноживущих форм развиты органы чувств
(глазки, органы равновесия и химического
чувства, чувствительные волоски).
●Половая система гермафродитная — у каждой особи развиты и мужские, и женские
половые железы.
●Развитие с метаморфозом или прямое.
Круглые
черви
●Тело нечленистое, круглое в поперечном
сечении, двусторонне симметричное.
●Развито 3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Развита первичная полость тела, пространство между внутренними органами
заполнено жидкостью.
●Кожно-мускульный мешок из кутикулы,
однослойного эпителия и 4 лент продольных мышц.
●Ресничный эпителий отсутствует на всех
стадиях жизненного цикла.
●Пищеварительная система сквозная,
из 3 отделов: передней, средней и задней
кишки.
131
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Выделительная система представлена видоизменёнными кожными железами.
●Кровеносная система и органы дыхания
отсутствуют.
●Нервная система лестничного типа, органы чувств развиты слабо.
●Большинство видов раздельнополые, часто
развит половой диморфизм.
●Развитие прямое.
Кольчатые черви
●Тело равномерно сегментированное, круглое в поперечном сечении, двусторонне
симметричное.
●Развито 3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Развита вторичная полость тела (целом)
с собственными эпителиальными стенками,
заполненная жидкостью.
●Кожно-мускульный мешок из однослойного эпителия и 2 слоёв мышц: продольных
и поперечных.
●Пищеварительная система сквозная, из
3 отделов: передней, средней и задней
кишки.
●Выделительная система метанефридиального типа.
●Кровеносная система замкнутая.
●Органы дыхания отсутствуют.
●Нервная система в виде брюшной нервной
цепочки.
●Как раздельнополые, так и гермафродиты.
●Развитие с метаморфозом или прямое.
Моллюски
●Тело несегментированное, разделено на
голову, туловище и ногу.
132
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Развито
3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Вторичная полость тела (целом) представлена только околосердечной сумкой и полостью гонад.
●Особая кожная складка — мантия — покрывает большую часть тела; между мантией и стенкой тела — мантийная полость.
●На спинной стороне тела — известковая
раковина, выделяемая клетками мантии.
●Пищеварительная система сквозная, из
3 отделов: передней, средней и задней кишки; в ротовой полости язык, покрытый тёркой (радулой); в среднюю кишку впадают
протоки печени.
●Органы выделения — парные почки, связывающие околосердечную сумку и мантийную полость.
●Кровеносная система незамкнутая.
●Органы дыхания у водных видов — жабры, у наземных видов — видоизменённый
участок мантийной полости («лёгкое»).
●Нервная система разбросанно-узлового
типа, органы чувств развиты слабо (глазки,
органы равновесия, осязания и химического
чувства).
●Большинство видов раздельнополые, некоторые — гермафродиты.
●Развитие с метаморфозом (большинство
водных) или прямое (наземные).
Членистоногие
●Тело разделено на 3 отдела: голову, грудь
и брюшко.
●Развито 3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Полость тела — миксоцель, возникающая
в результате слияния первичной полости
и целома.
133
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Покровы образованы хитиновой кутикулой, выполняющей функцию экзоскелета.
У большинства наземных форм развит тонкий наружный слой — эпикутикула (защита от потери влаги).
●Подвижно соединённые с телом членистые
конечности устроены по принципу шарнирных соединений — суставов.
●Мышечная система в виде отдельных пучков поперечнополосатых мышц.
●Ресничный эпителий отсутствует.
●Пищеварительная система сквозная, из
3 отделов: передней, средней и задней кишки; в глотку впадают протоки слюнных желёз, а в кишечник — протоки печени.
●Органы выделения у водных — антеннальные и коксальные железы, у наземных —
мальпигиевы сосуды и жировое тело.
●Кровеносная система незамкнутая; трубчатое сердце с боковыми порами (остиями)
расположено на спинной стороне тела.
По сосудам и лакунам полости тела циркулирует гемолимфа — смесь крови и полостной жидкости.
●Органы дыхания у водных форм — жабры,
у наземных — лёгочные мешки и трахеи.
●Нервная система узлового типа, образована «головным мозгом», соединённым окологлоточным нервным кольцом с брюшной
нервной цепочкой, с расположенными на
ней ганглиями.
●Гонады, как правило, парные; большинство видов раздельнополые.
●Размножение исключительно половое.
●Развитие, как правило, с метаморфозом,
реже — прямое.
●Рост сопровождается линьками как на
личиночной, так и на имагинальной фазе.
134
Продолжение табл. 101
Тип
Отличительные особенности
Вторичноротые
Иглокожие
●Тело радиально симметричное.
●Развита вторичная полость тела — целом.
●Развито 3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Покровы двуслойные: однослойный кожный эпителий и слой волокнистой соединительной ткани.
●В соединительнотканном слое — известковый скелет.
●Пищеварительная система сквозная.
●Развита водно-сосудистая (амбулакральная) система, обеспечивающая передвижение, дыхание и выделение.
●Специальных органов выделения нет.
●Кровеносная система радиальная, лакунарная (незамкнутая).
●Органы дыхания — кожные жабры.
●Нервная система — радиальная, органы
чувств развиты слабо.
●Большинство — раздельнополые, некоторые — гермафродиты.
●Развитие с метаморфозом.
Хордовые
●Развита вторичная полость тела — целом.
●Развито 3 зародышевых листка: экто-,
энто- и мезодерма.
●Метамерность строения наиболее ярко выражена в эмбриональном периоде.
●Единый план строения — осевой комплекс
органов: нервная трубка, хорда, кишечник.
●Внутренний осевой скелет — хорда или
позвоночник.
●Конечности (непарные у низших, парные
у высших) как органы движения и поддержания равновесия.
●Двухслойная кожа: эпидермис и дерма.
135
Окончание табл. 101
Тип
Отличительные особенности
●Пищеварительная система сквозная, из
3 отделов: передней, средней и задней кишки, с сопутствующими железами.
●Органы выделения нефридии (у низших)
и почки (головные, туловищные, тазовые)
у всех остальных.
●Кровеносная система замкнутая.
●Дыхательная система развивается из переднего отдела пищеварительной трубки.
●ЦНС в виде трубки с полостью невроцелем.
●Большинство видов раздельнополые, размножение, за редким исключением, — половое.
●Развитие у анамний с метаморфозом, у амниот — прямое.
Схема 46
Строение простейших
Амёба
136
Окончание схемы 46
Эвглена зелёная
Инфузория туфелька
137
Схема 47
Бесполое размножение амёбы
Схема 48
Строение гидры
Клеточный состав
138
Окончание схемы 48
Стрекательная клетка
Схема 49
Жизненные циклы
кишечнополостных
Жизненный цикл гидры
139
Окончание схемы 49
Жизненный цикл гидроидных полипов
Жизненный цикл сцифоидных медуз
Схема 50
Строение плоских червей (сосальщик)
140
Схема 51
Жизненные циклы
плоских червей
Жизненный цикл
печёночного сосальщика
Жизненный цикл
бычьего цепня
141
Схема 52
Внутреннее строение круглых червей
(самка аскариды)
Схема 53
Жизненный цикл аскариды
142
Схема 54
Внутреннее строение кольчатых червей
(дождевой червь)
Схема 55
Строение брюхоногого моллюска
1 — голова, 2 — нога, 3 — мантия, 4 — раковина,
5 — мантийная полость, 6 — жабры, 7 — окологлоточное
нервное кольцо, 8 — нервные стволы, 9 — радула,
10 — перикард (остаток целома), 11 — желудок,
12 — печень, 13 — задняя кишка, 14 — предсердие,
15 — желудочек сердца, 16 — почка,
17 — половая железа.
143
Таблица 102
Характеристика основных классов
членистоногих
Класс
Ракообразные
Паукообразные
144
Отличительные особенности
●Тело разделено на 3 отдела: голову, грудь
и брюшко, или на 2 отдела: головогрудь
и брюшко.
●Две пары усиков: антенны и антеннулы.
●Органы зрения — сложные фасеточные
глаза, реже простые глазки.
●Две пары нижних челюстей (максилл).
●Ноги сохраняют примитивное двуветвистое
строение; развиты как на грудных, так и на
брюшных сегментах.
●Покровы образованы хитиновой кутикулой, пропитанной углекислым кальцием
(известью).
●Органы выделения — антеннальные и максиллярные железы.
●Органы дыхания — жабры, формирующиеся как выросты основания ног.
●Большинство видов раздельнополые с выраженным половым диморфизмом.
●Развитие, как правило, с метаморфозом,
реже — прямое.
●Рост сопровождается линьками как на личиночной, так и на имагинальной фазе.
●Тело разделено на 2 отдела: головогрудь
и брюшко.
●Отсутствие усиков: антенн и антеннул.
●Органы зрения — простые глазки.
●Конечности одноветвистые.
●Первая пара конечностей головогруди —
хелицеры (удержание добычи), вторая пара
конечностей головогруди — педипальпы
(органы захвата добычи, осязания и копуляции).
Окончание табл. 102
Класс
Отличительные особенности
●Развито 4 пары ходильных ног, расположенных на головогруди.
●Видоизменённые конечности брюшка —
паутинные бородавки.
●Органы выделения — коксальные железы
и мальпигиевы сосуды.
●Органы дыхания — лёгочные мешки
и трахеи.
●Раздельнополые; оплодотворение внутреннее.
●Развитие прямое или с метаморфозом.
●Рост сопровождается линьками как на личиночной, так и на имагинальной фазе.
Насекомые
●Тело разделено на 3 отдела: голову, грудь
и брюшко.
●Одна пара усиков — антенны.
●Органы зрения — сложные фасеточные
глаза и простые глазки.
●Ротовой аппарат представлен непарной
верхней губой, парными верхними (мандибулы) и нижними (максиллы) челюстями,
а также непарной нижней губой, образованной слившейся второй парой максилл.
●Конечности одноветвистые.
●Развито 3 пары ходильных ног, расположенных на передне-, средне- и заднегруди.
●На средне- и заднегруди у большинства
видов развиты крылья.
●Конечности на брюшке отсутствуют.
●Органы выделения — мальпигиевы сосуды.
●Органы дыхания — трахеи.
●Раздельнополые; оплодотворение внутреннее.
●Развитие с метаморфозом.
●Рост сопровождается линьками только на
личиночной фазе.
145
Схема 56
Строение членистоногих
Внутреннее строение паука
Внутреннее строение речного рака
1 — антенны, 2 — клешни, 3 — ходильные ноги,
4 — хвостовой плавник, 5 — брюшко, 6 — головогрудь,
7 — головной ганглий, 8 — кишечник,
9 — зелёная железа, 10 — жабры, 11 — сердце,
12 — половая железа.
146
Схема 57
Строение насекомых
Ротовые аппараты
1 — верхняя губа, 2 — верхние челюсти (мандибулы),
3 — нижние челюсти (максиллы), 4 — челюстной
щупик, 5 — нижняя губа, 6 — губные щупики.
Внешнее строение жука-оленя
1 — нижняя губа, 2 — нижние челюсти (максиллы),
3 — верхние челюсти (мандибулы), 4 — верхняя губа,
5 — голова, 6 — усики, 7 — переднегрудь, 8 — передние ноги, 9 — среднегрудь, 10 — надкрылья,
11 — средние ноги, 12 — заднегрудь, 13 — крылья,
14 — задние ноги, 15 — тазик, 16 — вертлуг,
17 — бедро, 18 — голень, 19 — лапка, 20 — брюшко.
147
Окончание схемы 57
Строение пищеварительная системы
1 — рот, 2 — пищевод, 3 — зоб, 4 — мускульный желудок, 5 — пилорический желудок, 6 — средняя кишка,
7 — задняя кишка, 8 — прямая кишка,
9 — анальное отверстие, 10 — мальпигиевы сосуды,
11 — ректальная железа.
Таблица 103
Типы метаморфоза насекомых
Неполное превращение
Полное превращение
Яйцо o Личинка o
Имаго
Яйцо o Личинка o
Куколка o Имаго
Личинки ведут сходный с имаго образ жизни
и внешне сходны с ним:
имеют сложные глаза, такой же ротовой аппарат,
наружные зачатки крыльев.
Личинки отличаются по
образу жизни от имаго
и не сходны с ним внешне:
имеют червеобразное тело,
иной ротовой аппарат, лишены сложных глаз и видимых зачатков крыльев.
148
Таблица 104
Отряды насекомых
С неполным превращением
С полным превращением
Подёнки
Перепочатокрылые
Стрекозы
Сетчатокрылые
Прямокрылые
Жуки (Жёсткокрылые)
Палочники
Сетчатокрылые
Уховёртки
Верблюдки
Богомолы
Ручейники
Тараканы
Бабочки (Чешуекрылые)
Вши
Двукрылые
Клопы (Полужёсткокрылые)
Блохи
Таблица 105
Анамниа и Амниота
Анамнии
Амниоты
Группа позвоночных животных, в онтогенезе которых не образуется зародышевых оболочек.
Группа позвоночных животных, онтогенез которых
сопровождается развитием
зародышевых оболочек:
амниона, хориона и аллантоиса.
Таблица 106
Характеристика основных классов хордовых
Класс
Отличительные особенности
подтип Бесчерепные (головохордовые)
Ланцетники
●Хорда — осевой скелет в течение всей
жизни.
●Черепной коробки и позвонков нет.
●Парные конечности отсутствуют.
149
Продолжение табл. 106
Класс
Отличительные особенности
●Глотка пробита 100–150 парами жабер-
ных щелей.
●Нервная трубка не дифференцирована на
спинной и головной мозг.
●Сердце не развито.
●Органы выделения — нефридии, метамерно расположенные в области глотки.
●Половые железы лишены протоков.
●Оплодотворение наружное.
подтип Черепные (позвоночные)
Бесчелюстные
Круглоротые
Анамнии
●Температура тела непостоянная.
●Кожа голая, слизистая.
●На нижней поверхности головы развита
предротовая воронка с роговыми зубами.
●Хорда сохраняется в течение всей жизни.
●Позвонков нет, развиты только верхние
парные хрящевые дужки.
●Череп хрящевой.
●Парных конечностей нет.
●Орган обоняния непарный, открывающийся на верхней поверхности головы
непарной ноздрёй.
●Органы дыхания — энтодермальные
жабры.
●Сердце двухкамерное (1 предсердие
и 1 желудочек).
●Один круг кровообращения.
●Органы выделения — туловищные или
головные почки.
●Оплодотворение внешнее; развитие с метаморфозом.
Рыбы
Челюстноротые
150
●Температура тела непостоянная.
●Кожа покрыта чешуёй; содержит железы, выделяющие слизистый секрет.
Продолжение табл. 106
Класс
Отличительные особенности
Анамнии
Рыбы
●Позвоночник разделён на 2 отдела: туловищный, хвостовой.
●Парные конечности представлены грудными и брюшными плавниками.
●Зубы не дифференцированы.
●Органы дыхания — жабры.
●Развит гидростатический орган — плавательный пузырь.
●От головного мозга отходит 10 пар черепных нервов.
●Развит специальный орган ориентации
в пространстве — боковая линия.
●Сердце двухкамерное (1 предсердие
и 1 желудочек).
●Один круг кровообращения.
●Развит артериальный конус с системой
клапанов (сразу за желудочком) и венозный синус (перед предсердием).
●Органы выделения — туловищные почки.
●Оплодотворение, как правило, внешнее;
развитие обычно с метаморфозом.
Амфибии
(земноводные)
●Температура тела непостоянная.
●Кожа с большим количеством слизистых
желёз.
●Носовая и ротовая полости сообщаются
внутренними ноздрями — хоанами.
●Позвоночник разделён на 4 отдела: шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой.
●Две пары пятипалых конечностей.
●Череп сочленён с позвоночником 2 мыщелками.
●В среднем ухе 1 слуховая косточка.
●Органы дыхания — лёгкие, кожа, жабры.
●От головного мозга отходит 10 пар черепных нервов.
●Сердце трёхкамерное (2 предсердия
и 1 желудочек).
151
Продолжение табл. 106
Амфибии
(земноводные)
Класс
Отличительные особенности
●Два круга кровообращения; у личинок
один круг кровообращения.
●Артериальный конус со спиральным клапаном; скрыт предсердиями.
●Органы выделения — туловищные почки.
●Оплодотворение, как правило, внешнее;
развитие с метаморфозом.
Рептилии
(пресмыкающиеся)
Птицы
Амниоты
●Температура тела непостоянная.
●Кожа сухая, покрыта роговыми чешуй-
152
ками, слизистых желёз нет.
●Позвоночник разделён на 5 отделов: шейный, туловищный, поясничный, крестцовый, хвостовой.
●Развита грудная клетка.
●Две пары пятипалых конечностей.
●Череп сочленён с позвоночником 1 мыщелком.
●Зубы развиты, но, как правило, не дифференцированы.
●В среднем ухе 1 слуховая косточка.
●От головного мозга отходит 12 пар черепных нервов.
●Сердце трёхкамерное (2 предсердия
и 1 желудочек).
●Два круга кровообращения.
●Артериальный конус модифицирован на
три магистральных сосуда: лёгочная артерия, левая и правая дуги аорты.
●Органы дыхания — лёгкие.
●Органы выделения — тазовые почки.
●Оплодотворение внутреннее.
●Яйцекладущие, реже живородящие; развитие прямое.
●Температура тела постоянная.
●Тело покрыто перьями.
●Позвоночник разделён на 5 отделов: шей-
ный, грудной, поясничный, крестцовый,
хвостовой; 3 последних отдела сливаются,
образуя сложный крестец.
Продолжение табл. 106
Класс
Отличительные особенности
Млекопитающие
Амниоты
Птицы
●Развита грудная клетка.
●Две пары конечностей, передние видоиз-
менены в крылья.
●Кости черепа слиты воедино.
●Часть костей предплюсны и плюсны сливаются, образуя единую кость — цевку.
●Череп сочленён с позвоночником 1 мыщелком.
●Зубы отсутствуют.
●В среднем ухе 1 слуховая косточка.
●От головного мозга отходит 12 пар черепных нервов.
●Сердце четырёхкамерное (2 предсердия
и 2 желудочка).
●Два круга кровообращения.
●Развита правая дуга аорты.
●Желудок разделён на 2 отдела: железистый и мускульный.
●Органы дыхания — губчатые лёгкие
и воздушные мешки.
●Органы выделения — тазовые почки,
мочевого пузыря нет.
●Оплодотворение внутреннее.
●Яйцекладущие.
●Развитие прямое.
●Температура тела постоянная.
●Тело покрыто волосами.
●В дерме кожи развиты потовые и сальные
железы.
●Позвоночник разделён на 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый,
хвостовой.
●Развита грудная клетка; грудная полость
отделена от брюшной полости диафрагмой.
●Две пары пятипалых конечностей.
●Череп сочленён с позвоночником 2 мыщелками.
●Развито вторичное костное нёбо.
153
Окончание табл. 106
Класс
Отличительные особенности
●Зубы альвеолярные, дифференцированы
на резцы, клыки, предкоренные и коренные.
●В среднем ухе 3 слуховые косточки.
●От головного мозга отходит 12 пар черепных нервов.
●Сердце четырёхкамерное (2 предсердия
и 2 желудочка).
●Два круга кровообращения.
●Развита левая дуга аорты.
●Органы дыхания — альвеолярные лёгкие.
●Органы выделения — тазовые почки.
●Оплодотворение внутреннее; развитие
внутриутробное.
●Живородящие, как исключение — яйцекладущие; детёнышей вскармливают
молоком, выделяемым молочными железами.
Схема 58
Внутреннее строение ланцетника
1 — хорда, 2 — нервная трубка, 3 — предротовая воронка
со щупальцами, 4 — жаберные щели в стенке глотки,
5 — печёночный вырост, 6 — кишечник,
7 — половые железы, 8 — атриопор,
9 — анальное отверстие
154
Схема 59
Строение костных рыб
Внутреннее строение
1 — пищевод, 2 — желудок, 3 — кишечник,
4 — пилорические придатки кишечника, 5 — печень,
6 — желчный пузырь, 7 — плавательный пузырь,
8 — предсердие, 9 — желудочек, 10 — селезёнка,
11 — жабры, 12 — почки, 13 — мочевой пузырь,
14 — яичник.
Скелет
1 — кости черепа, 2 — основания лучей спинного
плавника, 3–4 — лучи спинного плавника,
5–6 —хвостовые позвонки, 7 — анальный плавник,
8 — туловищные позвонки, 9 — рёбра, 10 — брюшной
плавник, 11 — грудной плавник, 12 — жаберная крышка,
13 — верхние и нижние челюсти.
155
Схема 60
Строение земноводных
Внутреннее строение лягушки
1 — сердце, 2 — лёгкое, 3 —
желудок, 4 — поджелудочная
железа, 5 — глотка,
6 — почки, 7 — пищевод,
8 — толстая кишка, 9 — тонкая
кишка, 10 — желчный пузырь,
11 — печень.
Скелет лягушки
1 — шейный позвонок, 2 — крестцовый позвонок,
3 — уростиль, 4 — грудина, 5 — коракоид,
6 — ключица, 7 — лопатка, 8 — седалищная кость,
9 — подвздошная кость, 10 — лобковый хрящ,
11 — плечевая кость, 12 — предплечье (лучевая
и локтевая кости), 13 — кисть, 14 — бедренная кость,
15 — кости голени (большая и малая берцовые),
16 — предплюсна, 17 — плюсна,
18 — фаланги пальцев.
156
Схема 61
Внутреннее строение пресмыкающихся
(ящерица)
1 — лёгкие, 2 — брюшная полость, 3 — половые железы,
4 — желудок, 5 — тонкая кишка, 6 — прямая кишка,
7 — печень, 8 — сердце, 9 — почки, 10 — мочевой пузырь.
Схема 62
Строение птиц
Внутреннее строение голубя
1 — трахея, 2 — бронхи,
3 — лёгкое, 4 — сердце,
5 — железистый желудок,
6 — мускульный желудок,
7 — печень, 8 — селезёнка,
9 — тонкая кишка,
10 — поджелудочная
железа, 11 — почки,
12 — толстая кишка,
13 — семенник,
14 — мочеточник,
15 — клоака,
16 — клоакальное
отверстие.
157
Окончание схемы 62
Скелет голубя
1 — верхняя челюсть, 2 — нижняя челюсть,
3 — череп, 4 — шейные позвонки, 5 — ключица,
6 — коракоид, 7 — рёбра, 8 — грудина,
9 — киль, 10 — кости пальцев кисти,
11 — пясть, 12 — локтевая кость,
13 — лучевая кость, 14 — плечевая кость,
15 — лопатка, 16 — грудные позвонки,
17 — хвостовые позвонки, 18 — копчиковая кость,
19 — таз, 20 — бедренная кость,
21 — голень (сросшиеся большая
и малая берцовые кости), 22 — цевка,
23 — стопа, 24 — пальцы стопы.
158
Схема 63
Строение млекопитающих
Внутреннее строение кролика
1 — трахея, 2 — пищевод, 3 — желудок,
4 — печень, 5 — поджелудочная железа, 6 — тонкая
кишка, 7 — толстая кишка, 8 — слепая кишка,
9 — аппендикс, 10 — сердце, 11 — почка,
12 — яичники, 13 — матка, 14 — мочевой пузырь,
15 — лёгкое, 16 — мочеполовое отверстие,
17 — анальное отверстие.
159
Окончание схемы 63
Скелет кролика
1 — шейные позвонки, 2 — грудные позвонки,
3 — поясничные позвонки, 4 — крестец,
5 — хвостовые позвонки, 6 — ребра,
7 — рукоятка грудины, 8 — лопатка,
9 — подвздошный отдел безымянной кости,
10 — седалищный отдел той же кости,
11 — лобковый отдел той же кости, 12 — плечо,
13 — локтевая кость, 14 — лучевая кость,
15 — запястье, 16 — пясть, 17 — бедро,
18 — коленная чашечка, 19 — большая берцовая
кость, 20 — малая берцовая кость, 21 — пяточная
кость, 22 — таранная кость, 23 — плюсна.
160
Схема 64
Строение сердец позвоночных животных
1 — венозный синус (венозная кровь), 2 — предсердие
(венозная кровь), 3 — желудочек (венозная
кровь), 4 — артериальный конус (венозная кровь),
5 — желудочек (правая часть — венозная кровь, левая
часть — артериальная кровь, центральная часть смешанная кровь), 6 — правое предсердие (венозная
кровь), 7 — левое предсердие (артериальная кровь),
8 — желудочек с неполной перегородкой (правая
часть — венозная кровь, левая часть — артериальная
кровь, центральная часть - смешанная кровь),
9 — правый желудочек (венозная кровь), 10 — левый
желудочек (артериальная кровь).
Схема 65
Строение головного мозга
позвоночных животных
1 — обонятельная доля,
2 — большие полушария,
3 — зрительные доли,
4 — мозжечок,
5 — продолговатый мозг.
161
Учение об эволюции
органического мира
Таблица 107
Эволюция —
необратимый, постепенный, закономерный процесс
исторического развития живой природы.
Микроэволюция
Процесс адаптивных преобразований популяций под действием
естественного отбора, приводящий к их дивергенции (дифференциации и репродуктивной
изоляции) и возникновению новых биологических видов.
Макроэволюция
Процесс формирования таксонов надвидового ранга (родов,
семейств, отрядов
и т.д.).
Таблица 108
Основные положения эволюционной теории
Ж.Б. Ламарка
Положения
Краткая характеристика
Прямое приспособление
организмов
Приспособительные изменения растений и низших животных происходят
в результате прямого воздействия внешней среды.
Упражнение
и неупражнение органов
На животных с центральной нервной
системой среда действует косвенно. Её
изменения вызывают смену потребностей, что вызывает изменение поведения. При длительном влиянии среды
животные приобретают определённые
привычки, с которыми связано упражнение или неупражнение тех или иных
органов.
162
Окончание табл. 108
Положения
Краткая характеристика
Усиленное упражнение органа приводит к его постепенному развитию и изменению, а неупражнение — к ослаблению и исчезновению.
Наследование
приобретённых признаков
Полезные изменения признаков, приобретённые в результате прямого приспособления или упражнения органов,
передаются потомству.
Таблица 109
Вклад Ж.Б. Ламарка в развитие
эволюционных идей
Создал первую
целостную эволюционную теорию.
Определил предпосылки эволюции:
наследственность
и изменчивость.
Указал направление эволюционного процесса — усложнение
организации.
Таблица 110
Основные положения
эволюционного учения Ч. Дарвина
Все виды не были созданы
кем-либо, а образовались
естественным путём.
В основе возникновения
и изменения видов лежат
наследственность, изменчивость и естественный отбор.
Естественный отбор происходит в результате взаимодействия организмов друг
с другом и окружающей
средой.
Результатом отбора является приспособленность видов
к условиям обитания и их
разнообразие в природе.
163
Таблица 111
Факторы эволюции по Ч. Дарвину
Изменчивость
Краткая характеристика
Неопределённая (индивидуальная)
Проявление у отдельных особей
признаков, не наблюдавшихся
у предковых форм.
Определённая
(групповая)
Возникает под влиянием факторов среды и одинаково проявляется у всех особей.
Борьба за существование
Факторы
Внутривидовая
Происходит между особями одного вида и протекает наиболее
остро, поскольку потребности
всех особей совпадают.
Межвидовая
Происходит между особями разных видов и протекает тем острее,
чем более сходны их потребности.
С неблагоприятными
факторами
Наблюдается при ухудшении
условий существования, резко
обостряя внутривидовую борьбу.
Естественный отбор
Особи, обладающие хотя бы незначительными преимуществами
над остальными, будут иметь лучшую возможность выжить и оставить такое же потомство.
Таблица 112
Значение эволюционного учения Ч. Дарвина
Выявлены факторы эволюции
и научно обоснованы её механизмы.
164
Выявлены
механизмы
видообразования.
Естественно-научная
основа позволила материалистически объяснить целесообразность
строения живых организмов, их происхождение и многообразие
в природе.
Схема 66
Формы естественного отбора (по результату)
Форма отбора
Графическое представление
Стабилизирующий
Сохранение в популяции средних
значений нормы
реакции по данному
признаку.
Стабильность сложившегося генотипа
на фоне мутационного процесса.
Дизруптивный
Действует против
особей со средними
значениями нормы
реакции по данному
признаку, поддерживая её крайние
значения.
Возникновение
внутривидового
полиморфизма.
Движущий
Направленное изменение (усиление или
ослабление) средних
значений нормы
реакции по данному
признаку.
Возникновение
и распространение
новых признаков
внутри вида.
165
Таблица 113
Вид и популяция
Вид
Популяция
Совокупность особей, имеющих общее происхождение, обладающих сходными
морфофизиологическими,
биохимическими и поведенческими признаками, способных свободно скрещиваться
между собой с образованием
плодовитого потомства, занимающая определённый
ареал и сходным образом
изменяющаяся под воздействием факторов среды.
Совокупность особей
одного вида, в течение
длительного времени населяющих определённую
территорию в пределах
видового ареала, свободно скрещивающихся
между собой и частично
или полностью изолированных от других таких
же совокупностей особей.
Таблица 114
Критерии вида
Критерий
Краткая характеристика
Морфологический
Сходство внешнего и внутреннего
строения особей.
Генетический
Наличие характерного набора хромосом — кариотипа, отличающегося числом хромосом, их размером
и формой.
Репродуктивный
Способность особей скрещиваться
между собой и оставлять плодовитое потомство.
Физиологический
Сходство процессов жизнедеятельности, прежде всего — размножения.
Биохимический
Специфичность состава белков, нуклеиновых кислот, клеток и тканей.
166
Окончание табл. 114
Критерий
Краткая характеристика
Экологический
Сходные требования к среде обитания и формы взаимодействия
с ней.
Этологический
Специфика поведения.
Географический
Единство ареала.
Исторический
Единая история возникновения —
общность предков.
Таблица 115
Популяция как элементарная
единица эволюции
Выступает во
времени и пространстве как
единое целое.
Формирует
резерв наследственной изменчивости.
Существует в реальных природных условиях
длительное
время.
Таблица 116
Количественные характеристики
популяции
Численность
Плотность
Общее количество особей
вида, присутствующей на
определённой территории.
Число особей, обитающих
на единице площади или
сосредоточенных в единице объёма.
Рождаемость
Смертность
Число новых особей, появившихся в популяции
в результате размножения
за единицу времени.
Число особей, погибших
в популяции за определённый период времени.
167
Таблица 117
Структура популяции
Пространственная
Экологическая
Особенности размещения
особей на занимаемой территории.
Особенности взаимодействия организмов с окружающей средой.
Возрастная
Половая
Соотношение в популяции
особей разного возраста.
Соотношение в популяции
особей разного пола.
Таблица 118
Способы видообразования
Видообразование
Краткая характеристика
Географическое
(аллопатрическое)
В результате разделения единого ареала вида физическими преградами на несколько
изолированных частей.
Экологическое
(симпатрическое)
В результате расхождения
групп особей одного вида
в пределах единого ареала по
экологическим признакам.
парапатрическое
168
экологическая
изоляция
Экологическое разобщение
отдельных групп особей единой популяции, приводящее
к прекращению обмена между
ними генетической информацией.
полиплоидизация
Образование новых видов
в результате кратного увеличения числа хромосом.
гибридизация
Образование межвидовых гибридов с последующим удвоением числа хромосом.
Таблица 119
Элементарные факторы эволюции
Факторы
Краткая характеристика
Мутации
Внезапные ненаправленные изменения
генетического материала отдельных особей или их групп.
Рекомбинации
Возникновение новых сочетаний аллелей
в генотипах потомков по сравнению с генотипами родителей.
Миграции
(поток генов)
Обмен генами между популяциями благодаря участию в размножении одной
популяции особей из другой.
Изоляция
Ограничение или невозможность свободного скрещивания (панмиксии) между
особями одного вида.
Естественный отбор
Направленные закономерные изменения частот аллелей в генофонде популяции, обусловленные их адаптивной
ценностью, в результате чего выживают
и оставляют потомство преимущественно
особи с полезными в данных условиях
наследственными изменениями.
Дрейф генов
(генетикоавтоматические
процессы)
Случайные изменения частот аллелей
в генофонде популяции, не обусловленные их адаптивной ценностью.
Волны
жизни
(популяционные
волны)
Периодические и непериодические колебания численности особей в популяции.
169
Таблица 120
Адаптация —
эволюционно обусловленная морфофизиологическая
и поведенческая приспособленность организмов
к условиям окружающей среды.
Типы
адаптаций
Характеристика
Примеры
Приспособления
к среде на уровне
крупных таксонов: типов, классов, отрядов.
Возникновение
крыла у птиц.
специальные
Приспособления
к частным условиям среды видов
или групп видов.
Особенности строения клюва птиц,
связанные с типом питания.
Физиологические
Изменения обмена
веществ, направленные на подержание гомеостаза
организма.
Накопление животными жира
перед зимовкой
или длительным
периодом засухи.
Биохимические
Перестройка биохимических реакций организма.
Выработка специфических защитных веществ.
Поведенческие
Особенности поведения, позволяющие успешно существовать
в определённых
условиях.
Сезонные миграции многих видов
птиц и некоторых
видов млекопитающих.
Брачное поведение.
Забота о потомстве.
Морфологические
общие
170
Таблица 121
Биологический прогресс
и биологический регресс
Направления
эволюции
Краткая
характеристика
Важнейшие
показатели
Биологический прогресс
●Направление
●Увеличение чи-
эволюции, характеризующееся
оптимальной
адаптацией таксона к условиям
окружающей среды и возрастанием приспособленности потомков
по сравнению
с предками.
сленности особей.
●Повышение
миграционной
активности.
●Расселение особей и расширение
ареала.
●Прогрессивная
дифференциация
на внутривидовые формы и их
последующая
эволюция.
Биологический регресс
●Направление
●Снижение чи-
эволюции, характеризующееся
эволюционным
упадком таксона
из-за неспособности адаптироваться к меняющимся
условиям среды,
или в результате проигранной
конкурентной
борьбы.
сленности особей.
●Сужение ареала.
●Уменьшение
разнообразия
внутривидовых
форм и вымиранием видов.
171
Таблица 122
Идиоадаптация
(алломорфоз)
Ароморфоз
(арогенез)
Направление
эволюционного
процесса
Главные направления
эволюционного процесса
172
Краткая
характеристика
Примеры
Стойкое прогрессивное совершенствование
организации
особей в эволюции крупного
таксона, приводящее к возрастанию независимости организмов
от окружающей
среды.
●Повышение уровня
Выработка
частных приспособлений к среде
обитания без изменений главных
черт структурнофункциональной
организации.
●Экологические
организации эукариот
по сравнению с прокариотами (упаковка
молекулы ДНК).
●Повышение уровня
организации семенных
растений по сравнению
со споровыми (образование пыльцевой трубки и оплодотворение
внутри цветка).
●Повышение уровня
организации млекопитающих по сравнению
с рептилиями (теплокровность и внутриутробное развитие).
формы млекопитающих — передвижение
в различных средах.
●Экологические формы птиц — различная
стратегия кормодобывания.
Дегенерация
(катаморфоз)
Направление
эволюционного
процесса
Окончание табл. 122
Краткая
характеристика
Общее упрощение
морфо-физиологической организации при переходе
в более простые
(более стабильные) условия
существования.
Примеры
●Упрощение организации у паразитических
форм — ряд плоских
червей: турбеллярии o сосальщики o
oцестоды.
●Упрощение организации сидячих форм:
у асцидий в отличие
от остальных хордовых во взрослом
состоянии не развита
хорда.
Схема 67
Соотношение главных направлений
эволюционного процесса
173
Таблица 123
Ароморфозы позвоночных животных
Системы
органов
Ланцетник
Позвоночные
Опорнодвигательная
Хорда.
Метамерно
расположенные
мышцы.
Конечности отсутствуют.
Хрящевой и костный
скелет.
Дифференцированные мышцы из
мышечных пучков.
Парные конечности, выполняющие
функцию движения
и опоры.
Нервная
Нервная трубка
с внутренней полостью, не дифференцированная
на отделы.
Дифференциация
нервной трубки на
спинной и головной
мозг.
Дифференциация
головного мозга на
отделы.
Кровеносная
Сердце отсутствует, в качестве органа, обеспечивающего движение
крови, — брюшная аорта.
Развитие сердца.
Появление теплокровности.
Пищеварительная
Дифференцирована на обширную
глотку, пробитую
жаберными щелями, и короткий
прямой кишечник, от которого
вперёд отходит
слепой печёночный вырост.
Дифференцированный на отделы
кишечник с сопутствующими железами.
174
Окончание табл. 123
Системы
органов
Ланцетник
Позвоночные
Дыхательная
Жаберные щели.
Жабры — у водных
форм.
Лёгкие — у наземных форм.
Выделительная
Метамерно
расположенные
нефридии.
Последовательная
смена головных
почек туловищными,
а затем тазовыми.
Половая
Метамерно
расположенные
гонады, лишённые половых
протоков.
Парные гонады с половыми протоками.
Наружные половые
органы, обеспечивающие внутренне
оплодотворение.
Таблица 124
Ароморфозы семенных растений
Споровые растения
Семенные растения
Размножение спорами.
Размножение семенами,
содержащими значительный запас питательных
веществ.
Оплодотворение возможно
только при наличии капельножидкой воды.
Оплодотворение не зависит от наличия капельножидкой воды благодаря
формированию пыльцевой
трубки.
Преобладание гаплоидного
гаметофита над диплоидным спорофитом в жизненном цикле.
Редукция гаплоидного гаметофита и преобладание
диплоидного спорофита
в жизненном цикле.
175
Таблица 125
Ароморфозы покрытосеменных растений
Голосеменные растения
Покрытосеменные
растения
Отсутствие цветка.
Образование цветка.
Простое оплодотворение,
в результате которого
образуется диплоидная зигота (будущий зародыш).
Двойное оплодотворение,
в результате которого образуется диплоидная зигота
(будущий зародыш) и триплоидный эндосперм (запас
питательных веществ).
Развиты семенные зачатки, из которых развиваются семена, но плода не
образуется.
Расположение семязачатка
внутри завязи, а семени —
внутри формирующегося
плода.
Отсутствие сосудистых
проводящих тканей.
Появление сосудистых проводящих тканей — ксилемы и флоэмы.
Опыление ветром.
Опыление насекомыми.
Таблица 126
Типы эволюционных изменений
Дивергенция
Конвергенция
Параллелизм
Расхождение
признаков у близкородственных
организмов в результате обитания в различных
условиях среды
и разных силе
и направленности
естественного
отбора.
Независимое
формирование
сходных черт
строения у неродственных
организмов,
обитающих
в сходных условиях среды.
Независимое
формирование сходных
черт строения
у родственных
организмов,
обитающих
в сходных условиях среды.
176
Таблица 127
Органы
Происхождение
Аналогичные
Различные по
происхождению и плану
строения, но
сходные по
выполняемым
функциям.
Формируются,
как правило,
у неродственных видов.
Крылья бабочки и птицы.
Передние
конечности
медведки
и крота.
Гомологичные
Аналогичные и гомологичные органы
Сходные по
основному
плану строения
и происхождению, выполняющие как
сходные, так
и несходные
функции.
Формируются
преимущественно у родственных видов,
относящихся
к различным
систематическим группам.
Ласты китообразных
и ластоногих
(сходные
функции).
Крыло летучей мыши
и нога лошади
(несходные
функции).
Филогенетическое
родство
Примеры
Гомологичные органы — скелет передних конечностей
позвоночных животных
177
Таблица 128
Основные гипотезы
происхождения жизни на Земле
Гипотеза
Основные положения
Авторы,
последователи
Божественного
творения
●Жизнь возникла в ре-
Самопроизвольного
зарождения
●Жизнь возникала неоднократно из неживой
материи в результате
самозарождения.
Эмпедокл,
Аристотель,
Фома Аквинский, Я.Б. ван
Гельмонт
Стационарного
состояния
(вечности)
●Землю и жизнь на ней
В. Прейер
Панспермии
● Жизнь существует
вечно и была занесена
на Землю из космоса.
Г. Рихтер,
С.А. Аррениус, Ю. Либих,
В.И. Вернадский
Биохимической
эволюции
● Синтез
Дж. Холдейн,
А.И. Опарин
178
зультате уникального
акта творения.
Ф. Бэкон,
К. Линней
никто и никогда не создавал, поскольку они
существовали вечно.
простейших
соединений, таких как
СО2, NH3, Н2О, переход
воды из парообразного
состояния в жидкое.
●Образование простейших органических соединений из неорганических абиогенным путём.
Окончание табл. 128
Гипотеза
Основные положения
Авторы,
последователи
●Усложнение органических соединений и образование белковых
структур.
●Выделение белков из
среды, создание вокруг
них водной оболочки
и слияние их друг с другом с образованием коацерватов.
●Поглощение коацерватами ионов металлов
и образование ферментов.
●Образование вокруг
коацерватов гидрофобных липидных границ
и формирование полупроницаемых мембран.
●Развитие механизмов
саморегуляции и самовоспроизведения.
Биопоэза
●Абиогенное формирование органических соединений (мономеров).
●Образование биологических полимеров (белков, РНК, ДНК).
●Формирование мембранных структур и первичных организмов —
пробионтов.
Д.Д. Бернал,
С. Миллер,
Г. Юри
179
ФАНЕРОЗОЙ
Архей
Протерозой
ДОКЕМБРИЙ
Эон
Эра
Палеозойская
180
Ордовикский
Кембрийский
Период
485,4 млн
Расцвет морских зелёных и красных водорослей.
В морях широко распространены губки, мшанки,
двустворчатые, брюхоногие и головоногие мол-
«Кембрийский взрыв» — резкое повышение разнообразия многоклеточных организмов с наружным
минеральным скелетом: коралловых полипов, моллюсков и членистоногих. Время расцвет трилобитов
и археоцитов. Появление головоногих моллюсков.
Возникновение в морях всех известных ныне типов животных, включая первых хордовых, а также многоклеточных водорослей.
2,5 млрд
541,0 млн
Возникновение первых бактерий и сине-зелёных
водорослей.
Важнейшие события
Таблица 129
4 млрд
Начало
(лет назад)
Развитие жизни на Земле
181
Палеозойская
ФАНЕРОЗОЙ
419,2 млн
358,9 млн
Каменноугольный
443,8 млн
Девонский
Силурийский
Распространение споровых растений: сигиллярий, лепидодендронов, каламитов. Всплеск разнообразия голосеменных растений — появление
кордаитовых, саговниковых и хвойных.
Возникновение моховидных, хвощевидных, плауновидных, папоротниковидных и голосеменных
растений.
Появление наземных членистоногих: паукообразных, многоножек и насекомых. Начало вымирания трилобитов.
Появление хрящевых и кистепёрых рыб, а также
первых земноводных (ихтиостеги, акантостеги)
и их выход на сушу.
В конце периода происходит массовое вымирание
многих групп морских животных.
Выход растений на сушу. Возникновение первых
наземных сосудистых растений — риниофитов.
Возможно в этот период появились первые грибы
и лишайники.
Заметно возрастает разнообразие брахиопод.
Появление первых хрящекостных и костных рыб.
люски, брахиоподы, ракоскорпионы, трилобиты,
иглокожие (морские лилии и морские звёзды).
Появление первых бесчелюстных позвоночных.
ФАНЕРОЗОЙ
Эон
Эра
Мезозойская
182
Начало
(лет назад)
298,9 млн
252,17 млн
Период
Пермский
Триасовый
Господство семенных папоротников и голосеменных; исчезновение древовидных плауновидных,
каламитов и кордаитовых.
Появление новых групп головоногих моллюсков — белемнитов и аммонитов. Увеличивается
разнообразие стрекоз, полужесткокрылых, сетчатокрылых, жесткокрылых; появление перепончатокрылых и двукрылых.
Вымирание многих групп папоротниковидных.
Господство голосеменных растений.
Появление жесткокрылых, сетчатокрылых и ручейников.
Снижение разнообразия земноводных и повышение разнообразия пресмыкающихся. Появление
вероятных предков млекопитающих — терапсид.
Появление подёнок, стрекоз, тараканов.
Повышение разнообразия земноводных. Возникновение первых пресмыкающихся, заселяющих
засушливые местообитания.
Важнейшие события
Продолжение табл. 129
183
Мезозойская
ФАНЕРОЗОЙ
Меловой
Юрский
145,0 млн
201,3 млн
Появление покрытосеменных растений и снижение разнообразия голосеменных.
В морях широко распространены аммониты и белемниты, а также двустворчатые моллюски и морские ежи. Увеличение разнообразия насекомых
за счёт связи с покрытосеменными.
Расцвет гигантских пресмыкающихся — ящеров.
Господство древовидных папоротников и голосеменных: гинкговых, саговниковых и хвойных.
Вытеснение брахиопод двустворчатыми моллюсками. Формирование рифов благодаря жизнедеятельности шестилучевых кораллов.
Господство пресмыкающихся — динозавров на
суше, в море и в воздухе. Появление археоптерикса и первых птиц. Разделение млекопитающих
на однопроходных, сумчатых и плацентарных.
Появление костистых рыб. Повышение разнообразия пресмыкающихся; появление первых динозавров. Появление возможных предков птиц
и первых млекопитающих.
В конце периода вымирает четверть морских животных.
ФАНЕРОЗОЙ
Эон
Эра
Кайнозойская
184
Палеогеновый
Период
66,0 млн
Начало
(лет назад)
Господство покрытосеменных — возникновение
практически всех групп цветковых растений.
Появление новых групп кораллов, морских ежей.
Вымирание последних белемнитов и расцвет современных головоногих моллюсков с редуцированной раковиной: каракатиц, кальмаров и осьминогов. Повышение разнообразия насекомых.
Всплеск разнообразия костистых рыб. Господство
в воздухе веерохвостых птиц; появление крупных
нелетающих птиц. Бурный расцвет млекопитающих, занимающих освободившиеся после массового
вымирания пресмыкающихся экологические ниши.
Появление рукокрылых, грызунов, хоботных,
парно- и непарнокопытных, китообразных, всех
Появление современных ящериц и змей. Появление настоящих птиц. Разделение плацентарных
млекопитающих на копытных, насекомоядных,
хищных и приматов.
В конце периода произошло одно из самых массовых вымираний. Исчезли все аммониты и большая часть белемнитов и брахиопод; все наземные
и водные динозавры и птерозавры.
Важнейшие события
Окончание табл. 129
185
Кайнозойская
ФАНЕРОЗОЙ
Четвертичный (антропогеновый)
Неогеновый
2,588 млн
23,03 млн
Серия оледенений различной мощности, ставшие
причиной вымирания многих групп живых организмов и формирование т.н. «мамонтовой фауны»: крупных травоядных животных (мамонтов,
шерстистых носорогов, большерогих оленей, овцебыков, бизонов) и охотившихся на них крупных
хищников (саблезубые тигры, пещерные львы).
Появление первых людей.
Глобальное потепление после последнего ледникового периода вызвало массовое вымирание видов «мамонтовой фауны». Растительный покров
и животное население приобретают современные
черты. Переход человека от собирательства и охоты к земледелию и скотоводству.
Флора приобретает практически современные
черты. Значительные открытые пространства
занимает травянистая растительность.
Бурная эволюция копытных, грызунов, а вслед за
ними — хищных млекопитающих. Появление общих предков человека и человекообразных обезьян,
а в дальнейшем — первых гоминид (австралопитеков).
В Африке и Евразии формируется т.н. «гиппарионовая фауна».
современных семейств хищных. В лесостепях
Азии формируется т.н. «индрикотериевая фауна».
ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ
Общий план строения
и жизнедеятельности человека
Таблица 130
Место человека в системе органического мира
Ранг таксона
Русское название
Латинское
название
Царство
Животные
Animalia
Тип
Хордовые
Chordata
Подтип
Позвоночные
Vertebrtata
Класс
Млекопитающие
Mammalia
Подкласс
Живородящие
Theria
Инфракласс
Плацентарные
Eutheria
Отряд
Приматы
Primates
Подотряд
Сухоносые
Haplorrhini
Инфраотряд
Обезьянообразные
Simiiformes
Надсемейство
Человекообразные
Hominoidea
Семейство
Гоминиды
Hominidae
Подсемейство
Гоминины
Homininae
Род
Люди
Homo
Вид
Человек разумный
Homo sapiens
Таблица 131
Доказательства происхождения человека
от животных
Доказательства
Краткая характеристика
Признаки
группы
Эмбриологические
Развитие в раннем эмбриогенезе хорды.
Тип Хордовые
Формирование осевого
комплекса органов.
186
Окончание табл. 131
Доказательства
Физиологические
Краткая характеристика
Живорождение.
Теплокровность.
Вскармливание детей
грудным молоком.
Анатомические
Позвоночный столб, разделённый на 5 отделов.
Кожа с развитым волосяным покровом, сальными,
потовыми и млечными железами.
Признаки
группы
класс
Млекопитающие
Класс
Млекопитающие
Диафрагма.
Четырёхкамерное сердце.
Атавизмы — проявляющиеся у отдельных особей
данного вида признаков,
характерных для предковых форм (хвост, многососковость, сплошной волосяной покров на лице).
Рудименты — органы,
утратившие своё значение
в процессе эволюции и сохраняющиеся в виде отдельных элементов у всех
представителей данного
вида (аппедникс, ушные
мышцы).
Плацента.
Подкласс
Плацентарные
Конечности хватательного
типа.
Отряд Приматы
Ногти.
187
188
5,0 — 1,75 млн
лн
Прегоминиды
Древнейшие
люди
Австралопитеки
(Australopithecus)
Человек умелый
(Homo habilis)
1,5 млн — 28
тыс лн
Древние люди
Современные
люди
Палеантропы
(Homo
neandertaliensis)
Неоантропы
(Homo sapiens)
100 тыс. лн —
настоящее время
2,6 — 0,4 млн лн
Человек
прямоходящий
(Homo erectus)
3,0 — 1,5 млн лн
Время
существования
Стадия
антропогенеза
Виды
гоминид
900–2000
900–1800
650–1350
550–750
300–600
Объём
головного
мозга (см3)
Основные этапы эволюции человека
Сложная речь.
Развитое мышление.
Искусство.
Культура.
Религия.
Добывание огня.
Слабо развитая речь.
Сложные формы коллективной деятельности.
Забота о ближних.
Зачатки искусства.
Поддержание огня.
Примитивная речь.
Простые формы коллективной деятельности.
Изготовление орудий труда.
Прямохождение.
Прогрессивные признаки
Таблица 132
Раса и нация
Таблица 133
Раса
Нация
Совокупность популяций,
сходных по комплексу
сформировавшихся в определённом географическом
регионе наследственных
биологических признаков,
имеющих внешнее фенотипическое проявление.
Форма существования одного или нескольких этносов, объединённых единым
языком и самосознанием.
Расы человека
Европеоидная
Большие
расы
Таблица 134
Малые расы
Отличительные черты
Балкано-Кавказская
Лицо узкое.
Нос сильно выступающий.
Подбородок выступающий.
Губы тонкие.
Глаза миндалевидные.
Волосы мягкие прямые или
волнистые.
Кожа светлая (у северных)
или смуглая (у южных).
Беломорско-Балтийская
Атланто-Балтийская
Индо-Средиземноморская
Среднеевропейская
Монголоидная
Североазиатская
Арктическая
Дальневосточная
Южноазиатская
Американская
Лицо широкое.
Нос умеренно или слабо
выступающий.
Подбородок слабо выступающий.
Глаза узкие, с развитым
эпикантусом.
Волосы жёсткие прямые.
Кожа смуглая, желтоватая.
189
Окончание табл. 134
Большие
расы
Малые расы
Негроидная
Австралийская
Меланезийская
Негрская
Негрилльская
Бушменская
Эфиопская
Отличительные черты
Лицо широкое.
Нос широкий, слабо выступающий, с широкими
ноздрями.
Подбородок сильно выступающий.
Губы толстые.
Глаза круглые.
Волосы жёсткие курчавые.
Кожа очень тёмная.
Таблица 135
Ткани и органы
Ткани
Органы
Системы органов
Совокупность
клеток определённого типа
и межклеточного вещества,
объединённых
единством выполняемых
функций.
Структурно-функциональное объединение нескольких типов тканей,
занимающих определённое место
в организме, пространственно изолированных от других
органов и выполняющих определённые функции.
Группа анатомически связанных
между собой органов общего происхождения, имеющих единый план
строения и связанных выполнением
общей функции.
190
191
Особенности
строения
Клетки плотно прилегают друг к другу.
Межклеточное вещество развито слабо.
Высокая способность к регенерации.
Клетки неплотно прилегают друг к другу.
Межклеточное вещество хорошо развито и может быть твёрдым (костная),
эластичным (хрящевая и жировая) или
жидким (кровь и лимфа).
Состоят из вытянутых мышечных клеток, собранных в волокна.
Обладает возбудимостью и сократимостью.
Способность изменять форму.
Обладают высокой возбудимостью и проводимостью.
Типы
тканей
Покровные
(Эпителиальные)
Соединительные
Мышечные
Нервная
●Нейроны
●Нейроглия
сатая (скелетная)
●Сердечная
●Хрящевая
●Костная
●Жировая
●Кровь
●Лимфа
●Гладкая
●Поперечно-поло-
цательный)
●Покровный
●Железистый
●Ресничный (мер-
Разновидности
тканей и клеток
Ткани организма человека
Передача нервных
импульсов
Защитная, опорная,
питательная, электроизолирующая
Опорно-двигательная
Создание кровотока
Опорно-двигательная
Запасающая
Транспортная и защитная
Защитная
Секреторная
Функции
Таблица 136
Таблица 137
Системы органов человека
Система
органов
Состав
Функции
Покровная
Эпидермис кожи,
дерма, подкожножировая клетчатка, кожные
железы (сальные,
потовые, млечные), волосяной
покров.
Защита от высыхания, повреждений и проникновения в организм
чужеродных веществ, газообмен,
терморегуляция.
Опорно-двигательная
Кости, хрящи, сухожилия, мышцы.
Опора и движение.
Кровеносная
Сердце, кровеносные сосуды.
Транспорт кислорода, питательных веществ
и продуктов
распада, терморегуляция.
Лимфатическая
Лимфатические
капилляры,
лимфатические
сосуды, лимфатические узлы.
Транспорт клеток, обеспечивающих иммунитет,
обмен веществ.
Дыхательная
Носовая полость,
глотка, гортань,
трахея, бронхи,
лёгкие.
Газообмен.
Пищеварительная
Ротовая полость,
слюнные железы,
глотка, пищевод,
желудок, кишечник, печень,
поджелудочная
железа.
Измельчение
и переваривание
пищи.
192
Окончание табл. 137
Система
органов
Состав
Функции
Выделительная
Почки, мочеточники, мочевой
пузырь, мочеиспускательный канал.
Выделение жидких продуктов
обмена веществ.
Половая
Половые железы
(семенники и яичники), половые
протоки (семяпроводы и яйцеводы),
орган деторождения (матка), наружные половые
органы.
Размножение.
Нервная
Головной мозг,
спиной мозг, периферические нервные скопления.
Координация
работы органов
и функционирования организма
в целом; поддержание гомеостаза.
Эндокринная
Железы внутренней секреции:
эпифиз, гипофиз,
щитовидная железа, вилочковая
железа (тимус),
поджелудочная
железа, надпочечники, половые
железы.
Гуморальная
регуляция, поддержание гомеостаза, выработка
биологически активных веществ
и формирование
иммунитета,
регуляция полового созревания
и репродукции.
193
194
Центральная (ЦНС)
Морфологическое
Спинной мозг
Головной мозг
Ствол
мозга
Мозжечок
Передний
мозг
Таблица 138
Задний мозг
Ромбовидный
мозг
Продолговатый мозг
Четверохолмие
Таламус,
Гипоталамус,
Третий желудочек
Кора больших полушарий,
Обонятельные доли,
Боковые желудочки
Средний мозг
Промежуточный
мозг
Конечный мозг
Нервная система
Нейрогуморальная регуляция
процессов жизнедеятельности
195
Морфологическое
Функциональное
Нервы
Нервные ганглии удалены от иннервируемых органов; их активация вызывает возбуждение сердечной деятельности.
Нервные ганглии расположены в органах или в непосредственной
близости от них.
Регуляция работы гладких мышц внутренних органов, обладающих
сократительной активностью.
Парасимпатическая
Матасимпатическая
Регуляция работы внутренних органов. Неподконтрольна сознанию; высший центр — гипоталамус.
Иннервация скелетных мышц, кожи, суставов. Подконтрольна
сознанию; высший центр — кора больших полушарий головного
мозга.
Нервные сплетения
Спинномозговые
Черепные
Симпатическая
Вегетативная
Соматическая
Периферическая
Схема 68
Строение нейрона и синапса
Нейрон
Синапс
196
Схема 69
Спинной мозг
Строение спинного мозга
Рефлекторная дуга
1 — белое вещество, 2 — серое вещество, 3 — передний
рог, 4 — передний корешок спинномозгового нерва,
5 — задний рог, 6 — задний корешок спинномозгового
нерва, 7 –центральный канал спинного мозга,
8 — передняя срединная борозда, 9 — спинномозговой
нервный узел, 10 — спинномозговой нерв.
197
Схема 70
Строение головного мозга
Головной мозг
Функциональные зоны
больших полушарий
198
Таблица 139
Функции мозга
Отдел ЦНС
Функции
Спинной мозг
●Рефлекторная деятельность.
●Проведение нервных импульсов от ре-
Мост
Промежуточный мозг
Передний мозг
Головной мозг
Мозжечок
Средний мозг
Ствол
Головной мозг
Продолговатый мозг
цепторов к головному мозгу и обратно.
●Регуляция сосудистого тонуса.
●Регуляция дыхания.
●Центры кашля, чихания, рвоты.
●Передача информации из спинного
мозга в головной мозг.
●Центры мимики и жевания.
●Центр ориентировочного рефлекса.
●Первичная обработка информации
(зрительной, слуховой, обонятельной,
осязательной).
●Реакция на свет и аккомодация.
●Бинокулярное зрение.
●Синхронный поворот головы и глаз.
●Тонус скелетной мускулатуры.
●Координация движений.
●Поддержание равновесия.
●Регуляция мышечного тонуса.
●Мышечная память.
●Центр нейрогуморальной регуляции.
●Центр жажды, голода, насыщения.
●Центр сна и бодрствования.
●Центр терморегуляции.
●Контроль деятельности желёз внутренней секреции.
199
Окончание табл. 139
Конечный мозг
Передний мозг
Головной мозг
Отдел ЦНС
Функции
●Центр регуляции движений.
●Центр формирования условных рефлексов.
●Центры речи, зрения, слуха, обоняния, вкуса.
●Кожно-мышечная чувствительность.
Таблица 140
Железы
Внешней
секреции
Внутренней
секреции
Смешанной
секреции
Продукты
секреции
выводятся по
протокам во
внешнюю среду
или в полость
внутренних
органов.
Лишены протоков. Продукты
секреции (гормоны) выводятся в кровеносные или
лимфатические
капилляры.
Продукты
секреции выводятся как по
протокам в полость внутренних органов, так
и в кровеносные
или лимфатические капилляры.
Потовые железы
Молочные железы
Сальные железы
Слюнные железы
Печень
Предстательная
железа
Щитовидная
железа
Паращитовидная железа
Вилочковая (тимус) железа
Надпочечники
Гипоталамус
Гипофиз
Эпифиз
Поджелудочная
железа
Семенники
и яичники
200
Таблица 141
Функции желёз внутренней и смешанной секреции
Гормоны
Функции
Передняя
доля
Адренокортикотропный
Гонадотропные
Соматотропный
Лютеотропный
Активация деления
соматических клеток.
Стимуляция секреции
кортикостероидов
в коре надпочечников.
Регуляция процессов
роста (при гипофункции — карликовость,
при гиперфункции —
гигантизм).
Развитие молочных
желёз.
Стимуляция роста
фолликулов яичников.
Стимуляция овуляции.
Образование жёлтого
тела.
Средняя
доля
Меланотропины
Регуляция жирового
обмена и обмена меланинов.
Задняя
доля
Антидиуретический
Окситоцин
Регуляция объёма
образующейся мочи.
Регуляция сокращения гладкой мускулатуры.
Эпифиз
Мелатонин
Серотонин
Регуляция процессов
роста.
Торможение полового
развития.
Щитовидная
Тироксин
Регуляция процессов роста и развития
организма.
Регуляция обмена веществ (при гипофункции — микседема,
при гиперфункции —
базедова болезнь).
Стимуляция окислительных процессов
в клетках.
Гипофиз
Железы
201
Окончание табл. 141
Железы
Функции
Паратирин
Регуляция содержания солей кальция
и фосфора в крови
(при гипофункции —
нарушение роста
костей и зубов).
Вилочковая
(тимус)
Тимопоэтин
Созревание, дифференцировка иммунологическое «обучение»
Т-лимфоцитов (при
гипофункции — снижение иммунитета).
Поджелудочная
железа
Инсулин
Глюкагон
Регуляция углеводного обмена (при гипофункции — сахарный
диабет).
Надпочечники
Адреналин
Норадреналин
Регуляция обмена
веществ.
Адаптация к стрессовым ситуациям.
Семенники
Тестостерон
Антимюллеров
Половая детерминация организма.
Размножение организма.
Яичники
Эстроген
Половые
железы
Гормоны
Паращитовидная
Схема локализации желёз внутренней
и смешанной секреции
202
203
Схема 71
Симпатическая
1 — расширение зрачков, 2 — подавление слёзоотделения,
3 — подавление активности слизистой носа, 4 — подавление
слюноотделения, 5 — ускорение сердцебиения, 6 — расширение
бронхов, 7 — подавление активности желудка, 8 — стимуляция
печени на выброс глюкозы, 9 — подавление активности
поджелудочной железы, 10 — подавление активности кишечника,
11 — подавление активности почек; стимуляция выделения
адреналина и норадреналина, 12 — расслабление мочевого
пузыря, 13 — оргазменные сокращения.
Парасимпатическая
1 — сужение зрачков, 2 — стимуляция слёзоотделения,
3 — стимуляция активности слизистой носа, 4 — стимуляция
слюноотделения, 5 — замедление сердцебиения, 6 — сужение бронхов,
7 — увеличение активности желудка, 8 — стимуляция желчного
пузыря на выброс желчи, 9 — увеличение активности поджелудочной
железы, 10 — увеличение активности кишечника, 12 — сокращение
мочевого пузыря, 13 — стимуляция сексуального возбуждения.
1 — глаза, 2 — слёзные железы, 3 — носоглотка, 4 — слюнные
железы, 5 — сердце, 6 — лёгкие, 7 — желудок, 8 — печень,
9 — поджелудочная железа, 10 — кишечник, 11 — почки,
12 — мочевой пузырь, 13 — половые органы.
Строение вегетативной нервной системы
Пищеварительная система
Таблица 142
Органы пищеварения человека
Отделы кишечника
Тонкий кишечник
Двенадцатиперстная
кишка
Тощая кишка
Подвздошная кишка
Толстая кишка
Слепая кишка (аппендикс)
Ободочная кишка
Сигмовидная кишка
Прямая кишка
Железы
Печень
Поджелудочная железа
204
Таблица 143
Пищеварение
Место
Процессы
Ротовая
полость
●Измельчение пищи.
●Смачивание слюной (pH ~ 6,8–7,4) пищевого комка.
●Расщепление крахмала и других углеводов до глюкозы ферментом слюнных
желёз — амилазой.
Желудок
●Смачивание
Тонкий
кишечник
●Смачивание пищевого комка кишечным
Толстый
кишечник
пищевого комка желудочным соком (pH ~ 1,5–2,0) и соляной
кислотой.
●Расщепление белков ферментом желудочного сока — пепсином.
соком (pH ~ 7,5–8,6), состоящего из желчи, а также секретов поджелудочной железы и желёз стенок кишечника.
●Расщепление жиров до глицерина
и жирных кислот под воздействием желчи и фермента поджелудочной железы —
липазой.
●Расщепление белков до аминокислот
ферментом поджелудочной железы —
трипсином.
● Всасывание питательных веществ
и воды с растворёнными минеральными
солями кишечными ворсинками.
●Расщепление клетчатки.
●Всасывание воды.
205
Таблица 144
Зубы
Количество
Зубы
Резцы
Строение зуба
молоч- постоные
янные
8
8
Клыки
4
4
Малые
коренные
8
8
Большие
коренные
—
12
Дыхательная система
Таблица 145
Строение органов дыхания
Дыхательные пути
Верхние
Носовая полость
Носоглотка
Ротовая полость
Глотка
206
Нижние
Гортань
Трахея
Бронхи
Лёгкие
Таблица 146
Газообмен
Этапы газообмена
●Газообмен между лёгкими и атмосферой.
●Газообмен между лёгкими и кровью.
●Транспорт газов кровью.
●Газообмен между кровью и тканями.
Таблица 147
Механизм дыхания
Вдох
Выдох
Сокращение диафрагмы
и наружных межрёберных
мышц.
Подъём рёбер вперед и в стороны, опускание диафрагмы
в сторону брюшной полости.
Увеличение объёма грудной
клетки.
Падение давления в лёгких
ниже атмосферного.
Поступление воздуха по
трахее в лёгкие.
Расслабление наружных
межрёберных мышц и диафрагмы.
Опускание рёбер и подъём
купола диафрагмы в исходное положение.
Уменьшение объёма грудной клетки.
Возрастание давления в лёгких выше атмосферного.
Выталкивание воздуха из
лёгких.
207
Таблица 148
Количественные показатели дыхания
Новорожденные
до 40
Подростки
12–18
Взрослый человек
16–20
Объём спокойного вдоха/
выдоха
~ 500 см3
Резервный объём вдоха
~ 1500 см3
Резервный объём выдоха
~ 1500 см3
Остаточный
объём лёгких
~ 1000–1200 см3
Жизненная
ёмкость
лёгких
~ 3500 см3
Частота дыхательных
движений
(в минуту)
~ 4500–4700 см3
Значения
Средний объём лёгких
Параметры
Внутренняя среда организма
Таблица 149
Состав крови
Вещества
и клетки
Форменные
элементы 45%
Плазма 55%
Вода
208
Белки
Доля
(%)
90
7
Неорганические
вещества
0,9
Другие
вещества
2,1
Тромбоциты
1
Лейкоциты
3
Эритроциты
96
Форменные элементы
Таблица 150
Функции форменных элементов крови
Форменные
элементы
Функции
Эритроциты
(лишены
ядра)
Газообмен — перенос
кислорода к тканям
внутренних органов,
освобождение тканей
от углекислого газа.
Лейкоциты
Специфическая и неспецифическая защита от чужеродных
веществ.
Тромбоциты
(лишены
ядра)
Свёртывание крови,
восстановление повреждённых кровеносных сосудов.
Строение
эритроцита
В лёгких:
Hb + 4O2 o HbO8
В тканях:
HbO8 o Hb + 4O2
Схема 72
Свёртывание крови
209
Таблица 151
Группы крови человека (система АВ0)
Группа крови
Антигены
на мембране
эритроцитов
Антитела
в плазме крови
I (0)
JОJО
—
DиE
II (A)
JАJА или JАJО
A
E
II (B)
JВJВ или JВJО
B
D
IV (AB)
JАJВ
AиB
—
Таблица 152
Иммунитет —
совокупность защитных механизмов,
позволяющих организму бороться с различными
чужеродными факторами.
Естественный
Видовой
Врождённый
Приобретённый
активный
(после
болезни)
пассивный
(с молоком
матери)
Искусственный
активный
(после вакцинации)
210
пассивный
(после введения
сыворотки)
211
Отделы сердца
Состав крови
Таблица 153
К сердцу
Вены
Между левыми предсердием и желудочком
Между правыми предсердием и желудочком
Между правым желудочком и лёгочной артерией
Между левым желудочком и дугой аорты
Трёхстворчатый
Полулунные
Расположение
От сердца
Кровоток
Венозная
Артериальная
Артерии
Сосуды
Правый желудочек
Правое предсердие
Левый желудочек
Левое предсердие
Двустворчатый
Клапаны
Строение сердца
Строение сердца
Кровеносная и лимфатическая системы
Схема 73
Кровообращение
Общая схема
Большой круг
212
Малый круг
Таблица 154
Круг
Движение крови
Большой
Из левого желудочка артериальная кровь попадает
в общий ствол левой дуги аорты. От неё отделяются
парные сонные артерии, по которым артериальная
кровь попадает в головной мозг. Дуга аорты огибает
сердце слева и переходит в непарную спинную аорту. По ней артериальная кровь течёт вдоль позвоночника. От спинной аорты отделяется кишечная
артерия, доставляющая богатую кислородом кровь
к внутренним органам. Отдав кислород органам
и тканям, венозная кровь от головы собирается
в парные передние полые вены, которые перед
правым предсердием сливаются вместе и впадают
в него одним протоком. От внутренних органов венозная кровь собирается в непарную заднюю полую
вену, которая также впадает в правое предсердие.
Малый
Кровообращение
Из правого предсердия венозная кровь попадает
в правый желудочек. Из него она выталкивается
в общий ствол лёгочных артерий, который, разделившись на два, несёт кровь в лёгкие. После
насыщения кислородом по лёгочным венам артериальная кровь возвращается в левое предсердие,
а из него попадает в левый желудочек.
Таблица 155
Сердечный цикл
№
Фаза цикла
1
Сокращение
(систола)
предсердий
Продолжительность
0,1 с
Движение крови
Кровь через двустворчатый и трёхстворчатый
клапаны проталкивается
из левого и правого предсердий соответственно
в левый и правый желудочки. Полулунные клапаны между желудочками и артериями закрыты.
213
Окончание табл. 155
Продолжительность
№
Фаза цикла
Движение крови
2
Сокращение
(систола)
желудочков
0,3 с
Под давлением крови
двустворчатый и трёхстворчатый клапаны
захлопываются, а полулунные клапаны открываются; кровь из правого
желудочка устремляется
в лёгочную артерию, а из
левого — в дугу аорты.
3
Расслабление (диастола) сердца
0,4 с
Расслабление
(диастола)
желудочков
0,4 с
Расслабление
(диастола)
предсердий
0,7 с
Полулунные клапаны
между артериями и желудочками захлопываются, а двустворчатый
и трёхстворчатый клапаны открываются, позволяя крови заполнять
желудочки.
Общая продолжительность
0,8 с
Таблица 156
Частота сердечных сокращений
Возраст
Частота (ударов / мин.)
Новорожденные
125
3 года
100
5 лет
90
16 лет
70–75
Нарушения (у взрослых)
214
Брадикардия
50–55
Тахикардия
100–180
215
Жирорастворимые
Регуляция обмена кальция
и фосфора.
Поддержание необходимой
концентрации кальция в костях.
Участвует в процессе размножения.
Антиоксидант — защищает
липиды клеточных мембран
от перекисей.
Иммуномодулятор.
Рыбий жир
Свежие овощи, неочищенные зерновые,
отруби, растительное
масло.
D
(кальциферол)
Е
(токоферол)
Компонент родопсина — зрительного пигмента.
Структурный компонент клеточных мембран.
Роль
в организме
Рыбий жир, печень,
сливочное масло,
яичный желток, молоко.
Морковь, томаты,
красный перец, абрикосы, облепиха.
Источник
A1
(ретинол)
провитамин
А
(E-каротин)
Витамин
Витамины
Таблица 157
Частичный гемолиз
эритроцитов.
Повышение проницаемости клеточных мембран.
Мышечная дистрофия.
Декальцификация костей — вымывание солей кальция.
Деформация костей —
рахит (чаще у детей).
Поражение эпителия.
Ухудшение зрения.
Авитаминоз
Обмен веществ и превращение энергии в организме
216
Водорастворимые
Регуляция углеводного, белкового и липидного обмена.
Обеспечение нормального роста.
Повышение секреторной активности желудка.
Нормализация работы сердца.
Участвует в клеточном дыхании.
Регуляция деятельности ЦНС.
Участвует в образовании эритроцитов и усвоении нервными
клетками глюкозы.
Регуляция белкового и липидного обмена.
Снижает риск атеросклероза —
отложение на стенках кровеносных сосудов холестерина.
Снижает риск ожирения печени и отложения камней
в желчном пузыре.
Печень, почки,
яйца, миндаль,
шампиньоны, белые
грибы, творог, белокочанная капуста,
гречневая крупа.
Зерновые ростки,
грецкий орех,
фундук, шпинат,
картофель, морковь,
томаты, клубника,
черешня, апельсины, лимоны.
B2
(рибофлавин)
B6
(пиридоксин)
Роль
в организме
Пшеничный хлеб,
соя, фасоль, горох,
картофель, морковь,
печень, свинина,
говядина, молоко.
Источник
B1
(тиамин)
Витамин
Потеря веса.
Нарушение функций
ЦНС.
Анемия.
Нарушение зрения.
Поражение кожи.
Выпадение волос.
Бери-бери — тяжёлое
поражение сердечнососудистой системы.
Авитаминоз
Окончание табл. 129
217
Водорастворимые
Печень, рыба, яйца,
молоко, сыр, финики, арахис, свинина,
брокколи, морковь,
картофель, помидоры, продукты из
цельных злаков,
петрушка, плоды
шиповника, щавель.
Фрукты, овощи,
столовая зелень.
C
(аскорбиновая
кислота)
PP
(никотиновая
кислота)
Печень, копчёная
сельдь, морепродукты, сыр, баранина,
яичный желток.
B12 (цианокобаламин)
Пеллагра — тяжёлые
поражения кожи (дерматиты) и слабоумие.
Цинга — снижение сопротивляемости организма, общая слабость,
мышечные и суставные
боли, кровоточивость
дёсен, выпадение зубов.
Регуляция обмена белков
и углеводов, проницаемости
капилляров.
Участие в клеточном дыхании.
Повышение иммунобиологической сопротивляемости организма.
Стимуляция продукции гормонов надпочечников и регенерации.
Регуляция углеводного и липидного обмена в клетках.
Анемия.
Невротические расстройства.
Участие в синтезе аминокислот, форменных элементов
крови и миелина.
Поддержание жизнедеятельности нервных волокон спинного
мозга.
Выделительная система
Строение почки и нефрона
Схема 74
1 — корковый слой, 2 — мозговой слой, 3 — почечная
лоханка, 4 — почечные пирамиды, 5 — мочеточник,
6 — почечная артерия, 7 — почечная вена,
8 — приносящая артерия, 9 — выносящая артерия,
10 — капсула нефрона, 11 — капиллярный клубочек,
12 — каналец нефрона, 13 — петля нефрона,
14 — нисходящий каналец, 15 — восходящий каналец,
16 — собирательная трубочка, 17 — капиллярное
сплетение нефрона, 18 — вена нефрона.
Состав мочи
Особенности
Первичная моча
Таблица 158
Вторичная моча
Место образования
Капсула нефрона.
Петля нефрона.
Состав
Близка к плазме
крови, содержит
аминокислоты,
глюкозу, некоторые витамины.
Не содержит
аминокислот
и глюкозы.
Понижена концентрация
218
Окончание табл. 158
Особенности
Первичная моча
Вторичная моча
Высокая концентрация воды.
Низкая концентрация мочевины
и мочевой кислоты.
минеральных
солей и воды
(99% всасывается
в кровь).
Высокая концентрация мочевины,
мочевой кислоты,
сульфатов и фосфатов.
6,25–7 л
45–65 мл
150–170 л
1,5–2 л
Часовой
объём
Суточный
объём
Покровы тела и их функции
Таблица 159
Строение кожи
Слой
Особенности
Эпидермис
Многослойный постоянно обновляющийся эпителий, в нижних слоях
которого содержатся пигментные
клетки.
Дерма
Образована соединительной тканью,
в которой расположены потовые,
сальные и млечные железы, а также волосяные фолликулы и корни
ногтей.
Гиподерма
(подкожно-жировая клетчатка)
Образована жировой тканью, в которой откладываются запасные питательные вещества.
219
Окончание табл. 159
Строение
Таблица 160
Функции кожи
Функция
Характеристика
Защитная
Защищает от механических повреждений, потери воды, проникновения чужеродных белковых агентов, синтез
витамина D.
Рецепторная
Содержит огромное количество рецепторов, с помощью которых воспринимаются прикосновения, изменение температуры, болевые ощущения.
Регуляторная
Участвует в терморегуляции (потоотделение и изменение просвета кровеносных сосудов) и выведении продуктов
обмена веществ.
220
Размножение и развитие
Схема 75
Гаметогенез
221
Схема 76
Строение половых клеток человека
Сперматозоид
Яйцеклетка
Схема 77
Половая система
Строение половой системы человека
222
Окончание схемы 77
Ранние этапы эмбриогенеза
Схема 78
Оплодотворение у человека
223
Таблица 161
Особенности эмбрионального развития человека
Время
Процессы
1–4 сутки
Дробление, образование морулы.
5–7 сутки
Дробление, образование бластулы.
7–8 сутки
Имплантация бластулы в слизистую
стенки матки.
7–17 сутки
Гаструляция.
18–28 сутки
Нейруляция.
3–8 недели
Образование плаценты.
15–22 недели
Рост головного мозга и дифференцировка нервной ткани.
20–24 недели
Дифференцировка половой системы.
Развитие ребёнка
Период
Возраст
Новорождённый
1 — 4 неделя
Грудной
1 месяц —
1 год
224
Таблица 162
Особенности
●Несовершенная терморегуляция.
●Учащённый пульс.
●Врождённые физиологические рефлексы.
●Интенсивный рост
и развитие.
●Зарастание родничков
(черепных швов).
●Снижение частоты
дыхательных движений и пульса.
●Появление первых
8 молочных зубов.
●Держание головы
(шейный лордоз) и сидение (грудной кифоз).
Окончание табл. 162
Период
Возраст
Особенности
●Прорезаются осталь-
Раннее
детство
1 — 3 года
Детство
3 года —
10–12 лет
●Активное развитие
Подростковый
девочки:
10 — 16–17 лет
мальчики:
12 — 17–18 лет
●Начало полового
Юношеский
девушки:
16–17 — 20 лет
юноши:
17–18 — 21 год
●Завершение роста
Зрелый
женщины:
20 — 55 лет
мужчины:
21 — 60 лет
●Наиболее эффектив-
Пожилой
55–60 — 70 лет
●Замедление обмена
Старческий
70–75 — 90 лет
ные молочные зубы.
●Вставание и начало
хождения (поясничный
лордоз и крестцовый
кифоз).
●Развиваются речь
и память.
головного мозга.
●Формирование абстрактного мышления
и внутренней речи.
созревания (девочки —
12–13 лет, мальчики —
13–14 лет).
●Усиление вторичнополовых признаков.
и развития организма.
ное функционирование
организма.
●Максимальная работоспособность.
●Пик, а затем постепенное угасание репродуктивной функции.
веществ.
●Снижение работоспособности.
●Старение организма.
225
226
большие
карие
прямой
длинные
норма
курчавые
тёмные
не рыжие
облысение
норма
есть
густые
Цвет глаз
Разрез глаз
Длина ресниц
Цветовое зрение
Форма волос
Цвет волос
Оволосение головы у мужчин
у женщин
Белая прядь
Брови
нормальные
нет
облысение
норма
светлые
рыжие
прямые
дальтонизм
короткие
косой
голубые, серые
маленькие
рецессивный
Вариант проявления
доминантный
Размер глаз
Признаки
Наследование некоторых признаков у человека
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
Х-сцепленный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
Аутосомный /
Сцепленный с полом
Таблица 163
227
есть
есть
полные
карликовость
абсолютный
правой
бас
сопрано
норма
положительный
Ямочки на щеках
Губы
Рост
Слух
Владение рукой
Тембр голоса у мужчин
Тембр голоса у женщин
Свёртываемость крови
Резус-фактор
широкие
Ноздри
Ямочка на подбородке
нет
с горбинкой
Оволосение ушной раковины
Форма носа
толстая
свободная
Мочка уха
тёмная
Цвет кожи
Толщина кожи
есть
Наличие веснушек
нет
отрицательный
гемофилия
альт
тенор
левой
нормальный
норма
тонкие
нет
нет
узкие
прямой
есть
приросшая
тонкая
светлая
аутосомный
аутосомный
Х-сцепленный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
Y-сцепленный
аутосомный
аутосомный
аутосомный
Таблица 164
Типы наследственных заболеваний человека
Связанные с дефектом ядерной ДНК
Генные
Моногенные
Хромосомные
Полигенные
Изменение
структуры
хромосом
Изменение
количества
хромосом
Связанные с дефектом митохондриальной ДНК
Митохондриальные
Таблица 165
Типы наследования некоторых моногенных
заболеваний человека
Название
заболевания
Характер
проявления
Тип наследования
Ахондроплазия
(карликовость)
доминантный
аутосомный
Полидактилия
(дополнительные
пальцы)
доминантный
аутосомный
Синдактилия (сросшиеся пальцы)
доминантное
аутосомный
синдром Марфана
доминантный
аутосомный
Коричневая эмаль
зубов (гипоплазия)
доминантный
Х-сцепленный
228
Окончание табл. 165
Название
заболевания
Характер
проявления
Тип наследования
Альбинизм
рецессивный
аутосомный
Серповидно-клеточная анемия
рецессивный
аутосомный
Фенилкетонурия
рецессивный
аутосомный
Гемофилия
рецессивный
Х-сцепленный
Дальтонизм
рецессивный
Х-сцепленный
Схема 79
Наследование гемофилии у человека
229
230
Изменение
структуры
хромосомы
Изменение
структуры
хромосомы
Изменение
количества
хромосом
Хроническое белокровие
(лейкоз)
Синдром Дауна
Тип
нарушения
Синдром кошачьего крика
Название
заболевания
Трисомия
по 21 хромосоме:
47, XX+21
47, XY+21
Транслокация длинного плеча 22-й хромосомы на 9-ю хромосому
Делеция короткого
плеча 5-й хромосомы
Характер нарушения
Таблица 166
Монголоидные черты лица
Нарушение дерматоглифики ладони
Умственная отсталость
Низкая продолжительность жизни
Рак крови
Мяукающий плач
Нарушение роста
Умственная отсталость
Гибель в младенчестве или
раннем детстве
Особенности проявления
Некоторые хромосомные заболевания человека
231
Изменение
количества
хромосом
Изменение
количества
хромосом
Изменение
количества
хромосом
Изменение
количества
хромосом
Синдром Патау
Синдром Клайнфельтера
Синдром трисомии
Х-хромосомы
Синдром ШерешевскогоТёрнера
Нулисомия
по Х-хромосоме:
45, X0
Трисомия
по Х-хромосоме:
47, ХХХ
Полисомия
по половым хромосомам:
47, XXY
48, ХХXY
Трисомия
по 13 хромосоме:
47, XX+13
47, XY+13
Низкий рост (не более
1,5 м)
Широкая грудная клетка
Короткая крыловидная
шея
Бесплодие
Слабая диспропорция тела
и конечностей
Нарушение роста зубов
Высокий рост
Широкий таз
Узкие плечи
Умственная отсталость
Бесплодие
Расщелина губы и нёба
(заячья губа и волчья
пасть)
Пороки развития сердца
Нарушение зрения
Гибель в течение первого
года жизни
Схема 80
Цитологические основы
хромосомных заболеваний человека
Нерасхождение отцовских
половых хромосом
Нерасхождение материнских
половых хромосом
232
Опорно-двигательный аппарат
Таблица 167
Скелет человека
Элемент скелета
Состав
Череп
Непарные — лобная, затылочная, клиновидная, решётчатая,
нижнечелюстная кости.
Парные — скуловые, носовые,
слёзные, верхнечелюстные, нёбные, височные, теменные кости.
Осевой скелет
Позвоночный столб: шейный
(7 позвонков), грудной (12 позвонков), поясничный (5 позвонков), крестцовый (5 сросшихся позвонков), копчиковый
(4–5 сросшихся позвонков) отделы.
Грудная клетка
Грудина, рёбра
Пояс верхних конечностей
Ключица и лопатка.
Верхняя конечность
(рука)
Плечевая кость, локтевая кость,
лучевая кость, кости запястья,
пясти, фаланг пальцев.
Пояс нижних конечностей
Тазовые кости — сросшиеся
седалищные, лобковые и подвздошные кости.
Нижняя конечность
(нога)
Бедренная кость, большая
и малая берцовые кости, кости
предплюсны, плюсны, фаланг
пальцев.
233
Схема 81
Скелет человека
Скелет
Отделы позвоночника
234
235
Плоские — тазовые, лобная,
височные, теменные, затылочная.
Губчатые — запястные,
предплюсневые.
Трубчатые — плечевая, локтевая,
лучевая, бедренная, берцовые,
пястные, плюсневые, фаланги
пальцев.
Форма костей
Строение трубчатой
кости
Строение и форма костей
Сустав
Таблица 168
Схема 82
Скелет
черепа
верхних конечностей
236
нижних конечностей
Окончание схемы 82
позвонков
1 — тело позвонка, 2 — дуга позвонка,
3 — остистый отросток, 4 — суставной отросток,
5 — суставная впадина, 6 — поперечный отросток,
7 — спинномозговой канал.
Таблица 169
Мышечная ткань
Тип ткани
Особенности
строения
Гладкая
Клетки веретеновидные,
одноядерные.
Непроизвольность сокращения.
Способны находиться в сокращённом состоянии длительное время.
Поперечно-полосатая (скелетная)
Клетки вытянутые, многоядерные.
Произвольность сокращения.
Краткие периоды сокращения и расслабления.
Строение
237
Окончание табл. 169
Тип ткани
Сердечная
Особенности
строения
Строение
Клетки вытянутые, одноили двуядерные.
Клетки располагаются цепочкой, благодаря чему
в ответ на нервный импульс
сокращаются не отдельные
мышечные пучки, а вся
мышечная ткань целом.
Схема 83
Мышцы человека
туловища и конечностей
238
Окончание схемы 83
головы
Таблица 170
Группы мышц
по направленности действия
Группы
мышц
Действие
Примеры
Антагонисты
Создают противоположное действие по отношению друг к другу (сгибатели — разгибатели).
Бицепс — Трицепс
Грудные мышцы —
Широчайшие мышцы спины
Синергисты
Создают однонаправленное действие по отношению друг к другу.
Трицепс — Грудные
мышцы
Мышцы ног — Ягодичные мышцы
239
Органы чувств
Таблица 171
Структура анализатора
Периферический
отдел
Проводниковый
отдел
Рецепторы
Нервные пути
Центральный
отдел
Центр головного
мозга, анализирующий информацию
Схема 84
Зрительный анализатор
Строение глаза
240
Окончание схемы 84
Строение зрительного анализатора
Схема 85
Нарушения и коррекция зрения
241
Схема 86
Строение сетчатки глаза
Схема 87
Слуховой анализатор
Строение уха
242
Окончание схемы 87
Строение слухового анализатора
Схема 88
Вестибулярный анализатор
Строение улитки уха
243
Строение перепончатого лабиринта
Схема 89
Обонятельный и вкусовой анализаторы
Строение органа обоняния
244
Окончание схемы 89
Строение органа вкуса (языка)
Высшая нервная деятельность
Таблица 172
Рефлексы
Рефлекс —
ответная реакция организма на внешний или внутренний раздражитель при участии нервной системы.
Безусловный
Наследственно обусловленная реакция организма на воздействие среды.
Условный
Приобретённая в течение
жизни организма реакция
на воздействие среды.
●Врождённый, передаёт-
●Приобретённый,
ся в череде поколений.
●Видоспецифичный —
проявляется у всех особей
данного вида.
●Постоянный, не затухающий в течение жизни.
не наследуется и не передаётся
потомкам.
●Индивидуальный — проявляется у отдельных особей.
●Временный, затухающий
без регулярной поддержки.
245
Окончание табл. 172
Безусловный
в ответ на
специфические раздражители.
● Контролируется центрами спинного мозга
и подкорковых структур
головного мозга.
●Запускается
Условный
●Вырабатывается на основе безусловного рефлекса
и запускается в ответ на изначально незначимый раздражитель.
● Контролируется корой
больших полушарий.
Таблица 173
Основы учения о высшей
нервной деятельности
Явление
Краткая характеристика
Учёные
Возбуждение
Ответ ткани на раздражение, проявляющийся
как неспецифическими
реакциями, так и выполнением специфических
функций.
Л. Гальвани
Торможение
Активное угнетение или
предупреждение возбуждения благодаря возникновению новой волны
возбуждения.
И.М. Сеченов
Внешнее
(безусловное)
Развивается при действии
более сильного раздражителя, вызывающего формирование нового рефлекса на фоне прекращения
прежнего.
И.П. Павлов
Внутреннее
(условное)
Развивается при неподкреплении условного рефлекса и его угасании.
246
Окончание табл. 173
Явление
Краткая характеристика
Учёные
Доминанта
Устойчивый очаг повышенной возбудимости,
временно затормаживающий все остальные очаги
возбуждения.
Инстинкт
Определённая последовательность безусловных
рефлексов, реализующаяся как сложное автоматическое поведение.
Запечатление
(импринтинг)
Закрепление в памяти
признаков определённых
объектов при формировании врождённых поведенческих актов.
К. Лоренц
Динамический
стереотип
Устойчивый индивидуальный комплекс условных рефлексов, реализуемых в определённой
последовательности.
И.П. Павлов
А.А. Ухтомский,
П.К. Анохин
Таблица 174
Условия выработки условного рефлекса
№
Условия
1
Действие условного раздражителя должно предшествовать действию безусловного.
2
Значимость условного раздражителя должна быть
меньше, чем безусловного.
3
Сила раздражителей должна иметь определённую
величину.
4
Отсутствие посторонних раздражителей.
5
Нервная система должна быть в бодром, работоспособном состоянии.
247
Таблица 175
Этапы выработки условного рефлекса
Этап
Действие
Реакция организма
1
Действие условного раздражителя (свет).
Возбуждение рецепторов
соответствующего анализатора и передача нервного
импульса в его корковый
отдел (ориентировочный
рефлекс).
2
Действие
безусловного
раздражителя
(пища).
Специфическое возбуждение
соответствующего анализатора и передача нервного
импульса через подкорковые центры в его корковый
отдел, который становится
доминантным очагом возбуждения (слюноотделение).
3
Действие
безусловного
раздражителя
(пища) в сочетании с условным
раздражителем
(свет).
Формирование двух очагов
возбуждения в коре головного мозга и образование
между ними временной
рефлекторной связи по
принципу доминанты (ориентировочный рефлекс +
слюноотделение).
4
Действие условного раздражителя (свет).
Безусловная реакция организма н действие условного
раздражителя (слюноотделение).
248
Таблица 176
Фазы сна
Фаза
Особенности
Медленный сон
(ортодоксальный)
1–1,5 часа
●Торможение большинства от-
Быстрый сон
(парадоксальный)
10–20 минут
●Активность мозга сходна с со-
делов ЦНС.
●Снижение активности внутренних органов.
●Дыхание редкое.
●Частота сердцебиений и артериальное давление снижаются.
●Снижение температуры тела.
стоянием бодрствования.
●Сокращение мимической мускулатуры лица и сгибателеразгибателей пальцев рук.
●Быстрые хаотичные движения
глаз под закрытыми веками.
●Дыхание нерегулярное.
●Частота сердцебиений и артериальное давление повышаются.
249
250
Познавательные процессы
Усвоение информации без её осмысления.
Небольшое количество информации, поступающей
от органов чувств в состоянии, пригодном для непосредственного использования, которое удерживается
короткое время.
Хранение значительного количества информации потенциально бесконечное время.
кратковременная
долгосрочная
Память
механическая
Способности по накоплению, сохранению и воспроизведению информации об объектах, явлениях и событиях
и многократному переводу её в область сознания.
Наблюдение
Осмысление и сознательное усвоение информации.
Целенаправленное восприятие и регистрация свойств
и особенностей поведения объекта или субъекта.
Восприятие
логическая
Чувственное познание предметов и явлений окружающего мира.
Ощущения
Краткая характеристика
Таблица 177
Психическое отражение отдельных свойств и состояний объектов, субъектов и явлений.
Процесс
Особенности высшей нервной деятельности человека
251
Познавательные процессы
Психические процессы
Бессознательное восприятие без приложения волевых
усилий.
Сознательное восприятие с приложением волевых
усилий.
произвольное
(активное)
Избирательная направленность восприятия конкретного объекта, события или явления.
Внимание
непроизвольное
(пассивное)
Краткосрочная субъективная оценка реальных или
возможных ситуаций и объектов окружающего мира,
включая самооценку.
Эмоции
Способность сознательно управлять своими эмоциями,
действиями и поступками.
Воля
Построение образов, не воспринятых ранее предметов,
явлений или ситуаций в результате образования дополнительных логически-временных связей.
Воспроизведение образов воспринятых ранее предметов, явлений или ситуаций.
Опосредованное и обобщённое познание действительности.
воображения
памяти
Способность к спонтанному возникновению (пассивное)
или намеренному построению (активное) в сознании
образа объекта или ситуации без участия органов
чувств.
Мышление
Представления
Воображение
Таблица 178
Темперамент —
устойчивые индивидуальные психофизиологические
особенности личности, связанные с динамическими
аспектами её деятельности.
Типы
темперамента
Особенности
Меланхолик
(слабый тип)
Легковозбудимый, малообщительный,
эмоционально ранимый, неуверенный
в себе, со сниженным уровнем активности, склонностью к глубоким внутренним переживаниям, нестандартностью
мышления и богатым воображением.
Холерик
(сильный неуравновешенный тип)
Легковозбудимый, эмоциональный,
общительный, с высоким уровнем активности, энергичностью действий,
сильными и ярко выраженными эмоциональными переживаниями, несдержанный и вспыльчивый в конфликтных ситуациях.
Сангвиник
(сильный
уравновешенный подвижный тип)
Спокойный, устойчивый, подвижный,
общительный, с хорошо развитым вниманием и работоспособностью, быстро
реагирует на события, легко переживает неприятности и собственные неудачи.
Флегматик
(сильный
уравновешенный инертный
тип)
Спокойный, малоэмоциональный,
малообщительный, малоподвижный,
с хорошо развитым вниманием и работоспособностью, с постоянными чувствами и привычками, смена которых
встречает сильные затруднения.
252
Здоровье человека
Схема 90
Правила переливания крови
Таблица 179
Причины обращения в медико-генетическую
консультацию
Близкородственный брак
Наличие в семье детей с нарушениями развития
Наличие родственников
с наследственными заболеваниями
Работа супругов на вредном
производстве
Таблица 180
Мутагены
Химические
Биологические
Ионизирующее
излучение
Физические
Соли тяжёлых
металлов
Специфические
фрагменты ДНК
Ультрафиолетовое излучение
Перекиси
и органические
растворители
Вирусы
Радиоактивный
распад
Пестициды
и гербициды
Антигены микроорганизмов
Экстремальные
температуры
Наркотические
вещества, в том
числе алкоголь
и никотин
Метаболиты
253
Приёмы оказания первой
доврачебной помощи
Схема 91
Первая помощь при артериальном кровотечении
Схема 92
Первая помощь при переломах
(наложение шины):
руки
ноги
Схема 93
Первая помощь при переломе позвоночника
254
ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ
И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Экологические факторы
и их влияние на организмы
Таблица 181
Среда жизни (обитания) —
часть природы, окружающей живой организм, с которой
он непосредственно взаимодействует.
Среды жизни
Особенности
Водная
Большая плотность.
Большие перепады давления.
Относительно малое содержание
кислорода.
Относительная выровненность
температур.
Сильное поглощение солнечного
света.
Наземно-воздушная
Низкая плотность воздуха.
Высокое содержание кислорода.
Дефицит влаги.
Большая амплитуда температурных колебаний.
Большое количество солнечного
света.
Почва
Большая плотность.
Снижение содержания кислорода с глубиной.
Умеренное содержание влаги.
Выровненность температур.
Резкий недостаток солнечного
света.
Большие запасы органических
и минеральных веществ.
255
Окончание табл. 181
Среды жизни
Живые организмы
Особенности
Постоянство давления.
Отсутствие кислорода.
Постоянство температур.
Постоянство солевого и осмотического режима.
Отсутствие солнечного света.
Переизбыток пищевых ресурсов.
Ограниченность жизненного пространства.
Ответная реакция организма
хозяина.
Таблица 182
Экологические факторы —
отдельные свойства или элементы среды, оказывающие
влияние на организм хотя бы на одной из стадий его
индивидуального развития.
Факторы
Особенности
Абиотические
Элементы неживой природы, воздействующие на организм.
Биотические
Все виды влияния одних организмов на другие.
Антропогенные
Все формы деятельности человека, оказывающие влияние на
живую природу.
256
Таблица 183
Абиотические факторы среды
Влажность
Свет
Температура
Факторы
Группы
организмов
Особенности
Пойкилотермные (холоднокровные)
Виды с непостоянной
температурой тела (все
беспозвоночные, низшие
хордовые, рыбы, амфибии, пресмыкающиеся).
Гомойотермные (теплокровные)
Виды с постоянной температурой тела (птицы,
млекопитающие).
Светолюбивые
Виды, населяющие
открытые, постоянно
и хорошо освещаемые
местообитания.
Теневыносливые
Виды, одинаково хорошо переносящие как
затенение, так и прямое
солнечное освещение.
Тенелюбивые
Виды, населяющие слабо или плохо освещаемые местообитания и не
переносящие прямого
солнечного освещения.
Гигрофильные
Гигрофитные
Виды, предпочитающие
влажные или переувлажнённые местообитания.
Мезофильные
Мезофитные
Виды, предпочитающие
умеренно-увлажнённые
местообитания.
Ксерофильные
Ксерофитные
Виды, предпочитающие
засушливые местообитания.
257
258
Каждый фактор характеризуется зоной оптимальных значений для данного вида и имеет пределы положительного влияния. При приближении
интенсивности действия фактора к критическим
точкам (пределам выносливости) происходит угнетение жизнедеятельности организма.
Наиболее значимым для организма является тот
фактор, который более всего отклоняется от своих
оптимальных значений.
Два вида не могут существовать совместно, если
рост численности обоих видов лимитирован одним
и тем же жизненно важным ресурсом, количество
и доступность которого ограничены.
Минимума
(лимитирующего фактора)
Конкурентного исключения
Формулировка
Оптимума
(толерантности)
Закон
Закономерности влияния экологических
факторов на организм
Г.Ф. Гаузе
Ю. Либих
В.Э. Шелфорд
Автор
Таблица 184
Схема 94
Закон оптимума (толерантности)
Таблица 185
Биотические взаимоотношения
Тип взаимоотношений
Виды
Особенности
1
2
Мутуализм
(симбиоз)
+
+
Обоюдовыгодное (факультативное — протокооперация или
облигатное — симбиоз, мутуализм) взаимодействие организмов, в результате которого
каждый из них получает определённую выгоду.
Комменсализм
+
0
Одностороннее использование
одного вида другим без причинения ему вреда.
Аменсализм
–
0
Взаимодействие двух организмов, при котором для одного из
них результаты отрицательны,
а для другого нейтральны.
259
Окончание табл. 185
Тип взаимоотношений
Виды
Особенности
1
2
Хищничество
+
–
Один вид однократно использует другой как источник пищи.
Паразитизм
+
–
Один вид использует другой не
только как источник пищи, но
и как место постоянного или
временного обитания.
Конкуренция
–
–
Взаимно невыгодное взаимодействие организмов одного
(внутривидовая) или разных
(межвидовая) видов, предъявляющих максимально сходные
требования к среде.
Нейтрализм
0
0
Сожительство двух организмов,
не оказывающее на них ни положительного, ни отрицательного
влияния.
Схема 95
Биотические взаимоотношения
260
Экосистемная организация
живой природы
Таблица 186
Взаимодействие компонентов экосистемы
(биогеоценоза)
Экосистема
(А.Дж. Тенсли — 1935)
Совокупность организмов и неорганических компонентов, в пределах которой может осуществляться
круговорот веществ.
Биогеоценоз
(В.Н. Сукачёв — 1942)
Исторически сложившееся устойчивое сообщество
организмов разных видов (биоценоз), тесно связанных
между собой и с окружающей их неживой природой
(экотоп) обменом веществ и энергии.
261
Таблица 187
Пространственная
Видовая
Структура экосистемы
Общее число видов
и соотношение численности или биомассы особей каждого из них.
Доминанты — виды, преобладающие по численности
или биомассе.
Закономерное распределение видов
относительно друг
друга в пространстве.
Вертикальная (ярусная) —
распределение совместно обитающих видов в вертикальном направлении.
Горизонтальная (мозаичная) — распределение совместно обитающих видов
в горизонтальном направлении.
Трофическая
Взаимодействие организмов, занимающих определенное
место в биологическом круговороте.
262
Эдификаторы — виды, определяющие условия, складывающиеся в биогеоценозе.
Продуценты — автотрофные организмы, синтезирующие органическое вещество
из неорганических веществ.
Консументы — гетеротрофные организмы, потребляющие готовое живое органическое вещество.
Редуценты — гетеротрофные организмы, разрушающие мёртвое органическое
вещество и превращающие
его в неорганические вещества.
Таблица 188
Трофические уровни
Трофический
уровень
Организмы
Первый
Зелёные фотосинтезирующие растения.
Второй
Растительноядные животные и паразитические растения.
Третий
Плотоядные животные — хищники первого порядка и паразиты растительноядных животных.
Четвёртый
Плотоядные животные — хищники
второго порядка и паразиты хищников
первого порядка.
Пятый
Организмы, потребляющие мёртвое органическое вещество.
Таблица 189
Цепи и сети питания
Пищевая
(трофическая) цепь
Пищевая
(трофическая) сеть
Группа живых организмов, связанных между
собой потоками вещества
и энергии, возникающими
в процессе трофических
взаимоотношений.
Пищевые отношения групп
организмов в сообществе,
где все живые существа являются объектами питания
других.
263
Схема 96
Пищевые цепи
Тип цепи
Схема
Пастбищная
(цепь выедания)
Детритная
(цепь разложения)
Таблица 190
Продукция экосистем
Первичная
Вторичная
Образование биомассы
и энергии продуцентами за
единицу времени на единицу площади.
Накопление биомассы
и энергии консументами.
Таблица 191
Правило экологической пирамиды
Правило Линдемана
Правило экологической
пирамиды
В пищевых цепях при переходе от одного трофического
уровня к другому организмам, занимающим более
высокий уровень, передаётся не более 10% энергии, поступившей на предыдущий
трофический уровень.
На каждом последующем
трофическом уровне численность особей, а также
количество создаваемой за
единицу времени биомассы или получаемой энергии будет всегда меньше,
чем на предыдущем.
264
Таблица 192
Особенности пирамид биомасс
Наземные (прямые)
Водные (перевёрнутые)
Низкая скорость оборота
генераций продуцентов.
Высокая скорость оборота
генераций продуцентов.
Низкие темпы относительного прироста
биомассы.
Высокие темпы относительного прироста биомассы.
Низкие темпы потребления первичной продукции.
Высокие темпы потребления первичной продукции.
Накопление значительной
части первичной продукции в экосистеме.
Накопление незначительной части первичной
продукции в экосистеме.
Таблица 193
Сукцессия —
закономерный направленный процесс изменения
сообществ в результате взаимодействия живых
организмов между собой и с окружающей их
абиотической средой.
Первичная
Вторичная
Развивается на территории, изначально лишённой
биогеоценоза.
Развивается на территории
с ранее существовавшим
биогеоценозом.
265
Таблица 194
Основные отличия природных экосистем
и агроэкосистем
Природные экосистемы
Высокое видовое разнообразие
Агроэкосистемы —
пространственно ограниченные, искусственно созданные экосистемы, регулярно
поддерживаемые человеком
для получения сельскохозяйственной продукции.
Низкое видовое разнообразие
Полидоминантность
Монодоминантность
Длинные цепи питания
Короткие цепи питания
Способность к саморегуляции
Неспособность к саморегуляции
Высокая устойчивость
Низкая устойчивость
Замкнутый круговорот
веществ, т.к. большая
часть продукции остаётся в экосистеме
Незамкнутый круговорот
веществ из-за регулярного
изъятия продукции из экосистемы
Биосфера — глобальная экосистема
Таблица 195
Учение В.И. Вернадского о биосфере
Биосфера
Ноосфера
Оболочка Земли, в которой
существует или когда-либо существовала жизнь,
и которая постоянно подвергается или подвергалась
воздействию живых организмов.
Сфера взаимодействия
социума и природы, в которой разумная деятельность человека является
определяющим фактором
развития.
266
Таблица 196
Состав биосферы
Вещество
Особенности
Примеры
Живое
Совокупность всех
живых организмов
на Земле.
микроорганизмы
грибы
растения
животные
Биогенное
Органические и органоминеральные
вещества, созданные
в результате жизнедеятельности живых
организмов.
нефть
газ
каменный уголь
торф
известняк
Косное
Вещество, образующееся без участия
живых организмов.
вулканические
горные породы
Биокосное
Вещество, образующееся в результате
жизнедеятельности
живых организмов
и природных процессов.
почва
ил
кора выветривания
Таблица 197
Функции живого вещества в биосфере
Функции
Особенности
Энергетическая
Ассимиляция автотрофными организмами энергии и передача её по
пищевым цепям.
Газовая
Выделение в атмосферу молекулярного кислорода в процессе фотосинтеза.
Транспортная
Обеспечение миграции атомов в биосфере.
267
Окончание табл. 185
Функции
Особенности
Концентрирующая
Способность живых организмов аккумулировать различные химические
элементы и вещества.
Деструктивная
Разложение органических веществ
до неорганических.
Средообразующая
Активное воздействие на среду и её
изменение.
Таблица 198
Границы
жизни
до 11,022
км
на суше — до
4 км, ниже
дна океана —
до 2,5 км
268
до 20–22 км
(споры бактерий, грибов)
11,022 км
Поверхность — почва.
Верхняя часть — осадочные
горные породы.
Нижняя часть — граниты
и базальты.
30–70 км
Протяжённость
Сублитораль — до 200 м.
Батиаль — до 3–3,5 км.
Абиссаль — до 6 км.
Ультраабиссаль —
до 11,022 км.
2–3 тыс. км
Атмосфера
(газовая)
Тропосфера (водяные
пары) — до 12–15 км.
Стратосфера (озоновый
экран) — до 40–45 км.
Ионосфера (разреженные
газы) — выше 45–50 км.
Гидросфера
(водная)
Состав и границы
Литосфера
(твёрдая)
Оболочки
Земли
Границы биосферы
Схема 97
Круговорот веществ в биосфере
Круговорот воды в биосфере
Круговорот углерода в биосфере
269
Окончание схемы 97
Круговорот азота в биосфере
Круговорот фосфора в биосфере
270
Схема 98
Природные ресурсы
Справочное издание
Маталин Андрей Владимирович
БИОЛОГИЯ
В ТАБЛИЦАХ И СХЕМАХ
6–9 классы
Редакция «Образовательные проекты»
Ответственный редактор Е. Маталина
Художественный редактор Н. Фёдорова
Технический редактор Г. Этманова
Компьютерная верстка Н. Билюкина
Подписано в печать 10.06.2019. Формат 70x90 1/32.
Усл. печ. л. 9,94.
Тираж 4000 экз.
(Новая школьная программа)
Тираж 7000 экз.
(Подготовка к основному государственному экзамену)
Произведено в Российской Федерации
Изготовлено в 2019 г. Изготовитель: ООО «Издательство АСТ»
Общероссийский классификатор продукции ОК-034-2014
(КПЕС 2008); 58.11.1 — книги, брошюры печатные
ООО «Издательство АСТ»
129085, г. Москва, Звёздный бульвар, дом 21, строение 1,
комната 705, пом. I, 7 этаж.
Наш электронный адрес: www.ast.ru
e-mail: stelliferovskiy@ast.ru; www.book24.ru
По вопросам приобретения книг обращаться по адресу:
123317, г. Москва, Пресненская наб., д. 6, стр. 2
Деловой комплекс «Империя», а/я №5