Вопрос. Основные эксперименты в области моделирования ранних этапов жизни на Земле

Вопрос. Основные положения теории химико-биологической эволюции на Земле.(теория Опарина)

В 1923 году советским биохимиком Алексеем Опариным была разработана теория биохимической эволюции. Основа теории - идея о том, что миллиарды лет назад при формировании планеты первыми органическими веществами были углеводороды, которые образовались в океане из более простых соединений. Соединения углеводорода с азотом и простейших молекул аммиака, воды, метана и водорода с рядом других химических элементов образовывали сложные органические вещества. Энергию для осуществления этих процессов создавали частые грозовые электрические разряды и интенсивная солнечная радиация, выделявшая значительное количество ультрафиолетового излучения, падавшего на Землю до того, как образовался озоновый слой. Органические вещества, постепенно накапливаясь в океане, создавали прочные молекулярные связи, которые были устойчивы к разрушающему действию ультрафиолетового излучения. Жизнь явилась результатом длительных эволюционных углеродных соединений. Вещества, близкие по своему химическому составу к белкам и другим органическим соединениям, составляющие основу живых организмов, возникли на основе углеводородов. Белковые соединения в «первичном бульоне» притягивали и связывали молекулы жиров и воды, что позволяло жирам обволакивать поверхность белковых тел, структура которых напоминала мембрану клеток. Полученные в результате такого взаимодействия тела Опарин назвал коацерватами (коацерватными каплями), а сам процесс – коацервацией. В дальнейшем поглощая из окружавшей среды белковые вещества, структура коацерватов усложнялась, и они стали похожи на примитивные, но уже живые клетки, а химические соединения внутреннего состава позволяли им расти, видоизменяться, осуществлять обмен веществ и размножаться. Теория биохимической эволюции, важным этапом которой явилось формирование мембранной структуры, предполагала, что с появлением мембраны ускорился процесс упорядочения и усовершенствования метаболизма, а дальнейшее усложнение обмена веществ происходило с помощью катализаторов. Теория биохимической эволюции и происхождения жизни на Земле, высказанная Алексеем Опариным, признана многими ученые, однако из-за большого количества предположений и допущений, она вызывает некоторые сомнения.

35 вопрос. Вирусы, как неклеточная форма жизни: характеристика вирусов растений.

Отличительной особенностью многих вирусов растений является разобщенный геном, фрагменты которого находятся в различных вирионах. Для репликации таких вирусов необходимо, чтобы в клетке присутствовали вирионы, несущие в сумме полный набор генома. Вирусы растений распространяются в природе с помощью биологических и механических переносчиков, через семена или контактным путем через почву и сок больных растений
1. Палочкообразные вирусы - характеризуются довольно высоким отношением белка к нуклеиновой кислоте, что соответствует их структурным особенностям. Белковые субъединицы наиболее хорошо исследованного представителя этой группы — ВТМ (Вирус табачной мозаики) — расположены в виде спирали. Все другие палочкообразные вирусы почти наверняка имеют ту же структуру. Существует два типа палочкообразных вирусов. Одни из них, подобно ВТМ и вирусу табака, представляют собой жесткие палочки длиной порядка 300 им или менее. Другую, более многочисленную группу образуют длинную и достаточно гибкие палочки.
• Вирус погремковости табака
• Вирус штриховатой мозаики ячменя
• Гибкие палочкообразные частицы:
- Х-вирус картофеля
- Y-вирус картофеля
- S-вирус картофеля
- вирус желтухи свеклы
2. Икосаэдрические вирусы – у которых структура поверхности в настоящее время установлена, распадаются на два класса, соответствующих значениям.
• Вирусы жёлтой мозаики турнепса (ВЖМТ)
• Вирус крапчатости конских бобов
• Вирус огуречной мозаики
• Вирус хлоротической крапчатости коровьего гороха
• Вирус некроза табака
• Вирус-сателлит
3. Вирус мозаики люцерны - (калико) проявляется на единичных растениях в виде желтой мозаичной раскраски долей листьев, переходящей позже в некротическую, а также в виде мраморности, курчавости, мелколистности, скручивания долей листьев. Различия симптомов проявления болезни на ботве обусловливаются как штаммом возбудителя, так и биологическими особенностями сорта картофеля. Наблюдается и латентная форма болезни. На клубнях она проявляется в виде сетчатого некроза паренхимы, пораженные клубни часто уродливые. Возбудитель болезни – вирус мозаики люцерны (ВМЛ) – Alfalfa mosaic virus (AMV). Вирус передается клубнями, а также механическим путем и различными видами тлей. Возможна передача и цикадами
4. Вирусы содержащие двухцепочечную РНК
• Вирус раневых опухолей (ВРО)
• Вирус карликовости риса (ВКР)
ВРО и ВКР содержат приблизительно в пять раз больше РНК, чем многие другие вирусы растений (например, ВТМ и ВЖМТ). Весьма нестабильны, в то же время обладают высокой степенью инфекционности.
5. Крупные вирусы, имеющие внешнюю оболочку:
• Вирус бронзовости томатов
• Вирус желтой карликовости картофеля
• Вирус некротического пожелтения салата-латука
• Вирус гомфрены
• Вирус мозаики кукурузы
• Вирус полосатой мозаики пшеницы
• Вирусоподобные частицы в растениях подорожника
• Вирус пожелтения жилок осота

36 вопрос. Вирусы, как неклеточная форма жизни: характеристика вирусов бактерий.

Бактериофаги – вирусы бактериальных клеток.
У бактериофагов 4 вида геномов.
В основном бактериофаги – ДНК-содержащие вирусы. Их ДНК может быть:
1) линейной. Могут иметь липкие концы, содержать геномные белки или инвертированные концевые повторы.
2) однонитевой
3) двухнитевой
4) кольцевой
Бывают оболочечные и безоболочечные вирионы, изометрические, палочковидные и нитевидные формы.
Бактериофаги с хвостовым отростком:
1) с сократительным
2) с длинным несократительным
3) с коротким

37 вопрос. Вирусы, как неклеточная форма жизни: характеристика вирусов человека и животных.

Вирусы (лат. «яд») – облигатные внутриклеточные паразиты. Они поражают все группы живых организмов, живут в клетках растений, животных, человека и даже бактерий (бактериофаги). Открыты в 1892 году русским ботаником Дмитрием Ивановским, однако долгое время оставались неисследованными из-за того, что имели мельчайшие размеры (от 20 до 300 нм). Только появление электронного микроскопа позволило изучить эти существа.
Вирусы имеют настолько простое строение, что их нередко вообще не считают живыми. Каждая вирусная частица состоит из небольшого количества генетического материала (ДНК или РНК), заключённого в белковую оболочку (капсид). В составе ряда вирусов присутствуют углеводы и жиры. Некоторые вирусы (например, вирус герпеса) имеют дополнительную оболочку, образующуюся из плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом.Один из возбудителей болезней растений - вирус табачной мозайки. Подобный вирус встречается у картофеля, таматов, цветов, плодовых и ягодных культур. Одним из признаков вирусоного паражения является изменение окраски цветов в поколения (например тюльпанов) и изменения окраски листьев (желтуха растений).Наряду с вирусами растений существует опасные возбудители болезней животных и человека. Это - оспа, полиомиелит, бешенство, вирусный гепатит, грипп, СПИД и т.д. Многие вирусы, к которым чувствителен человек, поражает животных и наоборот. Кроме того некоторые животнве являются переносчиками вирусов человека, при этом не болея.

38 вопрос. Особенности строения прокариотических клеток: клеточная оболочка и внеклеточные образования.

Прокариоты сферической формы-кокки могут после деления не расходится. для них характерно наличие сложной оболочки. цитоплазматическая мембрана снаружи окружена покровными структурами образующие клеточную стенку. в зависимости от строения кл. стенки они делятся на две большие группы. если кл. бактерии обработать сначала кристаллическим фиолетовым. а затем йодом - образуется окрашенный комплекс. при следующей обработке спиртом в зависимости от строения кл. стенки. у так называемых грамположительных видов – этот комплекс удерживается кл. У ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ видов окрашенный комплекс вымывается из кл. и они обесцвечиваются. КРАСИТЕЛЬ ГРАМА окрашивает пептидогликан - слой наружный от цитоплазматической мембраны. АЭРОСОМЫ - (газовые вакуоли) группировки мембранных пузырьков с газом увеличивают плавучесть ВОЛЮТИНОВЫЕ ГРАНУЛЫ -локальные скопления полифосфатов - высокоэнергетических веществ.

39 вопрос. Особенности строения прокариотических клеток: внутриклеточные структуры.

---------Отсутствие четко оформленного ядра
Наличие жгутиков, плазмид и газовых вакуолей
Структуры, в которых происходит фотосинтез
Формы размножения — бесполый способ, имеется псевдосексуальный процесс, в результате которого происходит лишь обмен генетической информацией, без увеличения числа клеток.
Размер рибосомы — 70s(по коэф. седиментации различают и рибосомы др. типов, а также субчастицы и биополимеры, входящие в состав рибосом)
---------Для клеток прокариот характерно отсутствие ядерной оболочки, ДНК упакована без участия гистонов. Тип питания осмотрофный.Генетический материал прокариот представлен одной молекулой ДНК, замкнутой в кольцо, имеется только один репликон. В клетках отсутствуют органоиды, имеющие мембранное строение. В геноме могут присутствовать мобильные генетические элементы, а у некоторых прокариот (например, вольбахия) их содержится необычно много.

Дата добавления: 2015-04-24