Контрольная работа по "Биологии"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

ФАКУЛЬТЕТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Наименование учебной дисциплины: БИОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ЭКОЛОГИИ

Тема: вариант 6

Проверил:___К.Е. Ведерников_______

Выполнил:_____Н.А. Лазукова______

Специальность_____140106 - ЭОП___

Курс    ______2___________________

Группа     ____8___________________

Шифр     _____1004066_____________

Дата     _______8 ноября 2011_______

Подпись    ________________________

Ижевск 2011

Содержание:

1.      Содержание…………………………………………………………….2

2.      Строение и функции клеточной мембраны………………………..3

3.      Иммунная и эндокринная системы человека……………………..6

4.      Учение В.И. Вернадского. Закон динамического равновесия в природе…………………………………………………………………9

5.      Классификация фитоценозов в зависимости от состава сообществ. Агрофитоценозы. Физиологические, механические, и биологические связи в биоценозах……………………………………………………13

6.      Какое наказание последует при незаконной охоте и уничтожении критических местообитаний для организмов, записанных в Красную Книгу……………………………………………………………………22

7.      Список литературы…………………………………………………...23

1.      Строение и функции клеточной мембраны.

              Клеточная мембрана (или цитолемма, или плазмалемма, или плазматическая мембрана) отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая ее целостность, регулируя обмен между клеткой и средой.

              Внутриклеточные мембраны - это замкнутые одиночные или связанные друг с другом участки цитоплазмы. Они разделяют клетку на специализированные замкнутые пространства (отсеки)  — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определенные условия внутриклеточной среды.

              Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса липидов. Молекулы липидов делятся на три класса: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Сложные липиды — фосфолипиды и гликолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул обращены внутрь, а гидрофильные — наружу. Такая структура идеально подходит для образования раздела двух фаз: внешней и внутриклеточной среды. Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим — более жёсткие и хрупкие. Также холестерол служит «стопором», препятствующим перемещению полярных молекул из клетки и в клетку. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран. Их состава и ориентация в разных мембранах различаются.

Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, переход отдельной молекулы из одного слоя в другой (так называемый флип - флоп) затруднён.

Рис. 1. Строение мембраны.

Строение мембраны: А — гидрофильная головка фосфолипиды; В — гидрофобные хвостики фосфолипиды; 1 — гидрофобные участки белков Е и F; 2 — гидрофильные участки белка F; 3 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к липиду в молекуле гликолипида (гликолипиды встречаются реже, чем гликопротеины); 4 — разветвленная олигосахаридная цепь, присоединенная к белку в молекуле гликопротеина; 5 — гидрофильный канал (функционирует как пора, через которую могут проходить ионы и некоторые полярные молекулы).

              В состав мембраны могут входить углеводы (до 10%). Углеводный компонент мембран представлен олигосахаридными или полисахаридными цепями, связанными с молекулами белков (гликопротеины) или липидов (гликолипиды). В основном углеводы располагаются на наружной поверхности мембраны. Углеводы обеспечивают рецепторные функции мембраны. В животных клетках гликопротеины образуют надмембранный комплекс — гликокаликс, имеющий толщину несколько десятков нанометров. В нем располагаются многие рецепторы клетки, с его помощью происходит адгезия (притяжение молекул одного вещества к молекулам другого вещества) клеток.

Молекулы белков, углеводов и липидов подвижны, способны перемещаться в плоскости мембраны.  Методом электронной микроскопии была определена толщина клеточных мембран (6-12 нм). Химический анализ показал, что мембраны в основном состоят из липидов и белков, количество которых неодинаково у разных типов клеток.

Наиболее характерным структурным признаком является то, что мембраны всегда образуют замкнутые пространства, и такая микроструктурная организация мембран позволяет им выполнять важнейшие функции:

Барьерная функция обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой, выражается в том, что мембрана при помощи соответствующих механизмов участвует в создании концентрационных градиентов, препятствуя свободной диффузии, т.е. избирательная проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.

Транспортная функция обеспечивает  прохождение через мембрану веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке соответствующего pH и ионной концентрации, которые нужны для работы клеточных ферментов.

Различают:

1) пассивный транспорт — процесс прохождения веществ через липидный бислой, идущий без затрат энергии, путем диффузии; Вариантом этого механизма является облегчённая диффузия, при которой веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула. У этой молекулы может быть канал, пропускающий вещества только одного типа.

2) активный транспорт — процесс прохождения веществ, идущий с затратами энергии. Частицы, по какой-либо причине не способные пересечь фосфолипидный бислой, например, из-за гидрофильных свойств, так как мембрана внутри гидрофона и не пропускает гидрофильные вещества, или из-за крупных размеров, но необходимые для клетки вещества, могут проникнуть сквозь мембрану через специальные белки-переносчики (транспортеры) и белки-каналы или путем эндоцитоза.

Регуляторная функция заключается в тонкой регуляции внутриклеточного содержимого и внутриклеточных реакций за счет рецепции внеклеточных биологически активных веществ, что приводит к изменению активности ферментных систем мембраны и запуску механизмов вторичных "мессенджеров" ("посредники").

Контактная функция клеточной мембраны заключается в организации зон специфического или неспецифического контакта между клетками с образованием тканевой структуры. При этом в области контакта возможен обмен ионами, медиаторами, макромолекулами между клетками, или передача электрических сигналов.

Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы (в рецепторах).

2.                  Иммунная и эндокринная системы человека.

              Основными системами организма, контролирующими и регулирующими постоянство внутренних сред (в том числе постоянство белкового состава — белковый гомеостаз), являются эндокринная и иммунная системы.              

              Эндокринная система человека - система желез внутренней секреции, локализованных в центральной нервной системе, различных органах и тканях; одна из основных систем регуляции организма. Регулирующее влияние эндокринная система осуществляет через гормоны, для которых характерны высокая биологическая активность (обеспечение процессов жизнедеятельности организма: роста, развития, размножения, адаптации, поведения). Центральным звеном эндокринной системы является гипоталамус и гипофиз. Периферическое звено эндокринной системы - щитовидная железа, кора надпочечников, а также яичники и яички, железы, паращитовидные железы, b-клетки островков поджелудочной железы.
Особое место в эндокринной системе занимает гипоталамо-гипофизарная система.
Гипоталамус в ответ на нервные импульсы оказывает стимулирующее или тормозящее действие на переднюю долю гипофиза. Через гипофизарные гормоны гипоталамус регулирует функцию периферических желез внутренней секреции. Так, например, происходит стимуляция тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза, а последний, в свою очередь, стимулирует секрецию щитовидной железой тиреоидных гормонов. В связи с этим принято говорить о единых функциональных системах: гипоталамус - гипофиз - щитовидная железа, гипоталамус - гипофиз - надпочечники.
Выпадение каждого из компонентов гормональной регуляции из общей системы нарушает единую цепь регуляции функций организма и приводит к развитию различных патологических состояний.
              Эндокринная система организма не только контролирует постоянство внутренних сред организма, но и сама оказывает большое влияние на процессы старения. Эндокринные железы (железы внутренней секреции) — это дирижеры обмена веществ и других важных процессов, происходящих в организме. Они осуществляют свои функции при помощи гормонов, выделяемых непосредственно в кровь. Деятельность самих желез также регулируется с помощью гормонов, которые выделяет гипофиз — своеобразный пульт управления и координации действия гормонов. Гипофизом, в свою очередь, руководит гипоталамус, расположенный в мозгу и представляющий «гибрид» нервной и эндокринной систем. Механизм этой регуляции осуществляется при помощи различных аминов (катехоламины, адреналин, норадреналин и др.). Нарушение гомеостаза при старении — это не просто неправильное функционирование эндокринных желез, а скорее нарушение контроля гипоталамуса над гипофизом. Как следствие этого, гипофиз также теряет контроль над деятельностью эндокринных желез, активность которых начинает изменяться. Так, максимальная активность гормонов тимуса достигается у человека в 7—9 лет. В старости активность большинства желез сохраняется на несколько меньшем уровне, резко снижается активность тимуса и половых желез и повышается активность ряда гормонов гипофиза, которые как бы пытаются компенсировать функции угасающих желез, стимулировать их действие.

              Иммунная (защитная) система организма — это группа органов и клеток, защищающих организм от действия микроорганизмов, вирусов и аномальных клеток собственного организма (раковые или поврежденные клетки). Органы иммунной системы человека делятся на:

       Центральные органы иммунной системы человека, те в которых происходит  процесс развития и созревания лимфоцитов. В центральных органах иммунной системы человека отбираются и выживают те лимфоциты, которые толерантны к собственным антигенам.

      Периферические органы иммунной системы человека, те в которых зрелые лимфоциты взаимодействуют между собой, со вспомогательными клетками и антигенами. В периферических органах иммунной системы человека макрофаги (клетки, которые способны к активному захвату и перевариванию бактерий, фрагментов клеток, токсинов) и зрелые Т- и В-лимфоциты участвуют в иммунном ответе (оздоровлении человека). Иммунные реакции с участием циркулирующих в крови антигенов протекают в селезёнке. Клетки лимфатических узлов реагируют с антигеном, циркулирующем в лимфе.

              Защита организма осуществляется с помощью специальных клеток крови - лейкоцитов, среди которых наибольшее значение имеют Т - и В -лимфоциты (Т - и В - клетки). У здорового взрослого человека около триллиона белых кровяных клеток, т.е. по 7000 в каждом кубическом миллиметре крови. Они выполняют ряд задач: одни из них заставляют другие клетки «заниматься» бактериями и вирусами, другие помечают бактерии и вирусы, подлежащие удалению, а третьи удаляют их.              В-клетки производят антитела. Антитела представляют собой белки, уничтожающие чуждые живые организмы (бактерии, грибы) и нейтрализующие ядовитые вещества, которые эти организмы выделяют. Лимфоциты, защищающие наш организм и «прошедшие обучение» в тимусе (вилочковой железе), носят название Т-клеток. Они атакуют и уничтожают раковые клетки, а также регулируют производство антител В-клетками. Т-клетки живут намного дольше, чем В-клетки, поэтому они являются хранителями информации обо всех враждебных антигенах, побывавших хотя бы один раз в организме, и о том, как надо уничтожать этих агрессоров. Осуществляет это Т - клетка путем «обучения» и управления атакующим действием В-клеток, как командиры обучают и управляют действиями солдат.

3.                  Учение В.И. Вернадского. Закон динамического равновесия в природе.

              Владимир Иванович Вернадский – один из наиболее выдающихся ученых нашей эпохи. Он родился в Петербурге 12 марта 1863 года. Рано научившись читать, он многие часы провел за книгами в библиотеке отца – Ивана Васильевича. Для Вернадского наука была средством познания природы. Он не был специалистом в какой-то одной науке или даже в нескольких науках. Он блестяще знал добрый десяток наук, но изучал природу, которая неизмеримо сложнее всех наук, вместе взятых. Он размышлял над природными объектами, над их взаимосвязями.

              Знание и соблюдение законов развития природы в деятельности человека и общества имеет решающее значение и оценивается как безусловное требование. Учет законов природы при планировании и осуществлении экологически вредной деятельности и их соблюдение должно служить основным критерием экологической обоснованности и допустимости такой деятельности.

При этом сила homo sapiens заключается не в том, чтобы, проявляя свою мощь, перестраивать природу, а в том, чтобы, правильно поняв законы ее развития, следовать им. Законы развития природы – законы более высокого порядка для человека в сравнении с законами развития общества. Это – объективные законы. В силу их действия и благодаря им человек появился и может существовать.

Закон внутреннего динамического равновесия.

Вещество, энергия, информация и динамические качества отдельных природных систем и их иерархия взаимосвязаны настолько, что любое изменение одного из этих показателей вызывает сопутствующие функциональные структурные качественные и количественные перемены, сохраняющие общую сумму вещественно-энергетических, информационных и динамических качеств систем, где эти изменения происходят, или в их иерархии.

Эмпирическим путем установлен ряд следствий действия данного Закона:

а) любое изменение среды (веществ, энергии, информации, динамических качеств экосистем) неизбежно приводит к развитию природных цепных реакций, направленных в сторону нейтрализации произведенного изменения или формирования новых природных систем, образование которых при значительных изменениях среды может принять необратимый характер;

б) взаимодействие вещественно-энергетических экологических компонентов (энергии, газов, жидкостей и др.), информации и динамических качеств  природных систем количественно не является линейным, т.е. слабое воздействие или изменение одного из показателей может вызвать сильные отклонения в других (и во всей системе в целом);

в) производимые в крупных экосистемах перемены относительно необратимы. Проходя по иерархии снизу вверх – от места воздействия до биосферы в целом, они меняют глобальные процессы и тем самым переводят их на новый эволюционный уровень;

г) любое местное преобразование природы вызывает в глобальной совокупности биосферы и в ее крупнейших подразделениях ответные реакции, приводящие к относительной неизменности эколого-экономического потенциала («правило Тришкина кафтана»), увеличение которого возможно лишь путем значительного возрастания энергетических вложений (см. Закон снижения энергетической эффективности природопользования).