Концепции современного естествознания (билеты экзаменационные)
Он триплетен (3 осн = 1 амин. Кисл), универсален (одинаков в ядрах на
Земле), вырожден (т.е. имеет начало и конец). Как показали исследования по
молекулярной биологии, осн. Механизм с помощью которого ДНК передает и
перерабатывает ген. Информацию - явл. петля обратной связи, т.е. ДНК
содержащая всю информацию, участвует в последовательности реакций, в ходе
которых вся информация кодируется в виде последовательности протеинов.
Некоторые ферменты осущ. Обратную связь, активируя автокаталитический
процесс репликации ДНК, позволяющий копировать ген. Информацию. (сравнимо с
печатаньем фоток) Далее идет стадия транскрипции - переноса самого кода ДНК
путем образования одноцепочной молекулы и РНК на одной нити ДНК, и наконец
стадия трансляции - это синтез белка на основе ген. кода. Такое
взаимодействие молеукл ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельности
клетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общем
смысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типа
обмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности является
клетка в целом.
Разновидности мутаций. Мутации - материал эволюции.
Мутация - Редкие, случайно возникающие стойкие изменения генотипа,
затрагивающие весь геном (совокупность генов), целые хромосомы или их
части. Конечный эффект мутации - изменение свойств белков. Мутационная
изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений.
Именно она является первичным материалом всех эволюционных преобразований.
Принята распространенная классификация мутаций на Соматические и половые,
последние делятся на три вида: Генные, Хромосомные, Геномные. Генные
мутации – наиболее частые. Они затрагивают изменения в структуре и порядке
генов. Их делят на синонимичные (замена триплета, без замены аминокислоты),
несинонимичные (мутации в несин. Триплетах с последующей заменой
аминокислоты и изменением структуры белка: 99% - летальны, 0, 01% -
материал для эволюции) нонсенс (замена триплета на начало, конец или стоп
сигнал 99% - летальны, 0, 01% - материал для эволюции) Мутации отдельных
генов происходят редко,все они как правило случайны. Хромосомные мутации -
также играют важную эволюционную роль. Они связаны с изменением части или
участка хромосом. Прежде всего необходимо указать на удвоение генов в одной
хромосоме, т.к именно благодаря этому в процессе эволюции накапливается
генетический материал. Нарастание сложности организации живого в ходе
историч. развития в значительной степени опиралось на увеличение
количества генетического материала. Геномные мутации - приводят к кратному
изменению всего генома. Частный случай полипойдия - кратное увеличение
числа хромосом у растений. У животных встречается крайне редко. Она
характеризуется более крупными размерами и мощным ростом. Сущ. и др.
классификация мутаций на Аутосомные и мутации в половых хромосомах. Первые
часто смертельны для организма (болезнь дауна, синдром кошачьего крика).
Вторые связаны с измененями в половых хромосомах (синдром Жанны Дарк,
Тернера, «ген преступности»). Также существуют более мелкие классификации
мутаций на: доминантные рецессивные, вредные и полезные, летальные и
полулетальные и т.д. В естественных условиях они появляются под влиянием
факторов внешней и внутренней среды. К ним относятся химические факторы
(компоненты табака, формальдегиды, кофеин, пищевые консерваты и т.д),
физические факторы (ионизирующее излучение), биологические факторы
(вирусы). Одна из наиболее важных задач современной генетики является
получение направленных мутаций, для достижения управления
наследственностью.
Проблемы теории эволюции. Системы Аристотеля , Линнея, Ламарка
Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни. Она явл.
фундаментом для всего естествознания. Применительно к живым организмам
эволюцию можно определить, как постепенное развитие сложных организмов из
предсуществующих более простых с течением времени. Представление об
эволюции берет свое начало от Аристотеля(384-322 до н. э.) Именно он первым
сформулировал теорию непрерывного развития живого из неживой материи,
создав представление о «лестнице природы» применительно к миру животных. Во
всех орг. телах он различал две стороны: материю, обладающую различными
возможностями и форму – душу. Аристотель различал три вида души:
растительная, присущая растениям; чувствующая, свойственная животным и
разумная, которой наделён только человек. Большой вклад в создание сист.
взглядов о теории эволюции внес Карл Линней (1707-1778). Он предложил
систему: класс ?отряд ?род ?вид. Под последним он понимал группу
организмов, происходящих от общих предков и дающих при скрещивании
плодовитое потомство. Всех животных Линней разделил на 6 классов
(млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые и черви) поместив Человека
рядом с обезьянами, оговорившись что близость в системе не говорит о
кровном родстве. Вопроса о происхождении видов для Линнея не существовало.
Он полагал, что все виды созданы «всемогущим творцом». Выдающаяся заслуга в
создании первого эволюционного учения принадлежит франц. естествоиспытателю
Ламарку (1744-1829).Он изложил историю развития органич. мира, отвергая
идею постоянства видов и противопоставляя ей их изменяемость. Ламарк не
сомневался, что живое происходит от неживого. Он считал, что природа
создает простейшие животные существа, а сложные организмы возникают путем
их медленного и постепенного усложнения. Такое процесс Ламарк назвал
градацией. По его мнению все живые существа как бы поднимаются по
ступенькам лестницы, Однако Ламарк допустил серьезные ошибки прежде всего в
понимании факторов эволюционного процесса, выводя их из якобы присущего
всему живому стремления к совершенству. Также неверно он понимал причины
приспособленности , прямо связывая их с влиянием окружающей среды. Это
породило очень распространенные, но научно необоснованные представления о
наследовании признаков, приобретаемых организмами под непосредственным
воздействием среды. Но при всех крупных недочетах идеи Ламарка легли в
основу первой эволюционной теории.
Теория Дарвина. Синтетическая теория эволюции
Весь ход развития XIX века неудержимо вел к формированию нового взгляда на
природу и эволюцию. Естественные науки к этому времени накопили огромное
количество фактов, которые нельзя было совместить с метафизическими
представлениями о неизменяемости природы. Следствием всего этого явилось
возникновение навой теории, разработчиком которой стал Ч. Дарвин. Основные
принципы своего эволюционного учения он свел к следующим положениям:
1.Каждый вид способен к неограниченному размножению.2.Ограниченность
жизненных ресурсов препятствует реализации потенциальной возможности
размножения. (Большая часть особей гибнет в борьбе за существование и не
оставляет потомства). 3.Гибель или успех в борьбе за существование носят
избирательный характер. Организмы одного вида отличаются друг от друга
совокупностью признаков. В природе преимущественно выживают и оставляют
потомство те особи, которые лучше приспособлены. Такое избирательное
выживание и размножение наиболее приспособленных организмов Ч. Дарвин
назвал естественным отбором.4.Под действием естественного отбора,
происходящего в разных условиях, группы особей одного вида из поколения в
поколение накапливают различные приспособительные признаки. Они приобретают
настолько существенные отличия, что превращаются в новые виды. Крупнейшие
ученые в разных странах способствовали распространению эволюционной теории
Дарвина, защищали ее от нападок и сами вносили вклад в ее дальнейшее
развитие. Дарвинизм оказал сильнейшее влияние не только на биологию, но и
на общечеловеческую культуру, способствуя развитию естественнонаучных
взглядов о появлении и развитие живой природы и самого человека.
Современная генетика привела к новым представлениям об эволюции, которые
получили название синтетической теории эволюции (Неодарвинизма). Ее можно
определить как теорию органической эволюции путем естественного отбора
признаков, детерминированных генетически. Такой взглад, не только
подтвердил теорию Дарвина, но и объяснил ее на качественно новом уровне.
Механизм эволюции стал рассматриваться, как состоящий из двух частей:
случайные мутации на генетическом уровне и наследование наиболее удачных с
точки зрения приспосбления к окружающей среде мутаций, т.к. их носители
выживают и оставляют потомство.
Систем. теория эволюции, понятие эв-ции в синергетике
Развитие любой биологической системы связано с эволюцией систем более
