Генетика и история ее развития. Наследственность и изменчивость. Структурно-функциональная организация клетки эукариотического и прокариотического типов. Типы клеточной организации. Химический состав и структура вирусов. Функционирование генома бактерий.
Аннотация к работе
Представителей живой природы условно можно разделить на существа, относящиеся к макро-и микромиру. К макромиру относятся животные всех видов: птицы, насекомые, гельминты и т. д., к микромиру - бактерии, вирусы, рикетсии, микоплазмы, грибы, простейшие, прионы, нуклеиновые кислоты (инфекционные ДНК и РНК). Бактерии, грибы, простейшие являются одноклеточными представителями микромира и к ним применим термин "микроорганизмы", так как они представляют собой самостоятельные, способные к автономному существованию организмы. Вирусы, прионы, нуклеиновые кислоты (инфекционные ДНК и РНК), не являются организмами в полном смысле этого слова в связи с тем, что не имеют органелл, не обладают собственным метаболизмом, используют для своей жизнедеятельности ресурсы клеток животных, человека, растений. Мир микробов изучает микробиология - наука о микробах.Официальной датой рождения генетики считают 1900-й год, когда были переоткрыты закономерности наследственности, впервые установленные Г. Менделем. Название науки о наследственности и изменчивости было дано английским генетиком В. Основными выводами работы исследователя явились открытые им законы наследования - закон доминирования, закон расщепления признаков в потомстве и закон независимого распределения наследственных факторов при расщеплении. Иогансен на основе опытов по изучению наследования признаков у фасоли ввел в генетику важнейшие понятия - чистая линия, ген, генотип, фенотип (1908-1909). В последующие годы (1925-1933) развитие генетики связано с установлением материальных основ наследственности, развертыванием широкого фронта работ по изучению мутогенеза, делимости гена, процессов, происходящих в популяциях и т. д.Непрерывность существования и историческое развитие живой природы обусловлено фундаментальными свойствами жизни - наследственностью и изменчивостью. На клеточном и организменном уровне организации живой материи под наследственностью понимают свойство клеток или организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также обуславливать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях внешней среды. Кроме термина "наследственность" генетики применяют термины "наследование" и "наследуемость". В определении "наследственность" необходимо подчеркнуть, что явление воспроизведения признаков и его материальная основа выработалась в ходе эволюции, а также важно отметить, что для проявления характерных особенностей организмов необходимы определенные факторы среды. Наследственности и изменчивость проявляются через признаки и свойства организмов.Он назвал их клетками. Все живые организмы состоят из клеток. Наука о клетке называется цитологией (от греческого cytos - клетка и logos - наука). Современная биология характеризует жизнь как макромолекулярную открытую систему, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Метаболизм осуществляется благодаря притоку веществ к клетке извне и выделению продуктов катаболизма во внешнюю среду, т. е. клетка (микроорганизм, макроорганизм) является по отношению к среде обитания открытой системой.Шванн, изучая строение тканей растений и животных, пришли к заключению, что все организмы состоят из клеток. Шванну, который обобщил многочисленные данные науки того времени о схожести строения растительных и животных клеток и пришел к заключению, что клетки являются структурной и функциональной основой живых существ. Все живые организмы состоят из клеток. Сложные (человек, животные) и простые (инфузории, вирусы, бактерии) формы жизни в структурном, функциональном и генетическом отношении обеспечиваются только клеткой. К настоящему времени доказано, что все клетки одинаковым способом хранят генетическую информацию, редуплицирут генетический материал и передают его из поколения в поколение, используют биологическую информацию для синтеза белка, хранят, переносят и превращают энергию в работу, осуществляют обмен веществ.В живой природе существует большое разнообразие клеток, которые разнятся по размерам, форме, особенностям питания, дыхания и т.д. Эукариотический тип организации клеток подразделяют на подтип, характерный для простейших, и подтип, характерный для многоклеточных. Согласно так называемой гипотезе панспормии, жизнь занесена из космоса в виде спор микроорганизмов или же путем намеренного заселения планеты разумными существами из других миров. К низшим относят протистов, клетки которых по строению отличаются от всех других организмов(бактерии, сине-зеленые водоросли), - это прокариоты. Клеткам прокариотического типа свойственны следующие особенности: эти клетки имеют малые размеры, в них нет развитой системы мембран.Чтобы понять как работает этот механизм, надо знать его устройство, которое не представляется без знания структурно-функциональной организации клетки.Клетки, входящие в состав различных тканей и органов, значительно различаются по
План
Оглавление
Введение
1. Генетика и история ее развития
2. Наследственность и изменчивость
3. Клетка - элементарная единица живого
4. Клеточная теория
5. Типы клеточной организации
6. Структурно-функциональная организация клетки эукариотического и прокариотического типов
6.1 Строение и функционирование клетки растений
6.2 Строение и функционирование клетки животных
6.3 Строение и функционирование бактериальной клетки
Геологией доказано, что возраст Земли составляет 4,5-4,6 млрд лет. По мнению ученых, около 3,8 млрд лет тому назад жизнь стала основным фактором круговорота углерода на планете. Первыми появились организмы, которые современная наука называет прокариотами. Это одноклеточные существа, по сравнению с многоклеточными организмами, отличающиеся простотой строения и функций. К ним относят бактерий и сине-зеленые водоросли. С эволюцией названных микро-существ, связывают появление механизма фотосинтеза и организмов эукариотического типа.
Представителей живой природы условно можно разделить на существа, относящиеся к макро- и микромиру. К макромиру относятся животные всех видов: птицы, насекомые, гельминты и т. д., к микромиру - бактерии, вирусы, рикетсии, микоплазмы, грибы, простейшие, прионы, нуклеиновые кислоты (инфекционные ДНК и РНК). Бактерии, грибы, простейшие являются одноклеточными представителями микромира и к ним применим термин "микроорганизмы", так как они представляют собой самостоятельные, способные к автономному существованию организмы.
Вирусы, прионы, нуклеиновые кислоты (инфекционные ДНК и РНК), не являются организмами в полном смысле этого слова в связи с тем, что не имеют органелл, не обладают собственным метаболизмом, используют для своей жизнедеятельности ресурсы клеток животных, человека, растений.
Объединяющим термином для всех форм микромира является термин "микробы". генетика наследственность эукариотический
На нашей планете обитает огромное количество микробов, исчисляемое астрономическими цифрами. В процессе своей жизнедеятельности микробы оказывают существенное влияние на неживую и живую природу. Известно, что бактерии обеспечивают круговорот веществ и энергии в природе, плодородие почв, поддержание газового состава и т. д.
Многие микробы болезнетворные для человека, животных, птиц, насекомых, растений.
Мир микробов изучает микробиология - наука о микробах. Она делится на ряд отделов и дисциплин. Вследствие процесса дифференциации, постепенного обособления узких областей изучения и познания микробов родилась генетика микроорганизмов - наука, изучающая их наследственность и изменчивость.
Необходимо отметить, что учебная программа для высших учебных заведений по специальности "Ветеринарная медицина" мало уделяет внимания вопросам изучения генетики микроорганизмов. В учебниках по микробиологии и иммунологии, а также в учебниках по генетике недостаточно всесторонне и полно освещены аспекты генетики микробов.
Микробная клетка является своего рода биофабрикой, синтезирующей огромное число биологически активных соединений. Она продуцирует более 2500 белков, ферментов, полисахаридов, липидов, витаминов и других веществ. В этой связи в производственных условиях применяют актиномицеты и грибы для получения антибиотиков, дрожжи - кормового белка, бациллы - для синтеза ферментов, клостридии - для сбраживания сахаров в ацетон, этанол, молочно-кислые бактерии - в пищевой промышленности и т. д.
Из многих патогенных микроорганизмов селекционированы штаммы, предназначенные для изготовления вакцин, гипериммунных сывороток, иммуноглобулинов, диагностических препаратов. Многие микробы используют для получения рекомбинантных штаммов - продуцентов гармонов, интерферонов, иммуностимуляторов.
Сознательное, целенаправленное и эффективное использование микробов для практических нужд в ветеринарии, медицине и других областях человеческой деятельности немыслимо без знаний их генетики.
В представленной книге мы попытались обобщить и сконцентрировать доступный литературный материал по генетике микробов и личный опыт преподавания генетики, микробиологии и иммунологии.
Полагаем, что книга будет представлять интерес для специалистов биологического профиля: микробиологов, иммунологов, работников биопредприятий, сотрудников исследовательских институтов, преподавателей, студентов ВУЗОВ и техникумов.
Книга предлагается в качестве учебного пособия при изучении генетики микроорганизмов.