31.05.2022.

6 кухар;пекар. Біологія і екологія. Урок №66.

Тема. Формування адаптацій на молекулярному

та клітинному рівнях організації.

Домашнє завдання.

У робочий зошит складіть план та законспектуйте тему відповідно питань, помічених темним колоьром.

На закріплення продумайте питання:

1. На яких рівнях організації живого відбуваються адаптації?

2. На якому рівні організації живого можна легко помітити адаптації?

3. Які адаптації можуть відбуватися на молекулярному рівні? На клітинному

рівні?

Поміркуйте.

Як пов’язані між собою виведення птахами продуктів обміну нітрогену у

вигляді сечової кислоти та відсутність у них сечового міхура.

Адаптації до середовища існування проявляються на всіх рівнях організації.

На яких рівнях організації вони проявляються найкраще, а на яких — можуть

бути непомітними? Чому?

1. Основні процеси, що відбуваються на молекулярному рівні. Біохімічні  адаптації.

Основні процеси:

— хімічні реакції та перетворення енергії в живих істотах;

— зберігання, зміна та реалізація спадкової інформації, закодованої в молекулах нуклеїнових кислот.

Біохімічні (молекулярні) адаптації полягають у зміні:

— іонного і молекулярного складу клітинного розчину та мембранних

структур;

— структур нуклеїнових кислот, що викликає зміну їх функціональної

активності.

Чим простіший організм, тим з більшою вірогідністю можна стверджувати, що організм адаптовується на молекулярному рівні. Бактерії адаптуються

шляхом виникнення мутацій, що призводять до стійкості щодо антибіотиків.

2. Адаптації вищих тварин на молекулярному рівні.

Однією з найтоксичніших речовин є амоніак — продукт руйнування амінокислот. У прісноводних організмів амоніак розчиняється у великій кількості

води і виділяється безпосередньо в навколишнє середовище, не встигаючи

досягнути токсичної концентрації.

У морських і наземних організмів запаси води в організмі обмежені, і вони

не можуть витрачати її на виведення амоніаку. Такі тварини використовують

інші способи екскреції нітрогеновмісних продуктів. Головним нітрогеновмісним

екскретом у ссавців є сечовина, яка утворюється в печінці з амоніаку; вона

менш токсична, ніж амоніак, і потребує менше води для виведення.

В інших наземних тварин (комах, птахів) екскретом є сечова кислота та її

солі. Вони майже не токсичні, для їх екскреції потрібна невелика кількість води.

3. Адаптації людини на молекулярному рівні.

Прикладом адаптації у людини на молекулярному рівні є зміна форми гемоглобіну в результаті зміни однієї пари нуклеотидів відповідного гена. Ця мутація

стає причиною заміни однієї амінокислоти на іншу, що змінює інформацію

білка. Молекули гемоглобіну зі зміненою формою гірше переносять кисень,

що призводить до хвороби серпоподібно-клітинна анемія (генна мутація).

В особин з генотипом аа ця хвороба проявляється, у гетерозигот (Аа) анемія

майже непомітна, вони не хворіють на іншу хворобу малярію. Гомозиготи за

домінантним алелем (АА) не хворіють на анемію, але можуть захворіти на малярію, від якої можуть померти.

4. Основні процеси, що відбуваються на клітинному рівні.

 Клітинні адаптації. 

Основні процеси:

— обмін речовин і перетворення енергії;

— процеси розмноження і передача спадкової інформації.

Клітинні адаптації полягають у зміні:

— інтенсивності фотосинтезу, дихання, росту, розвитку;

— співвідношення процесів катаболізму й анаболізму;

— активності хлоропластів і мітохондрій.

5. Адаптації на клітинному рівні в одноклітинних

 організмів. 

Цікавим варіантом адаптацій на клітинному рівні стало вироблення рослинами альтернативних варіантів фотосинтезу. У більшості рослин світлова і темнова фази фотосинтезу відбуваються одночасно в одному хлоропласті .  У цьому випадку вуглекислий газ для темнової фази надходить прямо через відкриті продихи. Але через відкриті продихи випаровується багато води, що небажано в посушливих умовах. Тому в них виникло 2 варіанти адаптацій до економії вологи. В обох випадках світлова і темнова фази розділені.

 Світлова і темнова фаза рознесені просторово й відбуваються в різних клітинах.

1. Фази фотосинтезу рознесені в часі; світлова фаза відбувається вдень, а темнова — уночі.

2. Для забезпечення вуглекислим газом невелика кількість клітин

рослини можуть розкривати лише частину продихів.

2. Продихи, що відкриваються вночі, випаровують менше вологи.

3. Приклад: кукурудза. 3. Приклад: кактус опунція.

7. Клітинні адаптації до паразитизму у грибів. 

Адаптацією на клітинному рівні є утворення гаусторій (бічних виростів

гіф) у паразитичних грибів. Гаусторії проникають усередину клітини організму хазяїна і вбирають необхідні речовини. У гаусторіях відбуваються активні біохімічні процеси, у них міститься велика кількість мітохондрій, рибосом, а також зазвичай добре розвинена ендоплазматична сітка. Гаусторії утворюються в таких представників грибів, як борошнисторосяні та сажкові гриби.