ГДЗ Біологія 9 клас Андерсон 2017

Вступ

ГДЗ Біологія 9 клас Андерсон 2017

§ 1. Біологія наука про живе. Рівні організації біологічних систем

Згадаємо!

• Що вивчає біологія?

Біологія - це наука, яка вивчає живі організми, їхню будову, функціонування та взаємодію між собою та з навколишнім середовищем. Біологія досліджує живі

організми на всіх рівнях організації, починаючи від молекулярного рівня, клітинного, організмів, популяцій, екосистем та біосфери.

• Які ознаки живого?

Ознаки живого:

• Метаболізм: живі організми мають здатність до обміну речовин з навколишнім середовищем, тобто до споживання їжі та вироблення енергії.

• Реакція на подразники: живі організми реагують на зміну внутрішнього та зовнішнього середовища, тобто мають здатність до відчуттів та реакції на подразники.

• Розвиток та ріст: живі організми мають здатність до розвитку та зростання, яке залежить від генетичної програми та впливу середовища.

• Розмноження: живі організми мають здатність до розмноження, що забезпечує передачу генетичної інформації наступному поколінню.

• Складність організації: живі організми мають складну будову, яка забезпечує виконання різних функцій і залежить від їхньої рівної та координації дій.

• Саморегуляція: живі організми мають здатність до саморегуляції, тобто здатні до підтримання стабільності внутрішнього середовища (гомеостазу). ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1.Дайте означення поняття біологія. Біологія - це наука, яка вивчає живі організми, їх структуру, функції, взаємодію з навколишнім середовищем, розвиток та еволюцію.

2. Схарактеризуйте методи біологічних досліджень. Методи біологічних досліджень можуть бути різними, в залежності від об'єкта дослідження і мети дослідження. До найпоширеніших методів належать: спостереження, експеримент, дослідження в лабораторних умовах, молекулярногенетичні методи, біохімічні методи, мікроскопія, комп'ютерне моделювання та інші. 3.За якими ознаками можна визначити живий об'єкт? Живий об'єкт можна визначити за наступними ознаками: наявність життєвих процесів (дихання, живлення, розмноження, рух), організованість та складність структури, реакція на зовнішні подразники та здатність до адаптації до змін у середовищі.

4.Наведіть приклади біологічних систем.

Приклади біологічних систем включають організми (рослини, тварини, бактерії), клітини, органи та тканини, екосистеми, генетичні системи та біологічні мережі.

shkola.in.ua

5.Назвіть рівні організації біологічних систем. Рівні організації біологічних систем включають: молекулярний рівень (наприклад, біомолекули), клітинний рівень (клітини), тканинний рівень (тканини), органний рівень (органи), системний рівень (системи органів) та рівень організму. 6.Доведіть, що клітина є біологічною системою. Клітина є біологічною системою, оскільки вона має складну структуру та виконує багато функцій, необхідних для життя. Клітина має мембрану, що розділяє внутрішній та зовнішній середовища, внутрішній простір, де знаходяться різноманітні органели,

які забезпечують клітину енергією, виробляють біомолекули, здійснюють транспорт та зберігання різних речовин, та здатна до розмноження та розвитку. Крім того, клітина може взаємодіяти з іншими клітинами та навколишнім середовищем, реагувати на зовнішні подразники та здійснювати адаптацію до змін у навколишньому середовищі, що робить її біологічною системою.

Тема 1. Хімічний склад клітини та біологічні молекули

§ 2. Хімічний склад клітини. Неорганічні сполуки

Згадаємо!

• Які речовини входять до складу клітини? Клітина - це базова одиниця живих організмів, вона складається з багатьох різних речовин, таких як білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти, вода та інші мікроелементи. Кожна клітина містить різні компоненти, такі як ядро, мітохондрії, рибосоми, ендоплазматичну сітку, лізосоми, вакуолі та інші. • Якої речовини найбільше в клітині? Найбільше в клітині міститься води - вона є основним складовим елементом клітини та займає більше половини її об'єму. Вода необхідна для розв'язування та транспорту різних речовин в клітині та забезпечує підтримання структурних компонентів.

• Які компоненти їжі засвоюються в організмі людини внаслідок процесів травлення?

Процес травлення забезпечує засвоєння різних компонентів їжі, таких як білки, жири, вуглеводи, вітаміни та мінерали. В ротовій порожнині розпочинається процес травлення вуглеводів завдяки дії ферменту амілази, який розкладає складні вуглеводи на простіше глюкозу. У шлунку та кишечнику здійснюється розклад білків та жирів за допомогою ферментів, які продукує шлунково-кишковий тракт та підшлункова залоза. Остаточне засвоєння речовин відбувається в тонкому та товстому кишечнику, де забезпечується поглинання води та мінералів. ПОВТОРІТЬ,

1. Назвіть хімічні складові клітини. Клітина містить різні хімічні складові, такі як білки, ліпіди, вуглеводи, нуклеїнові кислоти та інші мікроелементи. Кожен з цих компонентів виконує різні функції в клітині, такі як підтримка структури, забезпечення енергії та передача генетичної інформації.

2. Які хімічні елементи називають органогенними й чому? Органогенні елементи - це хімічні елементи, які входять до складу живих організмів та мають важливе значення для їхньої життєдіяльності. До таких елементів відносяться С, Н, О, P, S, N, які є складовими біомолекул, таких як білки, нуклеїнові кислоти, вуглеводи та ліпіди.

3. Поясніть на прикладах значення неорганічних сполук у життєдіяльності організмів.

shkola.in.ua

Неорганічні сполуки також мають важливе значення для життєдіяльності організмів. Наприклад, кальцій та фосфати є необхідними для формування кісток та зубів, натрій та калій відповідають за регулювання водно-сольового балансу, а вуглекислий газ відіграє важливу роль в фотосинтезі. 4. Обґрунтуйте взаємозв'язок властивостей та функцій води. Властивості води, такі як висока температура кипіння, висока теплоємність, хороша розчинність, а також здатність до гідролізу та йонізації, забезпечують важливі функції

ПОМІРКУЙТЕ

в клітині. Наприклад, вода забезпечує транспорт різних речовин в клітині та забезпечує утримання форми білкових структур. Також вода виступає як реакційний середовище для багатьох біохімічних реакцій в клітині, включаючи гідроліз та іонізацію біомолекул.

§ 3. Органічні молекули. Біологічні макромолекули біополімери Згадаємо!

• Які органічні речовини ви знаєте? Органічні речовини - це речовини, які містять у своїй молекулі вуглець у зв'язках з іншими елементами, такими як водень, кисень, азот, фосфор, сірка та інші. До органічних речовин належать вуглеводні, ліпіди, білки, нуклеїнові кислоти та інші.

• Які хімічні елементи називають органогенними?

Хімічні елементи, які містяться у складі органічних сполук, називаються органогенними елементами. До них належать вуглець (С), водень (Н), кисень (О), азот (N), фосфор (Р) та сірка (S).

• Які біологічні полімери ви знаєте?

Біологічні полімери - це великі молекули, які складаються з повторюючихся молекулярних одиниць, які називають мономерами. До біологічних полімерів належать білки, нуклеїнові кислоти (ДНК та РНК), вуглеводні та ліпіди. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття органічні речовини. Органічні речовини - це речовини, що містять вуглець у своїй молекулі та утворені живими організмами або їх залишками.

2. Що таке біополімери? Перелічіть відомі вам біологічні полімери. Біополімери - це полімерні речовини, які утворюються в організмах живих істот. До біологічних полімерів належать білки, нуклеїнові кислоти, полісахариди та ліпіди. 3. Порівняйте гомо- та гетерополімери.

Гомополімери - це полімери, які складаються з однакових мономерів, тоді як гетерополімери складаються з різних мономерів. Наприклад, білки - це гетерополімери, оскільки вони складаються з різних амінокислот.

4. Поясніть значення пігментів і вітамінів для життєдіяльності організмів. Пігменти та вітаміни мають важливе значення для життєдіяльності організмів. Пігменти відповідають за забарвлення різних тканин та органів організму, а також виконують роль фотосинтезу в рослинах. Вітаміни є необхідними для різних процесів в організмах, включаючи метаболізм, ріст та розвиток.

shkola.in.ua

5. Які організми продукують антибіотики та алкалоїди? Яке це має пристосувальне значення? Антибіотики та алкалоїди продукуються різними організмами, такими як бактерії, гриби та рослини. Це має пристосувальне значення, оскільки ці речовини можуть захищати організми від конкуренції з іншими видами або від хижаків, які хотіли би їх поїсти. Також вони можуть бути використані для взаємодії з іншими видами для певних корисних цілей, наприклад, співпраці з бактеріями, що мешкають у кишечнику тварин.

§ 4. Вуглеводи та ліпіди Згадаємо!

• Який вуглевод утворюється внаслідок фотосинтезу?

Під час фотосинтезу у зелених рослин утворюється глюкоза - це вуглевод, який міститься в клітинах рослин і використовується як джерело енергії.

• Які вуглеводи запасаються в клітинах рослин, тварин та грибів?

У клітинах рослин запасаються складні вуглеводи, такі як крохмаль та целюлоза, у тварин - глікоген, а в грибів - глікоген та хітин.

• Якого співвідношення білків, жирів та вуглеводів повинна дотримуватися людина для раціонального харчування? Чому?

Загальна рекомендована норма споживання білків, жирів та вуглеводів залежить від різних факторів, таких як стать, вік, фізична активність, здоров'я та інші. Однак, у загальному, рекомендується, щоб білки складали близько 10-35% денної калорійності, жири - 20-35%, а вуглеводи - 45-65%. Це допоможе забезпечити організм необхідною енергією та поживними речовинами, а також зменшить ризик виникнення різних захворювань, пов'язаних з надмірним споживанням певних складових раціону.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення понять вуглеводи й ліпіди. Вуглеводи - це біомолекули, що складаються з вуглецю, водню та кисню. Ліпіди - це клас біомолекул, що складаються з гліцерину та жирних кислот.

2. Наведіть приклади моносахаридів, олігосахаридів і полісахаридів. Приклади моносахаридів: глюкоза, фруктоза, галактоза. Приклади олігосахаридів: сахароза, лактоза, мальтоза. Приклади полісахаридів: крохмаль, целюлоза, хітин.

3. Які речовини належать до ліпідів? До ліпідів належать: тригліцериди, фосфоліпіди, стероїди, воски та інші.

4. Поясніть біологічну роль вуглеводів.

Вуглеводи мають важливу біологічну роль як джерело енергії для організмів, а також як структурні компоненти клітинних мембран та інших біомолекул. 5. Обґрунтуйте взаємозв'язок властивостей жирів та їх функцій.

Жири мають властивості водонепроникності та розчинності у липких розчинах, тому вони здатні функціонувати як зберігаючий компонент енергії, ізоляційний матеріал та компонент клітинних мембран. Залежно від своїх властивостей, жири можуть мати різні функції в організмах, такі як захист внутрішніх органів, регулювання температури тіла та інші.

§ 5. Білки: структурна організація та функції Згадаємо!

• Які сполуки є мономерами білків? Мономерами білків є амінокислоти.

shkola.in.ua

• Чому білки є необхідним компонентом харчування людини? Білки є необхідним компонентом харчування людини, оскільки вони містять всі необхідні амінокислоти для синтезу білків у людському організмі. Білки відповідають за будівельну функцію (складаються з клітин, тканин, органів), регуляцію функцій організму (ферменти, гормони), транспортування речовин у крові (гемоглобін), імунну захисту (антитіла), тощо.

• Назвіть відомі вам білки, які забезпечують процеси життєдіяльності організму людини.

До відомих білків, які забезпечують процеси життєдіяльності організму людини, належать альбумін (забезпечує транспорт різноманітних речовин у крові), глобулін

(відповідає за імунну захист), міозин і актин (беруть участь у скороченні м'язів), колаген (входить до складу тканин, забезпечує їх пружність та міцність), тощо.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття білки.

Білки - це біологічні молекули, що складаються з ланцюгів амінокислот, зв'язаних між собою пептидними зв'язками.

2. Опишіть будову молекули амінокислоти.

Молекула амінокислоти складається з аміно- та карбоксильної груп, що зв'язані з

однією вуглецевою атомною, а також з бічним радикалом, який визначає специфічні властивості кожної амінокислоти.

3. Як утворюється пептидний зв'язок? Пептидний зв'язок утворюється між аміно- та карбоксильною групами двох сусідніх амінокислот з відходом молекули води.

4. Опишіть рівні структурної організації білкової молекули. Білкові молекули мають чотири рівні структурної організації: первинну, вторинну, третинну та кватерну. Первинна структура визначається послідовністю амінокислот у ланцюгу. Вторинна структура - це просторове положення сегментів білкового ланцюга, що формують альфа-спіралі, бета-складання, тощо. Третинна структура - це просторове положення всього білка в цілому, що визначається взаємодією різних сегментів ланцюга. Кватерна структура - це взаємодія різних поліпептидних ланцюгів у складі білкової молекули.

5. Поясніть біологічну роль білків.

Білки виконують багато різноманітних біологічних функцій в організмах. Вони можуть бути каталізаторами хімічних реакцій, транспортувати різні речовини по організму, регулювати експресію генів, брати участь у захисті організму від інфекцій та діяти як структурні компоненти клітинних органел і тканин. Наприклад, ензими - це білки, які каталізують хімічні реакції в організмі, тобто збільшують швидкість реакцій. Білки-транспортери переносять різні молекули, такі як кисень, глюкозу або жирні кислоти, через мембрани клітин. Гормони, які регулюють функції організму, також є білками. Білки-антигени визначають тип крові та сприяють імунній відповіді організму на інфекції. Крім того, білки є важливими компонентами структури клітин та тканин, таких як м'язова тканина, колаген, еластин та кератин, які забезпечують їх форму та міцність. Таким чином, білки є незамінними для багатьох процесів в організмі та важливими для підтримки життєдіяльності клітин і тканин.

§ 6. Ферменти, їх роль у клітині Згадаємо!

• Які ферменти забезпечують травлення в організмі людини?

shkola.in.ua

У травленні беруть участь багато різних ферментів. Найважливіші з них - це ферменти, що розщеплюють вуглеводи, білки та ліпіди на простіші складники. До основних ферментів травлення входять амілаза, ліпаза та протеази.

• Які ферменти беруть участь у зсіданні крові? Ферменти, які беруть участь у зсіданні крові, називаються коагуляційними факторами. Головні коагуляційні фактори - це тромбін, фібриноген, фактор VIII та фактор IX. Вони взаємодіють між собою та з іншими факторами для запуску каскаду реакцій, які призводять до утворення згортка, що зупиняє кровотік.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття ферменти.

Ферменти - це білкові каталізатори, які забезпечують

клітинах організмів.

2. Наведіть приклади ферментів.

Приклади ферментів:

• Пепсин - фермент шлункового соку, який розщеплює білки;

• Ліпаза - фермент, який розщеплює жири;

• Амілаза - фермент, який розщеплює крохмаль на мальтозу.

3. Чому наявність ферментів є необхідною умовою життєдіяльності клітини? Наявність ферментів є необхідною умовою життєдіяльності клітини, оскільки більшість біохімічних реакцій відбувається дуже повільно без їх участі. Ферменти забезпечують прискорення реакцій, що дозволяє клітині виконувати свої функції швидко та ефективно. 4. Опишіть результат дослідження. Яку властивість ферментів ви спостерігали? Результат дослідження полягає в тому, що ферменти мають специфічну дію і можуть каталізувати тільки певні хімічні реакції. У дослідженні було спостережено, що фермент пепсин не може каталізувати реакцію розщеплення цукру, оскільки його дія відноситься тільки до розщеплення білків. 5. Які фактори впливають на активність ферментів? Фактори, що впливають на активність ферментів, включають температуру, рівень pH, концентрацію субстрату і ферменту, наявність інгібіторів та активаторів. Зміни в цих факторах можуть змінювати швидкість реакції, яку керують ферменти.

§ 7. Нуклеїнові кислоти: структурна організація та функції. АТФ Згадаємо!

• Що таке біополімер?

Біополімер - це велика молекула, яка складається з більш малих молекулярних підрядків, відомих як мономери, які пов'язані між собою ковалентними зв'язками.

• Яка органічна молекула забезпечує збереження спадкової інформації? Органічна молекула, яка забезпечує збереження спадкової інформації - це ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота). ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття нуклеїнові кислоти.

Нуклеїнові кислоти - це біомолекули, що містять інформацію, необхідну для збереження та передачі генетичної інформації у живих організмах.

2. Опишіть будову нуклеотиду. Нуклеотид складається з азотистої основи, цукру та фосфатної групи. У ДНК азотисті основи - аденін (A), тимін (T), гуанін (G) та цитозин (C), у РНК замість тиміну є урацил (U).

shkola.in.ua

3. Що таке принцип комплементарності? Принцип комплементарності означає, що азотисті основи ДНК утворюють пари в певному порядку: A завжди зв'язується з T (у РНК замість T - U), а G завжди з C. Цей принцип забезпечує точність копіювання та передачі генетичної інформації під час поділу клітин та синтезу білків.

4. Порівняйте будову молекул ДНК і РНК.

Молекули ДНК та РНК мають схожу будову, але різний тип цукру (деоксирибоза у ДНК та рибоза у РНК) та різний набір азотистих основ. ДНК зазвичай має подвійну спіральну структуру, тоді як РНК зазвичай однониткова.

5. Чому АТФ називають акумулятором енергії в клітині? АТФ є основним джерелом енергії для біохімічних процесів у клітині. Під час гідролізу АТФ звільняється енергія, яка використовується для роботи м'язів, синтезу білків та інших біохімічних реакцій в клітині.

Тема 2. Структура клітини

§ 8. Дослідження клітин Згадаємо!

• Який прилад на уроках біології ви використовували для вивчення клітин, тканин?

Для вивчення клітин та тканин на уроках біології зазвичай використовують мікроскоп.

• Що є складовими цього приладу та які їх функції? Складовими мікроскопа є:

• 1. Окуляр - лінза, через яку спостерігач дивиться на об'єкт.

• 2. Об'єктив - система лінз, що збільшує зображення об'єкта.

• 3. Стійка - основа мікроскопа, на якій розміщують об'єкт.

• 4. Затискач - пристрій для фіксування об'єкта на стійці.

• 5. Кріплення - регулювальні гвинти, за допомогою яких налаштовують фокусування.

• 6. Діафрагма - пристрій для регулювання яскравості та рівномірності освітлення об'єкта. Функції складових мікроскопа полягають у тому, щоб забезпечити належне зображення об'єкта з деталізацією його структури. Об'єктив та окуляр забезпечують збільшення зображення, а діафрагма допомагає регулювати освітлення, що впливає на якість зображення.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Перелічіть методи вивчення клітини. До методів вивчення клітини належать мікроскопія, культивування клітин, біохімічні методи, імунологічні методи та молекулярно-генетичні методи.

2. Які типи мікроскопії ви знаєте? Існують різні типи мікроскопії, зокрема світлова мікроскопія, електронна мікроскопія, конфокальна мікроскопія, флуоресцентна мікроскопія та скануюча зондова мікроскопія.

shkola.in.ua

3. Поясніть значення кожного типу мікроскопії для вивчення клітини. Світлова мікроскопія дає змогу досліджувати живі клітини в реальному часі і вивчати їх структуру та функції. Електронна мікроскопія дає високої роздільної здатності зображення, що дозволяє вивчати більш детальну структуру клітини, а також її компонентів, таких як ядра та мітохондрії. Конфокальна мікроскопія та флуоресцентна мікроскопія дозволяють вивчати різні біологічні процеси, які можуть бути візуалізовані за допомогою спеціальних фарбників. Скануюча зондова мікроскопія використовується для вивчення структури поверхні клітин та її компонентів. 4. Який метод дає змогу з'ясовувати перебіг хімічних процесів? Хімічні методи, такі як спектрофотометрія, електрофорез та хроматографія, дають змогу досліджувати хімічні процеси та визначати склад молекул.

5. Які організми належать до еукаріотів, а які - до прокаріотів?

До еукаріотів належать тварини, рослини, гриби та протисти. До прокаріотів належать бактерії та археї.

§ 9. Клітинна мембрана

Згадаємо!

• Які складові утворюють клітину?

Клітину складають мембрана, цитоплазма, ядро (або ядерце), мітохондрії, хлоропласти (тільки у рослинних клітинах), рибосоми, ендоплазматична сітка, апарат Гольджі, лізосоми та інші мембранні компоненти.

• Яка складова забезпечує обмін речовин клітини з навколишнім середовищем, водночас відмежовуючи її від нього?

Це клітинна мембрана, яка є тонким, міцним і гнучким шаром, який оточує клітину, розділяючи її внутрішній середовище від зовнішнього. Клітинна мембрана складається з двошарової фосфоліпідної білкової молекулярної плівки, яка має різні білки і глікопротеїни, що відповідають за транспорт різних речовин через неї. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Які речовини входять до складу плазматичної мембрани? До складу плазматичної мембрани входять фосфоліпіди, білки, гліколіпіди та холестерин.

2. Опишіть будову плазматичної мембрани. Плазматична мембрана складається з двошарової ліпідної біфільної мембрани, яка містить в собі білки, гліколіпіди та холестерин.

3. Перелічіть функції плазмолеми.

Функції плазмолеми включають підтримку форми клітини, транспортування речовин, взаємодію з навколишнім середовищем та захист клітини.

4. Поясніть відмінності між пасивним та активним транспортуванням речовин. При пасивному транспортуванні речовини пересуваються з високої концентрації в зону низької концентрації без витрати енергії, тоді як при активному транспортуванні речовини пересуваються проти градієнту концентрації з витратою енергії.

5. Які речовини можуть транспортуватися крізь мембрану шляхом дифузії, а якіні? Чому?

Речовини, які можуть транспортуватися крізь мембрану шляхом дифузії, мають низьку молекулярну масу, не заряджені та гідрофобні властивості. Речовини, які не можуть транспортуватися крізь мембрану, можуть бути заряджені, мають велику молекулярну масу або гідрофільні властивості.

6. Поясніть значення цитозу для обміну речовин клітини.

Цитозоль - це рідина внутрішньої середовища клітини, де відбуваються біохімічні реакції, тому вона має важливе значення для обміну речовин клітини.

§ 10. Цитоплазма й основні клітинні органели Згадаємо!

• Які органели клітини ви знаєте? Основні органели клітини:

1. Ядро

2. Мітохондрії

3. Ендоплазматична сітка

4. Гольджів апарат

5. Лізосоми

6. Вакуолі

7. Рибосоми

8. Цитоскелет

• Наявність яких органел вирізняє рослинну клітину?

Наявність органел, що відсутні у тваринної клітини, вирізняє рослинну клітину. Ці

органели:

1. Хлоропласти

2. Центральна вакуола

3. Клітинна стінка

Хлоропласти відповідають за фотосинтез, центральна вакуола зберігає воду та інші речовини, а клітинна стінка надає рослинній клітині підтримку і захист.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Назвіть складові цитоплазми.

Складові цитоплазми включають:

• цитозоль (розчин, що містить білки, різні іони, метаболіти тощо);

• цитоскелет (складається з білків і забезпечує механічну підтримку клітини, форму та рух внутрішніх органел);

• немембранні органели (наприклад, рибосоми). 2. Що таке цитоскелет? Яке його значення для функціонування клітини? Цитоскелет - це система білків, що складається з мікротрубочок, мікрофіламентів та проміжних філаментів, яка забезпечує механічну підтримку та форму клітини, участь у руху внутрішніх органел, транспортуванні різних молекул в клітині, поділі клітини та ін.

3. Поясніть функції немембранних органел. Немембранні органели включають рибосоми (відповідальні за синтез білків), цитоскелет та цитозоль. Вони забезпечують синтез та транспорт білків, механічну підтримку та форму клітини, участь у руху внутрішніх органел, транспортуванні різних молекул в клітині та інші функції. 4. Які одномембранні органели ви знаєте? Які процеси вони забезпечують у клітині?

shkola.in.ua

Одномембранні органели в клітині включають ендоплазматичну сітку, апарат Гольджі, лізосоми, пероксисоми та вакуолі. Ендоплазматична сітка забезпечує синтез білків та ліпідів, транспортує їх до інших мембранных структур клітини і може здійснювати детоксикацію. Апарат Гольджі модифікує, сортує та транспортує білки та ліпіди до їхніх кінцевих місць у клітині або для виведення з неї. Лізосоми відповідають за розкладання внутрішньоклітинних відходів та непотрібних біомолекул, що забезпечує регенерацію та очищення клітини. Пероксисоми здійснюють окиснення та детоксикацію різних речовин у клітині. Вакуолі в рослинних клітинах забезпечують підтримку тургорного тиску та зберігають різні речовини у клітині. 5. Порівняйте будову мітохондрій та хлоропластів. Які їхні функції? Мітохондрії та хлоропласти є двома видами мембраних органел, але мають різні функції та будову.

Мітохондрії мають внутрішню та зовнішню мембрани, які містять різні ферменти для виробництва енергії в клітині через клітинне дихання. Також мітохондрії мають

власну ДНК та реплікуються незалежно від клітинного циклу.

Хлоропласти, з іншого боку, мають дві мембрани, які містять фотосинтетичні

пігменти та здійснюють процес фотосинтезу, забезпечуючи рослинам здатність

виробляти їжу з сонячної енергії.

§ 11. Ядро: будова та функції

Згадаємо!

• Яка складова клітини містить спадкову інформацію? Спадкова інформація міститься в ядерній складовій клітини, яка називається ядром.

Ядро містить генетичний матеріал у вигляді ДНК, який кодує всю необхідну інформацію для розвитку та функціонування клітини та організму в цілому. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Назвіть складові ядра.

Ядро клітини складається з наступних компонентів:

• ядерна оболонка, яка складається з двох мембран та забезпечує захист ядра від зовнішнього середовища;

• ядерні пори, що забезпечують транспорт різних молекул між ядром та цитоплазмою;

• хромосоми, на яких міститься спадкова інформація у вигляді ДНК;

• ядерна матриця, що забезпечує структурну підтримку ядра та регулює генетичну активність.

2. Схарактеризуйте функції ядра. Функції ядра клітини включають:

• зберігання та передачу спадкової інформації від одного покоління клітин до іншого;

• регулювання транскрипції генів та синтез РНК;

• контроль над процесами реплікації ДНК та поділу клітини;

• участь у регуляції біохімічних процесів в клітині.

3. Що таке хроматин? Хроматин - це комплекс ДНК, білків та інших молекул, який утворюється в ядері клітини. Цей комплекс забезпечує зберігання та передачу спадкової інформації від одного покоління клітин до іншого. У період інтерфази хроматин має розслаблену структуру та дозволяє транскрипцію генів, а під час мітозу та мейозу згущується та утворює хромосоми, які передаються у дочірні клітини.

§ 12. Типи клітин. Рослинна, тваринна та грибна клітини Згадаємо!

shkola.in.ua

• Яка основна відмінність між прокаріотичною та еукаріотичною клітинами? Основна відмінність між прокаріотичними та еукаріотичними клітинами полягає в тому, що прокаріотичні клітини не мають ядра та інших мембранных органел, тоді як у еукаріотичних клітинах є ядро та інші мембранні органели, такі як мітохондрії, хлоропласти, лізосоми, ендоплазматична сітка тощо. Прокаріотичні клітини також мають різні особливості у будові, такі як наявність клітинної стінки, капсули та війок. У порівнянні з еукаріотичними клітинами, прокаріотичні клітини зазвичай менші в розмірі та мають простішу будову.

Проаналізуйте твердження щодо будови зображених клітин. Чи є поміж них правильні?

1. До складу поверхневого апарату всіх клітин входить клітинна стінка.

Неправильно. У тваринних клітинах поверхневий апарат складається з мембрани

клітини та всіх її виростів, включаючи клітинний настил і війки, але він не містить клітинної стінки, яка присутня тільки в рослинних, грибних та бактеріальних клітинах.

2. Транспортування речовин за допомогою фагоцитозу властиве тваринній

клітині.

Неправильно. Транспортування речовин за допомогою фагоцитозу властиве тільки деяким типам тваринних клітин, зокрема фагоцитів, які здатні активно захоплювати і поглинати частки твердих речовин або мікроорганізмів.

3. Ядро забезпечує збереження спадкової інформації. Правильно. Ядро забезпечує збереження та передачу спадкової інформації в клітині, що є однією з його головних функцій.

4. Синтез АТФ відбувається в мітохондріях - обов'язкових органелах усіх зображених клітин. Правильно. Мітохондрії - це органели, які беруть участь у процесі клітинного дихання та синтезі АТФ, що є основною формою енергії для роботи клітини.

Тема 3. Принципи функціонування клітини

§ 13. Обмін речовин і перетворення енергії в клітині Згадаємо!

• Які організми називають автотрофами, а які - гетеротрофами? Організми, які здатні самостійно синтезувати органічні сполуки з неорганічних речовин, називаються автотрофами. До автотрофів належать багатоклітинні рослини, а також одноклітинні організми, такі як водорості та деякі бактерії. Організми, які отримують органічні сполуки з інших організмів, називаються гетеротрофами. До гетеротрофів належать багатоклітинні тварини, гриби та бактерії, які живуть за рахунок розкладу органічних речовин або споживають живі клітини інших організмів.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке обмін речовин?

Обмін речовин - це комплекс фізіологічних процесів, які відбуваються в організмі з метою забезпечення необхідних речовин і енергії для життєдіяльності. Цей процес включає в себе всі види хімічних реакцій, які відбуваються в клітинах, такі як анаболізм (біосинтез) та катаболізм (розкладання).

shkola.in.ua

2. Порівняйте пластичний та енергетичний обмін. Пластичний обмін - це сукупність процесів, пов'язаних із забезпеченням життєдіяльності організму, таких як дихання, фотосинтез та інші біохімічні процеси, які призводять до вироблення органічних речовин, необхідних для життя. Енергетичний обмін - це процес вироблення, зберігання та використання енергії в клітинах для роботи м'язів, теплового регулювання та інших процесів. 3. Які організми належать до автотрофних, а які - до гетеротрофних? Автотрофні організми - це організми, які можуть синтезувати свої власні органічні речовини з неорганічних речовин, таких як вода, вуглекислий газ та солі, з використанням енергії, одержуваної з різних джерел, наприклад, з сонячного світла (фотосинтез) або з хімічних реакцій (хемосинтез). Гетеротрофні організми - це

організми, які не можуть синтезувати свої власні органічні речовини та отримують їх з інших організмів або з навколишнього середовища. 4. Обґрунтуйте взаємозв'язок пластичного та енергетичного обміну.

Пластичний обмін та енергетичний обмін є взаємопов'язаними процесами в живих організмах. Пластичний обмін передбачає синтез та розклад біомолекул (білків, жирів, вуглеводів) з метою забезпечення клітини енергією та необхідними для життєдіяльності речовинами. У свою чергу, енергетичний обмін забезпечує отримання енергії, необхідної для здійснення пластичного обміну. Наприклад, рослини використовують енергію світла для проведення фотосинтезу, під час якого вони виробляють органічні сполуки, які необхідні для їхнього життя, а також звільняють кисень, який використовується тваринами під час дихання для отримання енергії з органічних сполук. Отже, пластичний обмін та енергетичний обмін взаємодіють і взаємозалежні один від одного для підтримання життєдіяльності організмів.

§ 14. Біохімічні механізми дихання Згадаємо!

• Яка система органів тварин забезпечує газообмін? Система органів тварин, яка забезпечує газообмін, називається дихальною системою. Ця система складається з органів, які дозволяють тварині забрати кисень з оточуючого середовища та виділити вуглекислий газ, що утворюється під час окислювальних процесів в клітинах організму.

• Як кисень потрапляє до клітин? Що таке енергетичний обмін?

Кисень потрапляє до клітин шляхом дифузії через клітинну мембрану. Після того, як кисень проникає до клітини, він бере участь у процесі окислення органічних сполук, який називається енергетичним обміном. Під час цього процесу відбувається звільнення енергії, яка необхідна для життєдіяльності клітин та організму в цілому. Енергетичний обмін здійснюється в клітинах за допомогою мітохондрій, які виробляють енергію в процесі окислення органічних речовин. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття енергетичний обмін. Енергетичний обмін - це процес перетворення хімічної енергії з їжі в енергію, яка використовується клітинами організму для підтримки життєдіяльності та виконання різних функцій.

2. Що таке підготовчий етап та де він відбувається?

Підготовчий етап енергетичного обміну відбувається в цитоплазмі клітини під назвою гліколізу. Під час гліколізу глюкоза розщеплюється на дві молекули пірамідинової кислоти (ПК), які далі можуть бути використані для отримання енергії.

3. Схарактеризуйте процес гліколізу. Гліколіз - це процес розщеплення глюкози на дві молекули пірамідинової кислоти (ПК) в цитоплазмі клітини. Цей процес може протікати як у наявності кисню (аеробний гліколіз), так і без нього (анаеробний гліколіз). У результаті аеробного гліколізу відбувається отримання 2 молекул ПК, 2 молекул НАДН та невеликої кількості АТФ.

4. Схарактеризуйте процес аеробного дихання. Аеробне дихання - це процес, за якого глюкоза та інші органічні сполуки окислюються у присутності кисню в мітохондріях клітини з утворенням великої кількості енергії. У результаті цього процесу утворюється 36-38 молекул АТФ, НАД та ФАД Н2.

5. Чому більшість організмів використовують аеробний спосіб енергетичного обміну?

Більшість організмів використовують аеробний спосіб енергетичного обміну, оскільки цей процес забезпечує значно більшу кількість енергії в порівнянні з анаеробними процесами, такими як гліколіз. Крім того, аеробний спосіб є більш ефективним у використанні запасів глюкози, оскільки при цьому утворюється більше АТФосновного джерела енергії для клітинних процесів. Наприклад, аеробне дихання може забезпечити до 38 молекул АТФ з однієї молекули глюкози, тоді як гліколіз забезпечує тільки 2 молекули АТФ. Окрім того, аеробний спосіб є більш ефективним у

використанні інших джерел енергії, таких як жири та білки, тому що він може використовувати їх як пальне для генерації АТФ.

§ 15. Фотосинтез. Його планетарна роль Згадаємо!

• Які організми належать до автотрофних? Організми, які належать до автотрофних, здатні самостійно виробляти органічні сполуки з неорганічних речовин за допомогою світла або хімічних реакцій. До автотрофних організмів належать багатоклітинні водорості, рослини та деякі бактерії. • Яка будова хлоропласта? Хлоропласти - це органели, які містяться в клітинах рослин і відповідають за фотосинтез, тобто виробництво органічних речовин з вуглекислого газу та води за допомогою світла. Будова хлоропласта включає мембрани, структури гран та строми, де знаходяться фотосинтетичні пігменти, зокрема хлорофіл. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття фотосинтез. Фотосинтез - це процес, який відбувається в клітинах рослин, в ході якого сонячна енергія перетворюється на хімічну енергію, яка зберігається у вуглеводні.

2. Які процеси відбуваються на етапі світлової фази фотосинтезу? На етапі світлової фази фотосинтезу, відбуваються процеси поглинання світла хлорофілами, що знаходяться в хлоропластах, та передачі енергії з хлорофілу до реакційного центру. Далі здійснюється розкладання води на кисень та протони, які використовуються для формування молекули НАДФГ і АТФ, які є носіями хімічної енергії.

3. Які результати темнової фази фотосинтезу? На етапі темнової фази фотосинтезу, відбувається фіксація СО2 та його використання для синтезу глюкози. Цей процес відбувається в стоматальних клітинах листків рослин, в присутності енергії, яку забезпечує світлова фаза.

shkola.in.ua

4. Поясніть значення фотосинтезу для життя на Землі. Фотосинтез є основним джерелом органічних речовин на Землі. Завдяки фотосинтезу, рослини виробляють органічні сполуки, які використовуються для живлення тварин та людей. Фотосинтез також забезпечує вироблення кисню, який є необхідним для життя більшості організмів. 5. Як ви розумієте вислів К. А. Тімірязєва: «Рослина посередник між небом і землею»?

Цей вислів вказує на те, що рослини виконують дуже важливу роль у збереженні балансу між життям на Землі і навколишньою природою. Рослини, здатні до фотосинтезу, здатні здійснювати перетворення світла та вуглекислого газу на

органічні сполуки та кисень, що необхідні для життя більшості інших організмів на планеті.

Рослини також є важливим елементом в глобальному кругообігу речовин, зберігаючи вуглець, який потім використовується для різноманітних процесів, таких як дихання

терморегуляція.

Отже, вислів К. А. Тімірязєва "рослина - посередник між небом і землею" відображає важливу роль рослин у збереженні балансу в природі і виокремлює їх як важливу

складову нашої планети.

§ 16. Хемосинтез Згадаємо!

• Що таке фотосинтез? Фотосинтез - це процес, який відбувається в зелених рослинах, водоростях та деяких бактеріях, за якого вони виробляють органічні сполуки, такі як глюкоза, з використанням енергії світла. У процесі фотосинтезу зелені рослини та водорості здатні захоплювати енергію світла за допомогою пігменту хлорофілу, який міститься в хлоропластах, і перетворювати її на хімічну енергію, що використовується для синтезу органічних речовин. В процесі фотосинтезу вода розщеплюється на молекули кисню та водню, при цьому відбувається виділення кисню в атмосферу. Фотосинтез є основним джерелом живлення для більшості живих організмів на Землі і має велике значення для біосфери та клімату. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке хемосинтез?

Хемосинтез - це процес отримання органічних сполук, який здійснюють деякі мікроорганізми, використовуючи енергію хімічних реакцій.

2. Які організми можуть використовувати енергію хімічних реакцій для власного живлення?

Організми, які можуть використовувати енергію хімічних реакцій для власного живлення, називаються хемосинтетиками. До них належать деякі бактерії, археї, а також деякі прокаріотичні та еукаріотичні організми, що зустрічаються в глибинах морів та океанів.

3. Поясніть біологічну роль хемосинтезу. Хемосинтез має важливу біологічну роль у забезпеченні життя та розвитку організмів, які живуть в екстремальних умовах, наприклад, у глибинах океанів. Він є важливим екологічним фактором, який впливає на склад та кількість мікроорганізмів в даних екосистемах. Крім того, процес хемосинтезу може бути використаний у промисловості для очищення водних середовищ та виробництва хімічних сполук, таких як

амінокислоти та вуглеводи.

§ 17. Загальні принципи перетворення речовин у клітинах Згадаємо!

shkola.in.ua

• Що таке обмін речовин? Обмін речовин - це процес обміну різноманітних речовин між клітинами організму та середовищем, включаючи поглинання та транспортування поживних речовин, їх перетворення та використання клітинами для синтезу необхідних компонентів, а також виведення відходів та інших речовин, що виникають в результаті метаболізму.

• Яке значення мають вуглеводи, білки, ліпіди й нуклеїнові кислоти для життєдіяльності клітини?

Вуглеводи, білки, ліпіди та нуклеїнові кислоти є основними молекулами, з яких складається жива клітина. Вуглеводи є важливим джерелом енергії та виконують

структурні функції, забезпечуючи міцність та стійкість клітинної мембрани. Білки відповідають за будівництво та функціонування клітин, виконуючи функції структурних компонентів, ферментів та м'язових тканин. Ліпіди забезпечують бар'єрну функцію мембрани та джерело енергії, а також виконують роль ізолятора та теплоізолятора. Нуклеїнові кислоти, такі як ДНК та РНК, є носіями генетичної

інформації та відповідають за синтез білків та регуляцію клітинних процесів. Всі ці молекули виконують важливі функції в клітинному метаболізмі та забезпечують необхідні ресурси для життєдіяльності клітин. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке обмін речовин? Обмін речовин - це процес перетворення та переміщення речовин у живих організмах.

Цей процес включає всі біохімічні реакції, які відбуваються у клітині з метою отримання енергії, побудови структур та регулювання метаболізму.

2. Поясніть взаємозв'язок пластичного та енергетичного обміну на прикладі рослинної клітини.

У рослинної клітини пластичний обмін пов'язаний з процесом фотосинтезу, коли сонячна енергія перетворюється на органічні речовини, а також з процесом дихання, коли органічні речовини розкладаються з вивільненням енергії. Ці процеси взаємопов'язані, оскільки продукти фотосинтезу (наприклад, глюкоза) використовуються для проведення дихання, де вони перетворюються на АТФосновний енергетичний носій у клітині. Отже, пластичний та енергетичний обмін в рослинних клітинах взаємопов'язані та забезпечують життєдіяльність рослини.

3. Схарактеризуйте загальні принципи перетворення речовин у клітині. Перетворення речовин в клітині забезпечує життєдіяльність організму і залежить від різноманітних біохімічних реакцій, які здійснюються в клітині. Основні принципи

перетворення речовин у клітині включають:

• Розщеплення складних органічних речовин (наприклад, білків, жирів і вуглеводів) на простіші компоненти. Це забезпечує отримання енергії, яка потрібна для життєдіяльності клітини.

• Синтез нових органічних речовин з використанням енергії, що відпускається під час розщеплення складних органічних речовин. Це може включати синтез білків, жирів, вуглеводів і нуклеїнових кислот.

• Обмін газів, який забезпечує постачання кисню і видалення вуглекислого газу з клітини.

shkola.in.ua

• Регулювання рівня pH та іонного складу рідин, що забезпечує правильне функціонування клітини. Загальні принципи перетворення речовин у клітині є складним процесом, який регулюється багатьма факторами, включаючи гормони, ферменти і зовнішні умови навколишнього середовища. Оптимальна робота цих процесів забезпечує здоров'я і життєздатність клітини, організму і в цілому впливає на здоров'я та довголіття організму.

Тема 4. Збереження та реалізація спадкової інформації

§ 18. Гени та геноми Згадаємо!

• У структурі якої молекули зберігається спадкова інформація?

У структурі молекули ДНК (дезоксирибонуклеїнової кислоти) зберігається спадкова інформація. ДНК складається з послідовності нуклеотидів, які містять чотири різні азотисті основи: аденін (A), гуанін (G), цитозин (C) та тимін (T). Ці нуклеотиди утворюють подвійний ланцюг, що має форму подібну до сходинок сходинки. Цей подвійний ланцюг містить генетичну інформацію, необхідну для синтезу білків та інших молекул в клітині. Проаналізуйте твердження щодо наведеної в таблиці інформації.

1. Геном прокаріотичного організму містить меншу кількість генів, ніж еукаріотичного.

Твердження про те, що геном прокаріотичного організму містить меншу кількість генів, ніж еукаріотичного, є правильним. Прокаріоти, як от бактерії, мають простішу будову і менше кількість генів, що кодують білки, порівняно з еукаріотичними

організмами, такими як рослини, тварини та гриби.

2. Лише 3 % ДНК людини містить інформацію про будову білків або РНК. Які з них є правильними? Твердження про те, що лише 3% ДНК людини містить інформацію про будову білків або РНК, є неповністю правильним. Всі 100% ДНК людини містять інформацію про будову білків або РНК, однак лише близько 2% геному людини кодують білки, а інші області можуть включати неекспресовані гени, регуляторні елементи, повтори та інші різноманітні некодуючі регіони ДНК. Таким чином, 3% може відноситися лише до того, що 2% кодують прямо білки, а інші 1% містять різноманітні регуляторні елементи і некодуючі регіони. ПОВТОРІТЬ,

1. Дайте означення понять ген і геном. Ген - це фрагмент ДНК, який містить інформацію про послідовність амінокислот у білковій молекулі або про послідовність нуклеотидів у РНК молекулі. Геном - це повна генетична інформація, що зберігається в ДНК клітини або організму.

2. Опишіть будову гена.

Ген складається з нуклеотидів, що складаються з азотистих основ, цукру та фосфатної групи. Послідовність нуклеотидів у гені закодована інформацією про послідовність амінокислот у білковій молекулі або про послідовність нуклеотидів у РНК молекулі. 3. Що таке гаплоїдні та диплоїдні клітини? Гаплоїдні клітини містять один комплект хромосом, тоді як диплоїдні клітини містять два комплекти хромосом - по одному від кожного батьківського організму.

shkola.in.ua

4. Порівняйте геноми прокаріотичних та еукаріотичних клітин. Геноми прокаріотичних клітин зазвичай містять один кільцевий хромосом з компактно організованими генами, що кодують необхідні функції для життєдіяльності. У еукаріотичних клітинах геноми більш складні та зазвичай містять багато хромосом, які містять не лише гени, а й різноманітні неактивні регуляторні елементи та повтори ДНК. Крім того, еукаріотичні гени часто мають велику розмірність та більш складну організацію, включаючи інтрони та екзони, а також різноманітні регуляторні елементи.

§ 19. Транскрипція. Основні типи РНК

ПОМІРКУЙТЕ

Згадаємо!

• Що таке принцип комплементарності?

Принцип комплементарності - це принцип, що полягає в тому, що дві нуклеотидні

послідовності можуть утворювати стійке зв'язування, якщо вони мають

комплементарні нуклеотиди, які утворюють зв'язки гідрогену. Наприклад, в ДНК пара

Adenine-Thymine та пара Cytosine-Guanine є комплементарними, оскільки вони можуть утворювати зв'язки гідрогену між собою.

• Які відмінності в будові молекул ДНК та РНК?

Відмінності в будові молекул ДНК та РНК наступні:

• ДНК містить десоксирибозу в своїй структурі, тоді як РНК містить рибозу;

• ДНК містить пару Thyamine-Adenine, тоді як у РНК вона замінена на пару

Uracil-Adenine;

• ДНК зазвичай має подвійну спіральну структуру, тоді як РНК зазвичай має одинарну ланцюгову структуру;

• ДНК зберігає спадкову інформацію, тоді як РНК використовується для транскрипції та трансляції генетичної інформації. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке транскрипція?

Транскрипція - це процес копіювання інформації з ДНК гена в молекулу РНК.

2. Опишіть етапи транскрипції.

Етапи транскрипції:

• ініціація: РНК-полімераза зв'язується з послідовністю ДНК, яка називається

промотором, та розпочинає синтез РНК;

• елонгація: РНК-полімераза пересувається по ДНК, додавання нуклеотидних з'єднань та продовжує синтезувати РНК;

• термінація: РНК-полімераза долає послідовності термінатора на ДНК, зупиняє синтез та відокремлює новосинтезовану РНК.

3. Які ви знаєте типи молекул РНК?

Типи молекул РНК:

• мРНК (месенджерна РНК) - молекули, що переносять інформацію з ДНК про послідовність амінокислот білка;

• рРНК (рібосомна РНК) - молекули, що складають рибосому і грають ключову роль у процесі трансляції;

• тРНК (транспортна РНК) - молекули, що доставляють амінокислоти до рибосоми для включення до білкового ланцюга.

4. Як відбувається дозрівання синтезованої

shkola.in.ua

молекули РНК? Дозрівання синтезованої молекули РНК включає в себе процеси вирізування і склеювання нуклеотидів в проміжних молекулах, а також модифікації кінців молекули.

5. Поясніть, як використовується принцип комплементарності під час трансляції. Принцип комплементарності грунтується на тому, що в РНК молекули можуть утворюватися певні пари з азотистими основами, а саме, аденін з урацилом і цитозин з гуаніном. Цей принцип використовується під час трансляції, процесу, під час якого молекула РНК перекладається в послідовність амінокислот білка. Трансляція починається з розпізнавання молекули РНК рибосомою - місцем, де формується білок. Рибосома розпізнає послідовність триплетів азотистих основ в

молекулі РНК, називається кодоном. Кожний кодон визначає конкретну амінокислоту, яка буде додана до білка. Наприклад, кодон AUG кодує амінокислоту метіонін. Таким чином, принцип комплементарності використовується під час взаємодії молекули РНК з рибосомою, яка розпізнає та перекладає послідовність триплетів відповідно до їх комплементарності з конкретними амінокислотами.

§ 20. Генетичний код

Згадаємо!

• Яка будова молекул білків та нуклеїнових кислот?

Молекули білків та нуклеїнових кислот складаються з різних компонентів. Білки складаються з послідовності амінокислот, які пов'язані між собою за допомогою

пептидних зв'язків. Кожна амінокислота має спільну структурну складовуаміногрупу (-NH2) та карбоксилну групу (-COOH), які з'єднуються з альфа-вуглецевим атомом. Різниця між амінокислотами полягає в їх бічних ланцюгах, які можуть бути різного типу і формувати різноманітні хімічні взаємодії.

Нуклеїнові кислоти складаються з послідовності нуклеотидів, кожний з яких містить п'ять складових частин: пуринову або піримідинову азотисту базу (аденін, гуанін, цитозин, тимін або урацил), дезоксирибозу (у ДНК) або рибозу (у РНК), трифосфатну групу та гідроксильну групу. Нуклеотиди з'єднуються між собою за допомогою фосфодіестерних зв'язків між гідроксильною групою одного нуклеотиду та фосфатною групою іншого. Послідовність нуклеотидів у нуклеїнових кислотах формує генетичну інформацію, яка визначає послідовність амінокислот у білкових ланцюгах.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ 1. Що таке генетичний код? Генетичний код - це система, за допомогою якої з інформації, що закодована у

нуклеотидній послідовності ДНК, перекладається в послідовність амінокислот у білках.

2. Поясніть властивості генетичного коду. Властивості генетичного коду:

• Універсальність: Кожен триплет нуклеотидів (кодон) в генетичному коді кодує для певної амінокислоти у всіх живих організмах.

• Нестандартність: деякі організми можуть використовувати змінені кодони, що кодують для стандартних або нестандартних амінокислот.

• Двоїстість: декодерування генетичного коду можливе в двох напрямках, протилежних за спрямуванням.

• Нерозривність: Кодони не перекриваються, амінокислоти у білках утворюються безперервної послідовності.

shkola.in.ua

3. Як користуватися схемою генетичного коду? Схема генетичного коду зображає триплети нуклеотидів (кодони) та відповідні їм амінокислоти, що закодовані в генах. Щоб декодувати послідовність ДНК, знаючи схему генетичного коду, необхідно розбити послідовність нуклеотидів на триплети та знайти відповідний кодон в схемі. 4. Про що свідчить універсальність генетичного коду? Універсальність генетичного коду свідчить про спільне походження життя на Землі, оскільки всі живі організми використовують спільну систему перекладу генетичної

інформації в білки. Також це дає можливість для генетичної інженерії та розробки технологій для синтезу білків з бажаною послідовністю амінокислот.

§ 21. Біосинтез білка Згадаємо!

• Що таке пептидний зв'язок?

Пептидний зв'язок - це хімічний зв'язок, який утворюється між карбоксильною групою одного амінокислотного залишку та аміногрупою іншого амінокислотного залишку, за зв'язку між ними виходить молекулярна вода. Цей зв'язок є основним компонентом білків і складається з повторюваних послідовностей амінокислот.

• Що таке рівні структурної організації білків?

Рівні структурної організації білків - це різні рівні організації амінокислотних

послідовностей білків, які визначають їх тривимірну структуру та функції. Існують чотири рівні структурної організації білків:

• Первинна структура - це послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюзі білка.

• Вторинна структура - це структура, яка виникає через взаємодію амінокислот у поліпептидному ланцюзі. До вторинної структури належать α-спіраль, β-складання та β-звитки.

• Третинна структура - це тривимірна структура білка, яка виникає через взаємодію амінокислот у другорядній структурі. Цей рівень організації білка визначає його функції.

• Кватернірна структура - це структура, яка виникає, коли кілька поліпептидних ланцюгів з'єднуються в один функціональний білок. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке трансляція? Трансляція - це процес синтезу білкових молекул, який відбувається за участю рибосом та інших факторів. Під час трансляції інформація, закодована в мРНК, перетворюється в послідовність амінокислот в поліпептидному ланцюзі.

2. Які фактори зумовлюють синтез поліпептидного ланцюга?

Синтез поліпептидного ланцюга залежить від наявності необхідних компонентів, таких як мРНК, тРНК, рибосоми, фактори ініціації та елонгації, а також енергії у вигляді АТФ та ГТФ.

3. Якою є особливість будови тРНК?

Транспортна РНК (тРНК) має специфічну третинну структуру, яка формує петлі та виступи, необхідні для зв'язування з конкретною амінокислотою та мРНК відповідно. На одному кінці тРНК знаходиться антикодон, який взаємодіє з послідовністю кодонів в мРНК, а на іншому кінці - амінокислота.

shkola.in.ua

4. Опишіть процес трансляції. Процес трансляції є останнім етапом в синтезі білка і відбувається на рибосомах в клітині. На початку трансляції, молекула мРНК приєднується до малої підряди рибосоми, після чого ініціаторний тРНК, що містить амінокислоту метіонін, приєднується до стартового кодону AUG на молекулі мРНК. Наступні тРНК, які містять відповідні амінокислоти, приєднуються до наступних кодонів на мРНК, утворюючи поліпептидний ланцюг, поки не буде досягнутий зупинний кодон, що припиняє синтез білка.

5. Поясніть значення генетичного коду для біосинтезу білка.

Генетичний код - це система з трьохнуклеотидних послідовностей на молекулах мРНК, які кодують відповідні амінокислоти для синтезу білка. Генетичний код дуже важливий для біосинтезу білка, оскільки він забезпечує точність трансляції генетичної

інформації з молекули мРНК до поліпептидного ланцюга. Це забезпечує правильну послідовність амінокислот в білку і, отже, правильну функцію білка. Через

універсальність генетичного коду, він застосовується в усіх живих організмах, дозволяючи синтезувати різноманітні білки з високою точністю і ефективністю.

§ 22. Подвоєння ДНК Згадаємо!

• Якою є будова молекули ДНК? Молекула ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) складається з нуклеотидів, які містять дезоксирибозу (вуглецевий скелет), азотисту основу (аденін, гуанін, цитозин або тимін) та фосфатну групу. Нуклеотиди з'єднані між собою за допомогою фосфодіестерних зв'язків, утворюючи ланцюг, довжина якого залежить від кількості нуклеотидів у молекулі.

• Що таке принцип комплементарності? Принцип комплементарності - це принцип, за яким взаємодіється дві азотисті основи у молекулі ДНК або РНК: аденін завжди утворює дві водневі зв'язки з тиміном (у ДНК) або з урацилом (у РНК), а гуанін завжди утворює три водневі зв'язки з цитозином. Цей принцип є основою для розмноження та транскрипції генетичної інформації у живих організмах.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке реплікація?

Реплікація - це процес копіювання молекули ДНК, який відбувається під час поділу клітини для передачі генетичної інформації в нащадки.

2. Опишіть механізм реплікації.

Механізм реплікації молекули ДНК полягає в наступних етапах:

• Розплітаються дві нитки молекули ДНК за допомогою ферменту гелікази;

• Формується початковий комплекс реплікації, що складається з ферментів, які розплітають ДНК та забезпечують утворення нових ниток;

• Синтезуються комплементарні нитки ДНК за допомогою ферменту ДНКполімерази, що додає нуклеотиди до розвиваючогося ланцюга;

• Рухаючись по молекулі ДНК, ДНК-полімераза додає нові нуклеотиди до комплементарних ниток;

• Завершується синтез нових молекул ДНК, після чого дві молекули ДНК розходяться.

shkola.in.ua

3. Поясніть роль ферментів у процесі реплікації. Реплікація молекули ДНК залежить від роботи різноманітних ферментів. Геліказа розплітає дві нитки ДНК, ДНК-полімераза синтезує комплементарні нитки ДНК, топоізомераза забезпечує розкручування ланцюга ДНК перед полімеразою, а лігаза склеює дрібні шматочки ДНК на ланцюгах, що формуються у ділянках, де реплікація ще не закінчена.

4. Обґрунтуйте біологічне значення процесу репарації. Процес репарації має велике біологічне значення, оскільки він дозволяє клітині виправляти пошкодження ДНК, що можуть бути спричинені різними факторами, такими як ультрафіолетове випромінювання, хімічні речовини, радіація, помилки при

реплікації тощо. Якщо пошкодження не виправити, воно може призвести до мутацій або генетичних дефектів, що можуть мати серйозні наслідки для клітини та організму в цілому.

Репарація ДНК дозволяє клітині зберегти генетичну стабільність та запобігти розвитку хвороб. Наприклад, дефекти репарації ДНК пов'язані з розвитком раку та інших

генетичних захворювань у людини. Тому процес репарації є дуже важливим для забезпечення життєдіяльності клітини та збереження генетичної інформації для передачі її нащадкам.

§ 23. Клітинний цикл. Мітоз Згадаємо!

• Що таке конденсація хроматину, хромосома, хроматида, центромера?

Конденсація хроматину - це процес стиснення і упакування довгих нитей ДНК, що містяться в ядрі клітини. В результаті цього процесу утворюються хромосоми, які складаються з двох ідентичних хроматид, з'єднаних у центромері. Хромосоми містять гени, які кодують білки та регуляторні РНК.

• Як відбувається нестатеве розмноження? Нестатеве розмноження - це розмноження без злиття статевих клітин. Він здійснюється різними способами у різних організмів. Наприклад, у бактерій розмноження відбувається поділом клітини на дві дочірні, у рослин - шляхом утворення клонів з допомогою спор та бульб. • За рахунок чого відбувається ріст?

Ріст клітини відбувається за рахунок багатьох процесів, таких як синтез білків, поділ клітини та збільшення розмірів клітини шляхом накопичення біомаси. Для синтезу білків необхідні різні молекули, такі як амінокислоти, які входять до складу білків. Розмноження клітин відбувається за рахунок процесу поділу клітини на дві дочірні, який забезпечує збільшення кількості клітин в організмі. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке клітинний цикл? Клітинний цикл - це послідовність подій, що відбуваються в клітині від моменту її створення до розділення на дві дочірні клітини.

2. Що таке мітоз? Мітоз - це процес клітинного поділу, що відбувається в соматичних клітинах. Під час мітозу клітина ділиться на дві дочірні клітини з ідентичним генетичним матеріалом.

3. Опишіть процеси, що відбуваються під час мітозу. Під час мітозу відбувається подвоєння хромосом, їх конденсація, формування мітотичного кия, розташування хромосом на метафазній платформі, поділ хромосом

на дві групи, формування ядер у дочірніх клітинах та розділення цитоплазми.

4. Яке біологічне значення мітозу?

shkola.in.ua

Мітоз є необхідним процесом для росту та ремонту тканин, забезпечує рівномірний розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, а також забезпечує збереження генетичної ідентичності клітин певного виду.

§ 24. Мейоз Згадаємо!

• Які організми називаються гаплоїдними й диплоїдними?

Організми, що мають один набір хромосом у своїх клітинах (n), називаються

гаплоїдними. Це стосується бактерій, архей, багатьох грибів, а також статевих клітин (гамет) вищих рослин і тварин.

Організми, що мають два набори хромосом у своїх клітинах (2n), називаються

диплоїдними. Це стосується більшості рослин, тварин і грибів, крім статевих клітин.

Проаналізуйте твердження щодо мейозу.

• I. Унаслідок процесу мейозу утворюються диплоїдні клітини.

• II. Перед другим поділом мейозу молекули ДНК подвоюються.

• Яке з них є правильним?

Перше твердження є неправильним, оскільки у результаті мейозу утворюються

гаплоїдні клітини, тобто клітини з одним комплектом хромосом.

Друге твердження також є неправильним, оскільки перед другим поділом мейозу молекули ДНК не подвоюються, тому що він подібний до мітотичного поділу, і клітини, що утворюються після першого поділу мейозу, вже мають подвоєний набір хромосом.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке мейоз? Мейоз - це процес поділу клітин, що забезпечує зменшення гаплоїдного числа хромосом до половини у нащадків, що утворюються.

2. Опишіть процес мейозу. Процес мейозу складається з двох послідовних ділень ядра - мейоз I та мейоз II. Перед початком мейозу відбувається подвоєння ДНК. Під час мейозу I хромосоми утворюють бівалентні пари, а потім відбувається кросинговер - обмін частинами хромосом між гомологічними хромосомами. У результаті цього утворюються хромосоми з новим поєднанням генів. Потім відбувається розходження хромосом до різних полюсів клітини, що призводить до утворення двох дочірніх клітин з різним гаплоїдним числом хромосом. Після мейозу I настає мейоз II, під час якого хромосоми розділяються на окремі хроматиди, і відбувається поділ клітини.

3. Що таке кросинговер? Кросинговер - це процес, коли гомологічні хромосоми обмінюються частинами генетичного матеріалу, що призводить до утворення хромосом з новим поєднанням генів.

4. Порівняйте процеси мітозу й мейозу. Основною відмінністю між мітозом і мейозом є те, що мітоз дає дві клітини-дочірні з однаковою кількістю хромосом, тоді як мейоз дає чотири клітини-дочірні з половиною кількості хромосом. Крім того, під час мейозу відбувається кросинговер, що призводить до утворення хромосом з новим поєднанням генів, що не відбувається в мітозі.

shkola.in.ua

5. Поясніть біологічне значення мейозу. Біологічне значення мейозу полягає в тому, що цей процес забезпечує збереження гаплоїдного стану в популяції, що є необхідним для створення різноманітності та адаптації до змін у середовищі. Крім того, мейоз є процесом формування гамет, який забезпечує генетичну різноманітність нащадків, що є важливим для еволюції організмів. Також, мейоз є процесом, що забезпечує зменшення числа хромосом в гаметах в порівнянні з диплоїдною клітиною, що є необхідним для збереження константної чисельності хромосом у популяції.

§ 25. Статеві клітини й запліднення

Згадаємо!

• Що таке статеве розмноження?

Статеве розмноження - це тип розмноження, при якому генетичний матеріал двох батьків комбінується для створення нащадка. У статевому розмноженні беруть участь статеві клітини (гамети), які утворюються шляхом мейозу (поділу клітин на чотири гаплоїдних клітини). При злитті статевих клітин відбувається поєднання генетичного

матеріалу двох батьків, що приводить до генетичного різноманіття нащадків. Статеве розмноження є основним методом розмноження у більшості багатоклітинних організмів.

1. Назвіть статеві клітини. Статеві клітини - це клітини, які беруть участь у статевому розмноженні. У чоловіків це сперматозоїди, а у жінок - яйцеклітини.

2. Порівняйте будову статевих клітин. Чоловічі статеві клітини (сперматозоїди) мають форму головки, шийки та хвоста. Головка містить генетичну інформацію, шийка забезпечує зв'язок між головкою та хвостом, а хвіст допомагає сперматозоїді в русі. Жіноча статева клітина (яйцеклітина) має великий розмір і містить багато поживних речовин, необхідних для розвитку ембріона.

3. Поясніть взаємозв'язок між будовою та функціями статевих клітин. Будова статевих клітин відповідає їх функціям: сперматозоїди здатні до швидкого руху, що забезпечує змогу дістатися до яйцеклітини для оплодотворення. Яйцеклітина забезпечує збереження та транспортування генетичної інформації від матері до нащадка, а також забезпечує зародженню та розвитку ембріона. 4. Що таке запліднення?

Запліднення - це процес злиття статевих клітин - сперматозоїда та яйцеклітини, що призводить до створення зиготи. Запліднення відбувається в яєчнику жінки та забезпечує поєднання генетичної інформації чоловіка та жінки.

5. У чому полягає біологічне значення формування статевих клітин і запліднення?

Біологічне значення формування статевих клітин та запліднення полягає у забезпеченні генетичної різноманітності нащадків в популяції. Це дає можливість популяції пристосуватися до змін у середовищі та зберігати різноманіття генетичних варіантів, що дозволяє підтримувати біологічну різноманітність на Землі. Крім того, статеве розмноження сприяє еволюційному розвитку організмів, оскільки забезпечує змішування генетичного матеріалу батьків і з'єднання різних генетичних варіантів в єдиний генотип нащадків. Це забезпечує утворення нових комбінацій генів, що можуть бути корисними для адаптації до змін у середовищі, а також забезпечує зменшення ризику виникнення шкідливих генетичних змін в популяції.

shkola.in.ua

§ 26. Індивідуальний розвиток організмів Згадаємо!

• Що таке насінина?

Насінина - це гамета рослин, яка відповідає статевій клітині тварин. Насіння складається з запасної поживної речовини та зародкової клітини, з якої розвивається

нова рослина.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

• У чому полягає відмінність розвитку амфібій, плазунів і ссавців? Амфібії, плазуни і ссавці - це три різні класи хребетних тварин. Вони відрізняються особливостями будови та фізіології, а також розвитку. Основні відмінності в розвитку цих класів хребетних полягають у наступному:

• Амфібії проходять зміну метаморфозу, коли личинка розвивається в дорослу форму. Вони мають легені, але також здатні до дихання шкірою та губами.

• Плазуни зазвичай не проходять зміну метаморфозу. Вони мають легені, які використовують для дихання, та часто мають черепахоподібні панцирі.

• Ссавці розвиваються внаслідок довгого внутрішньоутробного розвитку, після чого народжуються вже досить добре сформованими. Вони мають складну систему дихання, включаючи легені, діафрагму та різні типи дихальних шляхів.

Проаналізуйте твердження. Чи є поміж них правильні? Обґрунтуйте свою думку.

• I. У життєвому циклі переважає статеве покоління.

Це твердження не є завжди правильним. У деяких організмів переважає нестатеве покоління, наприклад, у бактерій. У інших організмів, таких як рослини, життєвий цикл містить і статеве, і нестатеве покоління. Тому, твердження "У життєвому циклі переважає статеве покоління" є неправильним.

• II. Нестатеве покоління забезпечує розмноження організму.

Це твердження є правильним для деяких організмів, які використовують нестатеве розмноження, таке як бактерії та амеби. У таких організмів нащадки формуються без злиття статевих клітин, а внаслідок поділу однієї клітини на дві або більше. Однак, для організмів, що розмножуються статево, це твердження неправильне, оскільки статеве покоління забезпечує розмноження організму.

Тема 5. Закономірності успадкування ознак

§ 27. Генетика як наука: історія та методи Згадаємо!

• Що таке ген?

Ген - це фрагмент ДНК, який містить інформацію для синтезу одного або декількох білків, рРНК або тРНК, що регулюють процеси розвитку та функціонування живих організмів.

• У якій молекулі зберігається спадкова інформація?

Спадкова інформація зберігається в молекулі ДНК (деоксирибонуклеїновій кислоті). Кожна клітина містить ДНК у своєму ядрі, яка зберігає генетичну інформацію. ДНК складається з нуклеотидів, які містять азотисті основи - аденін (A), гуанін (G), цитозин

(C) і тимін (T), що утворюють специфічний порядок для кодування генів та іншої інформації.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

shkola.in.ua

1. Що таке генетика? Генетика - це наука, що вивчає спадковість і зміну генетичної інформації в живих організмах.

2. Схарактеризуйте методи генетичних досліджень. Методи генетичних досліджень включають:

• Класична генетика, що використовує спостереження за фенотипом (зовнішнім виявом) організмів для вивчення спадковості і генетичної взаємодії між генами.

• Молекулярна генетика, що досліджує структуру і функції генів на молекулярному рівні.

• Геноміка, що вивчає повні геноми організмів і їх функції.

• Генетична інженерія, що застосовує методи молекулярної біології для модифікації генетичного матеріалу організмів.

3. У чому полягає особливість гібридологічного методу?

Особливість гібридологічного методу полягає в тому, що він базується на перетині

різних видів або форм, що мають різні ознаки. Гібриди, отримані в результаті таких перетинів, досліджують на спадковість і взаємодію генів. Застосовуючи цей метод, можна вивчити генетичну структуру і функції організмів та спадкові закономірності.

§ 28. Основні генетичні поняття Згадаємо!

• Що таке ген?

Ген - це основна функціональна одиниця спадковості, яка кодує інформацію про

послідовність амінокислот у білках або рівень експресії РНК.

• Що таке гомологічні хромосоми?

Гомологічні хромосоми - це пара хромосом, які мають однаковий розмір, форму та генетичний склад. Одна хромосома з пари успадкована від матері, а інша - від батька. • Що таке диплоїдні та гаплоїдні клітини? Диплоїдна клітина містить два набори хромосом (2n), тоді як гаплоїдна клітина містить один набір хромосом (n). Диплоїдні клітини зазвичай зустрічаються в організмах, що розмножуються за допомогою статевих клітин (гриби, рослини, тварини), тоді як гаплоїдні клітини зустрічаються в організмах, що розмножуються безстатево (бактерії, деякі водорості, гриби, рослини). ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення понять генотип, фенотип, алель, гомозигота, гетерозигота. Генотип - сукупність генів, які містяться в хромосомах організму.

Фенотип - внутрішньо та зовнішньо проявлені ознаки організму, які визначаються генотипом та впливом довкілля.

Алель - різні варіанти одного й того ж гену, які знаходяться на однакових локаціях на гомологічних хромосомах.

Гомозигота - стан, коли дві копії гена в організмі є ідентичними (наприклад, два алелі одного гена можуть бути обидва домінантними або обидва рецесивними).

Гетерозигота - стан, коли дві копії гена в організмі є різними (наприклад, один алель може бути домінантним, а інший - рецесивним).

2. Як формується генотип наступного покоління?

Генотип наступного покоління формується в результаті комбінації генів від батьківських клітин. При статевому розмноженні, генетичний матеріал від кожного батька розділяється на гаметах випадковим чином, що призводить до випадкового поєднання генів в організмі нащадка.

shkola.in.ua

3. Поясніть прийоми запису схем схрещування організмів. Прийоми запису схем схрещування організмів можуть відрізнятись, проте вони зазвичай включають запис генетичної інформації про батьків та їх нащадків. Зазвичай використовують схему Пуннета для візуалізації генетичної інформації та визначення шансів на успадкування конкретних ознак.

4. Що таке гомо- та гетерозигота?

Гомозигота - це організм, що містить дві однакові алелі одного гена на відповідній локусі геному. Наприклад, якщо геном організму містить тільки алелі, що визначають присутність пігменту в шкірі, то такий організм буде гомозиготним для цього гена.

Гетерозигота - це організм, що містить дві різні алелі одного гена на відповідній локусі геному. Наприклад, якщо геном організму містить як алелі, що визначають

присутність пігменту в шкірі, так і алелі, що визначають його відсутність, то такий організм буде гетерозиготним для цього гена.

§ 29. Закони Менделя Згадаємо!

• Що таке гени, хромосоми та мейоз? Гени - це основні одиниці спадковості, що кодують в собі інформацію для розвитку та функціонування організмів. Хромосоми - це структури у клітинах, які містять гени та інші ДНК-взаємодіючі білки. Мейоз - це процес, що відбувається в статевих клітинах, що призводить до утворення гамет (статевих клітин) зі зменшенням хромосомного набору. • Як утворюються статеві клітини? Статеві клітини (гамети) утворюються в процесі мейозу. Першим етапом мейозу є поділ, коли хромосомний набір у клітині зменшується на половину, тобто з диплоїдного (2n) до гаплоїдного (n). Після цього настає другий етап мейозу, що ділить клітину ще один раз, щоб утворити чотири гамети з гаплоїдним хромосомним набором. У чоловічих організмах це процес називається сперматогенезом, а у жіночих - оогенезом.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. У чому полягає сутність досліджень Г. Менделя? Сутність досліджень Г. Менделя полягала у вивченні спадковості рослин та формуванні законів спадковості, які стали основою сучасної генетики. 2. Опишіть схеми схрещування, унаслідок яких було встановлено закони Г. Менделя. Г. Мендель встановив закони спадковості шляхом проведення експериментів на горосі з різними ознаками. За допомогою схем схрещування він досліджував, які ознаки передаються нащадкам та яким чином це відбувається. Одна з найвідоміших схем схрещування, яку використовував Мендель, полягала у схрещуванні рослин з різними ознаками (наприклад, зелені та жовті насіння) та вивченні спадковості цих ознак у нащадках першого та наступних поколінь.

3. Сформулюйте третій закон Менделя. Третій закон Менделя (закон незалежного поширення ознак) стверджує, що під час спадковості двох або більше ознак, які знаходяться на різних хромосомах, ці ознаки поширюються незалежно одна від одної.

shkola.in.ua

4. Що таке аналізуюче схрещування? Аналізуюче схрещування - це метод генетичного аналізу, що полягає у порівнянні спадковості двох або більше ознак, які передаються одночасно, але знаходяться на різних хромосомах. Цей метод дозволяє встановити, чи є ці ознаки незалежними одна від одної і чи знаходяться вони на одній чи різних хромосомах.

§ 30. Неменделівське успадкування ознак Згадаємо!

• Які є групи крові людини?

Існують чотири групи крові людини: A, B, AB та O. Група крові визначається

наявністю або відсутністю антигенів A та B на поверхні еритроцитів.

• За якої умови проявляється третій закон Менделя?

Третій закон Менделя, або закон незалежного спадку генів, проявляється в тому випадку, коли дві гетерозиготні особини, що мають різні алелі одного гена, схрещуються. У такому випадку відсоток генотипів нащадків буде 1:2:1, а відсоток фенотипів - 3:1.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке неповне домінування та кодомінування? Неповне домінування - це явище, коли у гетерозиготів проявляється

посередній

фенотип, що є компромісом між фенотипами гомозигот. Кодомінування - це явище, коли обидва алелі гена проявляються у гетерозиготів.

2. У чому проявляється летальна дія гена? Летальна дія гена проявляється, коли генотип, що містить дві рецесивні алелі, призводить до смерті організму досягненням певного віку або передчасної загибелі.

3. Назвіть типи взаємодії неалельних генів. Типи взаємодії неалельних генів: епістатична взаємодія, гетероепістатична взаємодія, полімерія, комбінована дія.

4. Опишіть приклади проявів взаємодії неалельних генів. Приклади проявів взаємодії неалельних генів: альбінізм (епістатична взаємодія), пташиний оперення (гетероепістатична взаємодія), колір очей (полімерія), групи крові людини (комбінована дія).

5. Що таке множинна дія генів? Множинна дія генів - це явище, коли кілька генів взаємодіють між собою, щоб визначити один фенотип. У множинній дії генів участь можуть брати як один тип генів, так і різні типи генів. Прояв множинної дії генів можна побачити в багатьох рисах, наприклад, в кольорі квітів, формі листя тощо.

§ 31. Зчеплене успадкування

Згадаємо!

• Що таке мейоз та кросинговер?

shkola.in.ua

Мейоз - це процес поділу клітин, який забезпечує утворення статевих клітин з диплоїдних клітин. В результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини утворюється чотири гаплоїдні клітини. Кросинговер - це процес обміну частинами гомологічних хромосом під час мейозу, що призводить до рекомбінації генетичного матеріалу. • Що таке первинні й вторинні статеві ознаки людини? Первинні статеві ознаки - це ознаки, що визначаються наявністю статевих залоз і пов'язані зі статевою функцією. У чоловіків до первинних статевих ознак належать простатна залоза, сім'яники, піхва та пеніс, у жінок - матка, яєчники та вагіна. Вторинні статеві ознаки - це ознаки, що розвиваються в процесі підліткового періоду і пов'язані зі статевою зрілістю. У чоловіків до вторинних статевих ознак належать голосова апаратура, вуса, борода, розмір геніталій та м'язова маса, у жінок - форма грудей, розмір стегон та бедер, ріст волосся в пахвовій області тощо.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ 1. Що таке зчеплене успадкування?

Зчеплене успадкування - це коли два гена, які знаходяться на одній хромосомі, успадковуються разом, оскільки під час мейозу вони не розлучаються і передаються разом у спадок.

2. Опишіть дослідження Т. Моргана. Т. Морган досліджував успадкування

ознаки зчепленої зі статтю у мух. Він встановив, що ця ознака успадковується залежно від статі, а також що вона знаходиться на Xхромосомі.

3. Що таке кросинговер та яке його біологічне значення? Кросинговер - це процес обміну частинами хромосом, який відбувається під час мейозу. Його біологічне значення полягає в тому, що він призводить до рекомбінації генетичного матеріалу і виникнення нових комбінацій генів, що забезпечує більшу різноманітність спадкового матеріалу.

4. Яким є механізм визначення статі в людини? Визначення статі в людини залежить від наявності XX- або XY-хромосомного комплексу. Людина з XX-хромосомним комплексом є жінкою, а з XY-хромосомним комплексом - чоловіком.

5. Як проявляється успадкування, зчеплене зі статтю? Успадкування, зчеплене зі статтю, проявляється тоді, коли гени, що визначають стать, знаходяться на тій самій хромосомі і успадковуються разом.

6. Наведіть приклади проявів успадкування ознаки, зчепленої зі статтю. Прикладами проявів успадкування ознаки, зчепленої зі статтю, є гемофілія, дальтонізм та мускулатура Дюшенна. Всі ці хвороби успадковуються залежно від статі і знаходяться на X-хромосомі.

§ 32. Форми мінливості. Спадкова мінливість Згадаємо!

• Як гени визначають ознаки?

Гени визначають ознаки, які проявляються у живих організмах. Кожен ген кодує певний білок, який відповідає за певну функцію в клітині. Зміна послідовності

нуклеотидів у гені може призвести до зміни білка, що може вплинути на ознаки організму.

• Як генетична інформація впливає на індивідуальний розвиток? Генетична інформація визначає біологічні процеси, що відбуваються під час розвитку організму. Ця інформація визначає, які гени будуть включені в різні стадії розвитку, які клітини будуть диференціюватися в певні органи та як вони будуть працювати.

• Що таке репарація й надлишковість генетичного коду? Репарація - це механізми, які дозволяють клітинам виправляти помилки, що виникають під час копіювання ДНК. Надлишковість генетичного коду - це явище, коли у організмі є більше генетичної інформації, ніж необхідно для його функціонування. Це дозволяє організмам пристосовуватися до змін у середовищі та розвивати нові ознаки. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття мінливість. Мінливість - це здатність організмів одного виду відрізнятися за своїми ознаками.

2. Назвіть форми мінливості за особливостями передавання спадкової інформації з покоління в покоління.

Форми мінливості за передаванням спадкової інформації: генетична (спадкова), епігенетична, соматична та мутаційна мінливості.

3. Що таке спадкова мінливість?

Спадкова мінливість - це зміна ознак, яка передається від батьків нащадкам через спадкові механізми.

4. Які ви знаєте форми спадкової мінливості? Форми спадкової мінливості: поліморфізм, гібридизація, варіабельність числа та структури хромосом, мутації генів і хромосом, геномні дублікації та делеції.

5. Схарактеризуйте порушення, що виникають у разі спадкової мінливості. Порушення, що виникають у разі спадкової мінливості, можуть бути пов'язані зі змінами на рівні генів, хромосом або геному, що може призвести до зміни структури та функції білків, регуляторних регіонів або інших елементів генетичної інформації.

6. Поясніть наслідки генної, хромосомної та геномної мутацій для організму. Генетичні мутації можуть призвести до змін у структурі та функції білків, що може вплинути на різні процеси в організмі. Хромосомні аномалії можуть включати зміни в кількості хромосом або структурі, що може призвести до вроджених вад розвитку. Геномні мутації можуть відбутися на рівні геному, що може вплинути на глобальні процеси у організмі, такі як регуляція експресії генів, метаболізм та імунну відповідь.

§ 33. Неспадкова мінливість Згадаємо!

• Що таке мінливість?

Мінливість - це здатність організмів змінюватись у процесі розвитку і адаптуватись до змін у навколишньому середовищі.

• Які розрізняють форми мінливості? Розрізняють наступні форми мінливості:

• спадкова мінливість, яка пов'язана зі змінами в генах і хромосомах і передається від батьків до потомства;

• неповна спадкова мінливість, яка проявляється через взаємодію генів та зовнішніх чинників;

• неспадкова мінливість, яка залежить від впливу зовнішніх факторів на організм під час його розвитку.

• Як рослини та тварини пристосовуються до річних, сезонних, добових змін навколишнього середовища? Рослини та тварини можуть пристосовуватись до змін у навколишньому середовищі різними способами. Наприклад, рослини можуть змінювати свій розмір, форму та колір листків, квітів і плодів, щоб адаптуватись до різних умов водопостачання, освітлення та температури. Тварини можуть змінювати своє забарвлення, розмір та форму тіла, щоб захиститись від хижаків або приховатись від потенційних жертв.

shkola.in.ua

Деякі види також можуть змінювати свою поведінку для того, щоб адаптуватись до змін у середовищі.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке неспадкова мінливість?

Неспадкова мінливість - це зміни в організмі, які не передаються від батьків до нащадків за допомогою генетичної інформації. Ці зміни можуть відбуватися під впливом навколишнього середовища та інших зовнішніх факторів.

2. Поясніть взаємозв'язок впливу середовища та генетичної програми на формування ознак організму.

Взаємозв'язок впливу середовища та генетичної програми на формування ознак організму може бути різним в залежності від конкретної ознаки. У деяких випадках середовище може впливати на експресію генів, тобто на те, які гени будуть активними або неактивними, що в свою чергу впливає на формування ознак. У інших випадках навколишнє середовище може впливати на розвиток і функціонування органів та

систем органів, що також може вплинути на формування ознак.

3. Поясніть біологічне значення модифікаційної мінливості.

Біологічне значення модифікаційної мінливості полягає в тому, що вона може допомогти організмам адаптуватися до змінюючихся умов середовища шляхом швидкого формування нових ознак або зміни вже наявних. Наприклад, деякі рослини можуть змінювати форму та розмір листків, щоб адаптуватися до змінюючихся умов світла та вологості. Таким чином, модифікаційна мінливість може забезпечувати більш ефективну адаптацію організмів до середовища та збільшувати їх шанси на виживання. Однак, важливо зазначити, що модифікаційна мінливість не може бути передана нащадкам через генетичну інформацію.

§ 34. Спадкові захворювання людини. Генетичне консультування Згадаємо!

• Що таке генні, хромосомні та геномні мутації? Генетичні мутації - це зміни в генетичному матеріалі організму, які можуть відбутися в генах, хромосомах або в цілому геномі.

Генні мутації - це зміни в послідовності нуклеотидів (баз) в генах, які можуть призвести до змін у структурі білка або його функції. Хромосомні мутації - це зміни в структурі або числі хромосом, які можуть відбутися через помилки при поділі клітин під час мейозу або мітозу. Наприклад, дуплікація, делеція, інверсія та транслокація. Геномні мутації - це зміни в геномі організму, які можуть відбутися через зміни в кількості хромосом (наприклад, поліплоїдія), дуплікацію або делецію довгих відрізків ДНК, або зміну порядку генів у геномі.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Назвіть причини спадкових захворювань людини. Причинами спадкових захворювань людини можуть бути мутації в генах, хромосомні аномалії, а також експозиція до шкідливих факторів навколишнього середовища.

2. Які наслідки генних і хромосомних захворювань? Генні та хромосомні захворювання можуть призвести до різноманітних порушень у функціонуванні органів та систем органів, а також до розумової відсталості та інтелектуальних порушень. Також можуть бути порушені процеси росту та розвитку організму.

3. Яке значення має медико-генетичне консультування? Медико-генетичне консультування має важливе значення для визначення ризику спадкових захворювань у плоду під час вагітності, діагностики генетичних захворювань у людей, їх профілактики та лікування, а також для розробки програм сімейного планування.

4. Які перспективи лікування спадкових захворювань людини?

Лікування спадкових захворювань є складним завданням, але за останні роки досягнуті певні успіхи в розробці генної терапії та інших методів лікування, що використовують сучасні технології генної інженерії та біотехнології. Однак, багато спадкових захворювань залишаються невиліковними.

Тема 6. Еволюція органічного світу

§ 35. Еволюція та її докази. Відкриття Ч. Дарвіна

Згадаємо!

• Які відкриття в біології було зроблено в ХІХ ст.?

В ХІХ столітті було зроблено багато важливих відкриттів в біології, що суттєво змінили розуміння живого світу і стали основою сучасної біології. Серед

найважливіших відкриттів можна назвати:

• Відкриття клітини як основної одиниці будови живих організмів та засновання клітинної теорії.

• Формулювання закону збереження маси та енергії в живих системах.

• Відкриття процесу фотосинтезу та його ролі у живих системах.

• Відкриття законів спадковості і генетики, зокрема розуміння закону Менделя та відкриття мутацій.

• Відкриття мікробіології та розуміння ролі мікроорганізмів у живих системах.

• Відкриття теорії еволюції та її основних принципів, зокрема природного відбору.

• Розвиток технологій, що дозволили проводити дослідження на молекулярному та генетичному рівнях, такі як електронний мікроскоп і методи ДНК-аналізу. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття еволюція. Еволюція - це процес поступової зміни живих організмів від простіших до більш складних форм в результаті природного добору, генетичної мутації, міграції та інших факторів.

2. Наведіть докази факту еволюційного процесу. Докази факту еволюційного процесу включають генетичні, палеонтологічні, біохімічні та інші докази. Наприклад, подібність генетичного коду і біомолекул різних організмів, знахідки скам'янілостей, показники генетичної варіації в популяціях тощо. 3. Яке значення мають палеонтологічні знахідки в обґрунтуванні факту еволюції?

Палеонтологічні знахідки, такі як скам'янілості, мають важливе значення в обґрунтуванні факту еволюції, оскільки вони демонструють еволюційні зміни в живих організмах на протязі мільйонів років.

shkola.in.ua

4. Що таке боротьба за існування? Наведіть приклади її форм. Боротьба за існування - це конкуренція між організмами за ресурси, такі як їжа, простір, вода тощо. Прикладами її форм можуть бути боротьба за життя тварин в дикій природі, конкуренція між рослинами за доступ до сонячного світла та інших ресурсів.

5. Що таке природний добір? Природний добір - це процес, за яким виживають та успадковують свої ознаки ті організми, які краще пристосовані до умов навколишнього середовища, що веде до поширення корисних генетичних властивостей в наступних поколіннях.

§ 36. Популяція як елементарна одиниця еволюції

Згадаємо!

• Що таке біологічний вид?

Біологічний вид - це група індивідів, які можуть спарюватись між собою та давати нащадків, які в свою чергу здатні розмножуватись та утворювати нові популяції.

Біологічний вид є основною одиницею еволюційного процесу та формується в результаті природного відбору, генетичної ізоляції та інших факторів, які впливають на розмноження та генетичну стабільність популяції. Визначення виду має важливе значення в таких галузях як систематика, екологія, консервація біорізноманіття тощо. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття популяція. Популяція - це група індивідів одного виду, які мешкають у певній території та мають можливість розмножуватися між собою.

2. За якими показниками характеризують популяцію? Популяцію можна характеризувати за такими показниками:

• кількість індивідів;

• генетичний склад;

• віковий та статевий склад;

• густота населення;

• розміщення в просторі та взаємодія з іншими популяціями. 3. Поясніть еволюційне значення популяційних хвиль. Популяційні хвилі є випадковими коливаннями чисельності популяції, які можуть

бути викликані різними факторами, такими як природні катастрофи, зміни клімату або вплив людської діяльності. Ці хвилі можуть приводити до зміни генетичного складу популяції та сприяти розвитку нових адаптацій. 4. Доведіть, що дрейф генів є еволюційним фактором. Дрейф генів є еволюційним фактором, оскільки він може привести до втрати або збагачення генетичної різноманітності в популяції через випадкові процеси, такі як генетичний згин, генетичний розлом або заселення малої кількості особин.

5. Що таке ізоляція?

Ізоляція - це процес, коли популяція розбивається на дві чи більше груп, які не мають можливості розмножуватися між собою. Ізоляція може бути географічною, екологічною, статевою або генетичною.

6. Чому ізоляцію вважають еволюційним фактором?

shkola.in.ua

Ізоляція вважається еволюційним фактором, оскільки вона може привести до формування нових видів. Коли популяції розділяються, зміни в генетичному складі можуть початися ізолюватися одна від одної. Завдяки цьому, різні групи можуть відбирати різні адаптивні стратегії і відбирати різні гени. Ізоляція може також призвести до різних форм еволюційного розвитку, таких як конвергентна еволюція, коли різні види розвивають схожі ознаки через аналогічний добір або дивергентна еволюція, коли один вид розпадається на дві або більше відокремлених груп зі спільним предком.

§ 37. Видоутворення як етап еволюційного процесу Згадаємо!

• Що таке географічна та екологічна ізоляція?

Географічна ізоляція трапляється, коли популяції одного виду фізично розділені географічною перешкодою, такою як гірський ланцюг, річка або океан. Це може призвести до поступового накопичення різниць між популяціями і згодом до розвитку нових видів через природний добір. Екологічна ізоляція відбувається, коли популяції живуть в різних середовищах або мають різні способи життя і не мають можливості схрещуватися між собою. Це може також привести до виникнення нових видів, оскільки окремі популяції розвиваються залежно від свого середовища і можуть накопичувати різні адаптації та генетичні зміни. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття вид.

Вид - це група організмів, які мають спільний походження і схожі ознаки.

2. Перелічіть критерії виду.

Критерії виду включають: генетичну сумісність, схожість будови, спосіб життя, географічний ареал, здатність до розмноження і передачі генетичної інформації на потомство.

3. Чим різняться між собою процеси мікроеволюції та видоутворення? Мікроеволюція - це зміни в генетичному складі популяції, тоді як видоутворення - це процес, за яким з одного виду виникає новий вид.

4. Порівняйте географічне та екологічне видоутворення. Географічне видоутворення відбувається через географічну ізоляцію, тоді як екологічне видоутворення відбувається через різні екологічні ніші.

5. Які ви знаєте форми природного добору? Форми природного добору включають: стабілізуючий добір, напрямлений добір і розсіюючий добір.

6. Поясніть результати дії різних форм природного добору.

Стабілізуючий добір зберігає стабільний рівень властивостей популяції, напрямлений добір приводить до змін в популяції, спрямованих на збільшення або зменшення певних ознак, а розсіюючий добір приводить до розподілу популяції на різні екологічні ніші.

§ 38. Сучасні погляди на еволюцію Згадаємо!

• Що таке гомологічні та аналогічні органи?

shkola.in.ua

Гомологічні органи - це органи різних організмів, які мають однакову будову, але можуть виконувати різні функції. Наприклад, лапки у ссавців, крила у птахів та руки людини є гомологічними органами, оскільки вони мають однакову структуру з однаковими кістками, але виконують різні функції. Аналогічні органи - це органи різних організмів, які виконують схожі функції, але мають різну будову. Наприклад, крила у комах та птахів є аналогічними органами, оскільки вони виконують схожу функцію - польот, але мають різну будову.

• Що Чарлз Дарвін уважав рушійною силою еволюції? Чарльз Дарвін уважав природний добір, або боротьбу за існування, рушійною силою еволюції. Він вважав, що ті організми, які мають сприятливі адаптації до середовища, мають більшу можливість вижити та розмножуватися, передавши свої сприятливі ознаки своїм нащадкам. Це призводить до накопичення сприятливих адаптаційних ознак у популяції з часом.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке дивергенція, конвергенція, паралелізм?

Дивергенція - процес розходження в еволюції, який призводить до утворення нових видів з одного предка. Конвергенція - процес зближення в еволюції, який призводить

до схожості у будові різних видів, що не мають спільного предка. Паралелізм - процес еволюції, за якого різні лінії розвитку мають схожі зміни.

2. Наведіть приклади аналогічних органів.

Приклади аналогічних органів: крила комах та птахів, плавці риб та морських ссавців. 3. Назвіть основні положення сучасної синтетичної теорії еволюції.

Основні положення сучасної синтетичної теорії еволюції: 1) еволюція відбувається завдяки змінам у генах, які передаються нащадкам; 2) природний добір та генетичний дрейф є основними факторами, які впливають на розвиток видів; 3) еволюція не є лінійним процесом, а складається з різних шляхів та може приводити до збігу різних ліній розвитку; 4) еволюційні зміни можуть відбуватися як повільні, так і швидкі, залежно від факторів, що на них впливають. 4. Змоделюйте на вибраному вами прикладі можливі етапи виникнення виду, ґрунтуючись на сучасних поглядах щодо еволюційних процесів. На прикладі виду травоїдних китів роду Balaenoptera можливі етапи виникнення виду можуть бути наступними: Розрив з материнським видом – на початку еволюції травоїдні кити мали спільного предка з іншими китами, але з часом відокремилися від них і стали розвиватися самостійно.

Розрив з сестринськими видами – виникнення відмінностей між популяціями китів, що привело до розриву між ними та формування нових видів.

Поява спеціалізованої харчової ніші – травоїдні кити відрізняються від інших китів, які харчуються рибою. Вони мають спеціальні зуби та фільтрувальні системи, які дозволяють їм отримувати живильні речовини з водоростей та інших дрібних організмів.

Генетична ізоляція – травоїдні кити роду Balaenoptera живуть у різних частинах світу та не схрещуються між собою, що призводить до накопичення генетичних відмінностей та допомагає зберегти їх унікальність. Розвиток унікальних адаптацій – в результаті дії природного добору та інших еволюційних факторів у травоїдних китів роду Balaenoptera розвинулися специфічні адаптації, такі як спосіб живлення, акустична комунікація та інші особливості, що дозволяють їм жити у своїй харчовій ніші та успішно пристосовуватися до змін у середовищі.

§ 39. Еволюція людини Згадаємо!

shkola.in.ua

• Якими є особливості будови скелета людини, що пов'язані з прямоходінням? Особливості будови скелета людини, що пов'язані з прямоходінням, включають наступне:

1. Форма хребців: хребці людини мають форму подовженого циліндра, що допомагає розподілити вагу тіла на всю довжину хребта.

2. Форма тазу: таз людини ширший і коротший, ніж таз інших приматів, що дозволяє збільшити площу прикріплення м'язів ніг.

3. Форма колінних суглобів: колінні суглоби людини розташовані прямо під центром тіжня, що допомагає збільшити ефективність прямоходіння.

4. Форма стопи: людина має великі, міцні п'ятихідні кістки, що також допомагає

збільшити ефективність прямоходіння.

Усі ці особливості сприяють ефективному прямоходінню і дозволяють людині довгі періоди часу стояти і ходити на ногах.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке антропогенез?

Антропогенез - це процес еволюції людини від спільного предка з іншими приматами до сучасної людини.

2. Які ознаки відрізняють людину від інших приматів?

Ознаки, що відрізняють людину від інших приматів, включають розумові здібності, високо розвинуту мову, прямоходіння на двох ногах, менший розмір щелеп та зубів, більший розмір мозку відносно тіла, відсутність хвоста.

3. Як виник рід Людина?

Рід Людина виник близько 2,5-3 мільйонів років тому зі спільного предка з шимпанзе.

4. Опишіть основні етапи розвитку роду Людина.

Основні етапи розвитку роду Людина включають: виникнення виду Australopithecus близько 4-5 мільйонів років тому; еволюція видів Homo від Australopithecus близько

2,5 мільйонів років тому; поява Homo sapiens (людини розумної) близько 300 000 років тому.

5. Які чинники впливали на еволюцію виду Людина розумна? Чинники, що впливали на еволюцію виду Людина розумна, включають зміну клімату та середовища, зміну харчових звичок, розвиток соціальних взаємодій та культурних традицій, відбір на здатність до співпраці та розв'язання складних завдань.

6. Опишіть поширення виду Людина розумна на планеті.

Вид Людина розумна розповсюджувався з Африки до інших континентів близько 70 000-60 000 років тому. На сьогоднішній день людина розумна є найпоширенішим видом людини і живе на всіх континентах, за винятком Антарктиди.

§ 40. Світоглядні та наукові погляди на походження життя Згадаємо!

• Що таке життя?

Життя - це процес, який відрізняється від неживої матерії тим, що включає активну взаємодію з оточуючим середовищем та здатність до саморегуляції.

• Які ознаки живого?

Ознаки живого, які допомагають його відрізнити від неживої матерії, включають:

• Організація в клітини або багатоклітинні структури, які мають певний рівень

організації та спеціалізації.

shkola.in.ua

• Здатність до метаболізму (обміну речовин), включаючи здатність до вироблення енергії, споживання їжі та відходів, та до зберігання та передачі генетичної інформації.

• Здатність до реакції на зміни в середовищі та до адаптації до нових умов.

• Здатність до росту та розвитку, який може бути залежним від зовнішніх факторів, таких як харчування, світло та температура.

• Здатність до розмноження та передачі генетичної інформації наступним поколінням.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Які ви знаєте гіпотези походження життя?

Зараз існує декілька гіпотез про походження життя, серед яких:

• гіпотеза самозародження життя на Землі;

• гіпотеза панспермії (перенесення життя на Землю з інших космічних об'єктів);

• гіпотеза походження життя в нафтогазовому середовищі.

2. Поясніть значення дослідженнь Л. Пастера для спростування гіпотези самозародження життя.

Луї Пастер виконав декілька досліджень, які дали підстави для спростування гіпотези самозародження життя. Зокрема, він довів, що усі живі організми походять від інших живих організмів, і що у разі стерилізації середовища, в якому знаходяться організми, життя не з'являється знову самопочатку.

3. Поясніть сутність гіпотези абіогенного синтезу. Гіпотеза абіогенного синтезу пропонує, що життя виникло шляхом хімічних реакцій в примітивній атмосфері Землі, які призвели до утворення простих органічних сполук. З часом ці сполуки стали складатися в складніші молекули, які і утворили перші форми життя.

4. Яка гіпотеза походження життя здається вам найбільш вірогідною? Чому? На даний момент найбільш вірогідною здається гіпотеза абіогенного синтезу, оскільки вона підтримується дослідженнями в галузі хімії та біології, а також допомагає пояснити, як життя могло виникнути на Землі без потреби в зовнішньому джерелі. Однак, багато деталей про походження життя все ще залишаються загадкою і потребують подальших досліджень.

Тема 7. Біорізноманіття

§ 41. Основи еволюційної філогенії та систематики Згадаємо!

• Що таке еволюція, вид? Еволюція - це процес зміни організмів з часом, який може привести до розвитку нових видів. Він базується на ідеї про природний відбір, де індивіди з корисними адаптаціями мають більші шанси на виживання та передачу своїх генетичних особливостей на наступне покоління.

Вид - це група організмів, які мають спільний походження та схожі ознаки і можуть схрещуватися, щоб створювати плідні потомство. Види є основною одиницею класифікації організмів в біології. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке філогенія?

Філогенія - це наука про еволюційні зв'язки між організмами, яка досліджує історію розвитку живих істот та їх родинних зв'язків на основі генетичних, морфологічних, поведінкових та інших ознак.

shkola.in.ua

2. Про що свідчить філогенетичний закон? Філогенетичний закон стверджує, що еволюційні зміни в організмах відбуваються поступово і зазвичай проходять через ряд проміжних ступенів. Цей закон свідчить про те, що живі організми належать до різних відносно віддалених родів і видів, які виникли від спільних предків, і їхні родинні зв'язки можна встановити за допомогою філогенетичного аналізу. 3. Що вивчає систематика?

Систематика - наука, що вивчає біологічну класифікацію організмів, тобто розподіл їх на таксономічні групи в залежності від подібності будови та еволюційного

походження.

4. На які групи поділяють організми?

Організми поділяють на таксономічні групи на основі подібності їхньої будови, еволюційного походження та інших ознак. Найвищим рівнем організації є домен, який включає Археї, Бактерії та Еукаріоти. Далі організми групуються за порядком: царство, тип, клас, ряд, рід, вид, підвид та інші таксони.

§ 42. Різноманітність форм життя: віруси та прокаріоти Згадаємо!

• Якими є ознаки живого? Ознаки живого включають наявність метаболізму (обмін речовин), розмноження, рост та розвиток, реакцію на подразники, наявність генетичної інформації в формі ДНК та здатність до еволюції.

• Яку будову має прокаріотична клітина? Прокаріотична клітина є простішою формою життя та має досить просту будову. Вона має довкілля, що оточує її, обмежене плазматичною мембраною, що забезпечує бар'єр між внутрішнім та зовнішнім середовищами клітини. Усередині мембрани знаходиться цитоплазма, де знаходяться різноманітні структури, такі як рибосоми (відповідальні за синтез білків), нуклеоїд (містить генетичну інформацію в формі кількох шматків ДНК) та інші молекули, що забезпечують життєдіяльність клітини. У більшості прокаріот клітинна стінка оточує мембрану та слугує за захист клітини та дозволяє їй зберігати форму. Практична робота. Порівняння будови та процесу розмноження клітинних і неклітинних форм життя

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Якими є особливості будови віріонів? Особливості будови віріонів включають наявність генетичного матеріалу (ДНК або РНК), білкової оболонки (капсиду), можливо, ліпідної оболонки (енверлопи) та більш складних структур (наприклад, біло-кристалічних включень).

2. Які віруси називають простими, а які - складними? Прості віруси мають дуже просту будову, складні віруси мають складну будову, яка може включати додаткові структури, такі як ліпідна оболонка.

shkola.in.ua

3. Назвіть шляхи передавання збудників вірусних інфекцій. Шляхи передавання збудників вірусних інфекцій включають контакт з інфікованими тканинами або рідинами, повітряну крапельну інфекцію, контакт з інфікованими поверхнями, статевий контакт та перенесення через кровоносну систему. 4. Назвіть основні характеристики вірусу грипу та ВІЛ. Вірус грипу має капсид у вигляді сфери з невеликими виступами на поверхні, що надають йому форму мінливого спектру. Вірус ВІЛ має ліпідну оболонку, покриту глікопротеїнами, які дозволяють йому зв'язуватися з клітинами інфікованої людини. 5. Схарактеризуйте особливості архей та бактерій. Археї та бактерії є двома з трьох доменів життя (третім доменом є еукаріоти). Особливості архей включають життя в екстремальних умовах (таких як екстремальні температури, кислотність або солоність), відсутність пептидоглікану в клітинній стінці

та відмінні метаболічні шляхи. Бактерії, з іншого боку, мають пептидоглікан у клітинній стінці, здатність до фотосинтезу, азотфіксації та метаногенезу.

§ 43. Різноманітність еукаріотичних організмів Згадаємо!

• Які організми належать до одноклітинних еукаріотів? Одноклітинні еукаріоти - це організми, які складаються з однієї клітини і мають ядро

та інші мембранні органели. До них належать такі організми, як амеби, водорості, дріжджі, протисти та інші.

• Якими є особливості будови рослинної, тваринної та грибної клітин? Рослинні клітини мають клітинну стінку, яка складається з целюлози, та хлоропласти, які забезпечують процес фотосинтезу. Тваринні клітини не мають клітинної стінки, але мають центросоми та лізосоми. Грибні клітини мають клітинну стінку, але вона складається з хітину, та мають грибницю, яка забезпечує поглинання поживних речовин.

ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке одноклітинні організми? Одноклітинні організми - це живі істоти, які складаються з однієї клітини, яка здійснює всі функції організму.

2. Опишіть будову хребетної тварини. Хребетні тварини характеризуються наявністю хребта, що складається з окремих хребців, які об'єднуються у стовбур. Також вони мають кінцівки, органи чуття, дихальну та серцево-судинну системи. 3. Опишіть будову покритонасінної рослини. Покритонасінні рослини мають таку будову: корінь, стебло, листки та квітки. Корінь фіксує рослину у ґрунті та забезпечує її живлення. Стебло підтримує рослину та забезпечує перенесення речовин. Листки здійснюють процеси фотосинтезу, дихання та водно-сольового обміну. Квітки - це репродуктивні органи, які забезпечують розмноження рослини. 4. У чому полягає відмінність у будові клітин рослин, тварин і грибів. Рослинні клітини мають клітинну стінку, вакуолі, хлоропласти та центральну вакуолю, тоді як тваринні клітини не мають клітинної стінки та хлоропластів, а мають цитоскелет, лізосоми та мітохондрії. Грибні клітини мають клітинну стінку, мітохондрії та грибкові вакуолі.

5. Доведіть, що одноклітинний організм - цілісна біологічна система. Одноклітинний організм - це цілісна біологічна система, оскільки кожна клітина здійснює всі функції організму. Вона взаємодіє з оточуючим середовищем, здійснює харчування, дихання, поділ, розмноження та інші процеси, що забезпечують її життєдіяльність.

Тема 8. Надорганізмові біологічні системи § 44. Екологічні фактори Згадаємо!

• Які чинники впливають на організми? Чинники, які впливають на організми, можна розділити на дві категорії: біотичні (живі) та абіотичні (неживі). Біотичні фактори включають інші організми, такі як хижаки, конкуренти, харчові джерела та симбіотичні партнери, а також хвороби та

паразити. Абіотичні фактори включають фізичні умови середовища, такі як температура, вологість, світло, грунт, вода та повітря.

• Що таке адаптація?

Адаптація - це процес, за яким організми пристосовуються до свого середовища. Адаптації можуть бути фізіологічні (наприклад, здатність зберігати воду в умовах зниженої вологості), поведінкові (наприклад, зміна годівлі чи житла), чи морфологічні (наприклад, зміна форми або розміру органів для підвищення ефективності функцій).

Адаптації є результатом природного відбору, який забезпечує збереження сприятливих генетичних варіантів у популяції організмів. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке екологічні фактори?

Екологічні фактори - це умови, які впливають на живі організми і їх середовище існування.

2. Які групи екологічних факторів вам відомі? Групи екологічних факторів:

• Абіотичні (не живі): кліматичні, фізичні та хімічні умови;

• Біотичні (живі): види, конкуренція, хижацтво, паразитизм та симбіоз.

3. Що стверджує закон оптимуму? Закон оптимуму стверджує, що організм має оптимальні умови існування, які забезпечують йому максимальний ріст та розвиток.

4. Схарактеризуйте середовища існування: наземно-повітряне, водне, ґрунт. Середовища існування:

• Наземно-повітряне: повітря, ґрунт, світло, температура, вода;

• Водне: прісна та морська вода, водний стовбур, ґрунт, світло;

• Ґрунт: ґрунтові частки, вода, повітря, температура, світло. 5. Схарактеризуйте форми взаємозв'язків організмів. Форми взаємозв'язків організмів:

• Конкуренція: боротьба за ресурси;

• Хижацтво: один організм їсть іншого;

• Паразитизм: один організм живиться за рахунок іншого;

• Симбіоз: два організми живуть разом і мають взаємну користь;

• Мутуалізм: два організми живуть разом і мають взаємну користь, але можуть існувати окремо.

§ 45. Екосистема. Різноманітність екосистем Згадаємо!

• Що таке угруповання організмів? Угруповання організмів - це групи індивідів одного або кількох видів, які існують в певній області простору і часу, та мають певну взаємодію між собою та з оточуючим середовищем.

shkola.in.ua

• Які рослинні угруповання ви знаєте? До рослинних угруповань можна віднести такі види, як ліси, степи, пустелі, луки, болота, сади, поля тощо. Рослини можна поділити на трав'янисті, кущі та дерева, а також на різні екологічні групи, наприклад, гідрофіти, мезофіти, ксерофіти тощо.

• Які організми називають автотрофами, гетеротрофами та міксотрофами?

Автотрофні організми - це ті, що здатні до самостійного синтезу органічних сполук з неорганічних речовин, використовуючи енергію світла або різних хімічних реакцій. До них належать більшість рослин, бактерій та деяких протистів.

Гетеротрофні організми - це ті, що живляться органічними речовинами, які отримують

з інших організмів. До них належать більшість тварин, багато бактерій та деякі протисти.

Міксотрофні організми - це ті, що можуть живитися як за рахунок синтезу органічних речовин, так і за рахунок їх поглинання з оточуючого середовища. До них належать, наприклад, деякі протисти та гриби. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке екосистема?

Екосистема - це жива та нежива складові, які взаємодіють між собою та з взаємозалежністю функціонують як самостійна система.

2. Назвіть частини екосистеми.

Екосистема складається з таких частин:

• Абіотичні фактори - нежива складова, така як клімат, грунт, вода, світло, температура та інші.

• Продуценти - організми, які виробляють органічну речовину за допомогою фотосинтезу або хемосинтезу.

• Консументи - організми, які живляться іншими організмами.

• Редуценти - організми, які розкладають органічну речовину на неорганічні речовини та відновлюють екологічні системи.

3. Які організми називають продуцентами, консументами й редуцентами? Продуцентами називають організми, які здатні виробляти органічну речовину, такі як зелені рослини або бактерії, які здійснюють фотосинтез або хемосинтез. Консументами називають організми, які живляться іншими організмами, такі як травоїдні тварини або хижі. Редуцентами називають організми, які розкладають органічну речовину на неорганічні речовини, такі як бактерії, гриби та деякі види комах.

§ 46. Харчові зв’язки та потоки енергії у екосистемах Згадаємо!

• Що таке популяція? Популяція - це група індивідів одного виду, які мешкають у певній географічній області та мають здатність схрещуватися між собою та продовжувати родину. В популяції індивіди взаємодіють між собою та з навколишнім середовищем, взаємодіючи з ресурсами та залежностями, такими як харчування, конкуренція та хижіння. Популяція є важливим поняттям у екології, оскільки вона дозволяє вивчати динаміку та зміни в розповсюдженні та адаптації видів до середовища. Проаналізуйте твердження щодо наведеної на рисунку інформації.

• 1. Другий трофічний рівень займають хижаки.

• 2. Третій трофічний рівень утворюють рослиноїдні тварини.

• Які з них є правильними?

Обидва твердження є правильними. 1. Другий трофічний рівень включає хижаків, які живляться рослиноїдними тваринами та іншими хижаками, що перебувають на першому трофічному рівні, який включає рослини та інші продуценти.

2. Третій трофічний рівень складають тварини, які харчуються рослинами, тобто рослиноїдні тварини. Вони перебувають на другому трофічному рівні, що включає хижаків та рослиноїдних тварин, які є їх живильним середовищем. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке трофічний рівень?

Трофічний рівень - це позиція організмів у ланцюгу живлення, яка відображає спосіб отримання їжі та їхню роль у передачі енергії та речовин в екосистемі.

2. Схарактеризуйте та назвіть організми, що перебувають на різних трофічних рівнях.

Продуцентами є рослини та деякі мікроорганізми, перший трофічний рівень займають фітопланктон та бактерії. Консументами першого порядку є травоїдні тварини, другий трофічний рівень займають хижаки. Консументами другого порядку можуть бути тварини, які їдять хижаків. Редуценти - це організми, які розкладають мертву органічну речовину.

3. Що таке ланцюг живлення?

Ланцюг живлення - це послідовність перетворень та передачі органічної речовини від продуцентів до консументів першого, другого та інших порядків, та редуцентів. 4. Схарактеризуйте різні ланцюги живлення. Ланцюг живлення може мати різну довжину та включати різні організми, в залежності від умов середовища. Наприклад, в морських екосистемах можуть існувати короткі ланцюги живлення, де фітопланктон безпосередньо є джерелом живлення для зоопланктону, травоїдних молюсків та інших тварин, в той час як в терестріальних екосистемах ланцюги живлення можуть бути більш складними та включати багато організмів.

5. Поясніть поняття трофічна сітка. Трофічна сітка - це складна мережа зв'язків між різними видами в екосистемі, що взаємодіють один з одним через споживання та живлення. Кожен вид може мати кілька зв'язків з іншими видами на різних трофічних рівнях, що утворює складну мережу.

6. Сформулюйте правило екологічної піраміди. Правило екологічної піраміди - це правило, згідно з яким кількість біомаси або енергії, що переходить з одного трофічного рівня до наступного, зменшується на 10 разів. Це означає, що більше біомаси або енергії накопичується на нижніх рівнях, а на верхніх рівнях - менше. Це пов'язано з втратою енергії на терморегуляцію, дихання та інші життєві процеси, а також з тим, що не всі організми, що їдять, засвоюють усю енергію з їжі. Це правило показує, що екосистема є більш стійкою, коли на нижніх рівнях є більше продуцентів та менше хижаків, оскільки таким чином більше енергії зберігається в екосистемі.

§ 47. Біосфера як цілісна система Згадаємо!

shkola.in.ua

• Що таке колообіг речовин та потоки енергії в екосистемах? Колообіг речовин та потоки енергії в екосистемах - це процеси, які забезпечують рух речовин та енергії в екосистемі.

Колообіг речовин - це процес, за яким речовини (наприклад, вуглець, азот, фосфор) проходять через живі та неживі компоненти екосистеми в циклічному порядку.

Речовини поглинаються рослинами з атмосфери та ґрунту, потім переходять до

тварин, які харчуються рослинами, і повертаються до ґрунту через відхідні продукти та рештки. Розкладачі (редуценти) розкладають рештки тварин та рослин на прості речовини, які потім можуть бути поглинуті рослинами. Цей процес важливий для забезпечення життєдіяльності організмів в екосистемі та підтримки стійкості екосистеми.

Потоки енергії - це процес, за яким енергія передається від одного трофічного рівня до іншого в екосистемі. Енергію спочатку забирають продуценти, які фотосинтезують та

виробляють їжу з сонячної енергії. Ця енергія потім передається до консументів (тварин, що харчуються рослинами), а потім до хижаків, які їдять консументів.

Протягом кожного кроку передачі енергії, частину енергії втрачається у вигляді тепла та руху, тому що всі процеси є неефективними. Це призводить до того, що енергія не може передаватися через більше ніж кілька трофічних рівнів, і в екосистемі завжди є обмежена кількість енергії. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке біосфера?

Біосфера - це шар нашої планети, який включає усі екосистеми і живі організми, що проживають на ній.

2. Схарактеризуйте функції живої речовини Землі. Функції живої речовини Землі включають:

• Регулювання складу атмосфери та клімату;

• Підтримка водного циклу та гідрологічної балансу;

• Зберігання та очищення водних та ґрунтових ресурсів;

• Фіксація та перетворення енергії та речовин;

• Підтримка різноманітності життя на Землі;

• Підтримка ґрунтового плодороддя та регулювання рівня поживних речовин у ґрунті.

3. Схарактеризуйте колообіг речовин у біосфері (на вибраному вами прикладі). Колообіг речовин є процесом, в якому різні хімічні елементи, такі як карбон, кисень, азот, фосфор та інші, переходять з одного стану в інший, перебуваючи в стані живих і неживих систем Землі. Наприклад, розглянемо колообіг карбону: рослини за допомогою фотосинтезу вбирають СО2 з атмосфери та перетворюють його на органічну речовину, яку вони використовують для свого росту та розвитку. Коли рослина вмирає, то її органічна речовина розкладається, виділяючи СО2 назад у атмосферу. Таким чином, СО2 проходить цикл від атмосфери до рослин, а потім назад до атмосфери.

shkola.in.ua

4. Яка роль організмів у перетворенні оболонок Землі? Організми мають велику роль у перетворенні оболонок Землі, таких як грунт, вода, повітря, та інших елементів біосфери. Наприклад, рослини допомагають утворювати грунт, вбираючи вуглецю з атмосфери та забезпечуючи його органічними речовинами. Рослини також забезпечують киснем атмосферу та є джерелом їжі для багатьох тварин. Мікроорганізми розкладають органічну речовину, що дозволяє повертати її у грунт та забезпечувати мінеральними речовинами для рослин. Такі процеси допомагають зберігати та підтримувати різноманітність біосфери, забезпечуючи її життєздатність та екологічну стійкість.

§ 48. Стабільність екосистем та причини її порушення Згадаємо!

• Які основні форми господарської діяльності людини?

Основні форми господарської діяльності людини включають:

1. Сільське господарство: вирощування рослин і тварин для отримання продуктів харчування і сировини для промисловості.

2. Лісове господарство: використання лісових ресурсів для деревообробки, виробництва паперу, хімічної промисловості та інших цілей.

3. Промисловість: виробництво різних продуктів, таких як машини, електроніка, одяг, харчові продукти, хімічні речовини і т.д.

4. Транспорт: перевезення людей та вантажів з одного місця до іншого.

5. Торгівля: купівля та продаж товарів і послуг.

6. Фінанси: зберігання та управління грошовими ресурсами, інвестування грошей в різні проекти та інші фінансові послуги.

7. Будівництво: виробництво будівельних матеріалів та будівництво будівель і інженерних споруд.

8. Сфера послуг: надання різноманітних послуг, таких як освіта, медицина, туризм, ресторани та інше.

Ці форми господарської діяльності можуть бути різних масштабів та відбуватися на різних рівнях - від домашнього господарства до глобальних міжнародних корпорацій. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Назвіть причини зміни природних екосистем. Просторові зміни природних екосистем можуть бути спричинені природними факторами, такими як кліматичні зміни, природні катаклізми, або антропогенними факторами, такими як господарська діяльність людини, індустріалізація та забудова територій.

2. Що таке сукцесія? Сукцесія - це послідовна зміна видів у рослинному та тваринному світі на певній території протягом певного періоду часу. Вона може бути первинною, коли сукупність живих організмів колонізує територію, де раніше не було життя, або вторинною, коли на території вже було життя, але відбулися зміни у рослинному і тваринному світі. 3. Порівняйте первинну й вторинну сукцесії. Первинна сукцесія починається на стерильних територіях, таких як скелі чи льодовики, де жоден організм раніше не жив. Першими колонізаторами можуть бути лишайники та мохи, які забезпечують утворення грунту. Далі до колонізації

долучаються рослини, які можуть рости в екстремальних умовах, наприклад, сосни або берези. Вторинна сукцесія відбувається на території, де раніше вже було життя, але відбулися зміни в рослинному і тваринному світі, такі як відновлення лісу після лісопильної діяльності.

shkola.in.ua

4. Що таке антропогенний фактор? Антропогенний фактор - це вплив людини на навколишнє середовище, в тому числі природні екосистеми. Це може бути наслідком господарської діяльності, забруднення довкілля, вирубування лісів та інші види змін у середовищі. 5. Схарактеризуйте негативний вплив людини на екосистеми. Людина має значний негативний вплив на природні екосистеми в результаті своєї господарської діяльності. Основні види антропогенного впливу на екосистеми включають: • Забруднення: забруднення повітря, води, ґрунту та шумове забруднення. Викиди в атмосферу шкідливих речовин від промислових підприємств та автотранспорту

можуть мати негативний вплив на здоров'я людей та тварин, а також спричиняти зміни в екосистемах.

• Руйнування природних середовищ: лісорозрубки, масштабне забудовування, засолення та засмічення ґрунтів та водойм.

• Втручання в природні процеси: зміна водних ресурсів, масова інтродукція іноземних видів, вилов риби та мисливство на диких тварин, які можуть призвести до зміни в різноманітті видів та екосистем.

• Зміна клімату: викиди парникових газів, таких як вуглекислий газ, змінюють клімат та впливають на екосистеми та біорізноманіття. Негативний вплив людини на екосистеми може мати серйозні наслідки для людей та тварин, які залежать від цих екосистем для виживання. Тому важливо приділяти увагу

заходам з охорони довкілля та створювати умови для сталого розвитку, що забезпечить збереження природних екосистем для майбутніх поколінь.

§ 49. Заходи щодо збереження біосфери Згадаємо!

• Що таке біосфера?

Біосфера - це шар Землі, що складається з усіх живих організмів та їхніх середовищ існування, включаючи атмосферу, гідросферу та літосферу.

• У чому полягає екологічна криза?

Екологічна криза - це складний негативний стан навколишнього середовища, який виникає в результаті антропогенного впливу людини на природу. Це може бути внаслідок забруднення повітря, води і ґрунту, знищення екосистем, вимирання видів та інші наслідки господарської діяльності людини. Екологічна криза може мати серйозні наслідки для здоров'я людей, тварин і рослин, а також для самої біосфери, що може призвести до зміни клімату, руйнування природних середовищ та загрози виживання всім живому на планеті. ПОВТОРІТЬ,

ПОМІРКУЙТЕ

1. Дайте означення поняття охорона природи. Охорона природи - це комплекс заходів, спрямованих на збереження та відтворення природних екосистем, їхніх складових частин та біорізноманітності.

2. Назвіть принципи побудови екологічно стабільного суспільства. Принципи побудови екологічно стабільного суспільства:

• збалансований розвиток, що забезпечує збереження природних ресурсів на поточний та майбутні покоління;

• раціональне використання ресурсів з урахуванням природних циклів та обмежень;

• зменшення викидів та забруднення довкілля;

• підвищення екологічної свідомості населення.

shkola.in.ua

3. Що таке Червона книга? Червона книга - це видання, в якому перелічуються види тварин, рослин та грибів, які перебувають під загрозою зникнення та потребують термінової охорони.

4. Які природоохоронні території ви знаєте? Природоохоронні території:

• заповідники;

• національні природні парки;

• біосферні заповідники;

• природні заповідники;

• пам'ятки природи;

• ландшафтні заказники;

• ботанічні сади.

5. Наведіть приклади природоохоронних територій України. Приклади природоохоронних територій України:

• Карпатський біосферний заповідник;

• Поліський національний природний парк;

• Шацький національний природний парк;

• Асканія-Нова біосферний заповідник;

• Дніпровсько-Орільський природний заповідник;

• Канівський природний заповідник;

• Медобори-Чорноморський біосферний заповідник.

Тема 9. Біологія як основа біотехнології та медицини § 50. Одомашнення рослин і тварин. Поняття про селекцію Згадаємо!

• Що таке генотип і фенотип? Генотип - це генетичний матеріал організму, який передається від батьків до нащадків у формі ДНК. Фенотип - це спостережуваний результат взаємодії генотипу з оточуючим середовищем, який включає в себе фізичні та поведінкові характеристики організму.

• Що таке вид і популяція?

Вид - це група організмів, які мають спільний генетичний поход та мають можливість розмножуватись між собою та давати життєздатне нащадки. Популяція - це група індивідів одного виду, які проживають у певній географічній області та взаємодіють

між собою.

• Що таке спадкова мінливість і природній добір? Спадкова мінливість - це різноманітність генетичного матеріалу в межах виду, що виникає в результаті мутацій та рекомбінацій генів. Природний добір - це процес, за яким організми з тими генетичними властивостями, які дозволяють їм краще пристосуватись до оточуючого середовища, мають більшу ймовірність вижити та передати свої гени нащадкам. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке селекція? Селекція - це метод штучного відбору кращих організмів з метою поліпшення якихось властивостей.

shkola.in.ua

2. Дайте означення понять сорт, порода, штам. Сорт - це група однакових рослин або тварин, які мають однакові генетичні ознаки та характеристики, порода - це група тварин одного виду, що мають спільне походження та спадкові ознаки, штам - це група мікроорганізмів, які мають спільне походження та спадкові ознаки.

3. Схарактеризуйте методи селекції. Методи селекції включають в себе відбір, гібридизацію, мутації та інженерію генів. Відбір полягає в тому, що кращі організми відбираються для наступного покоління, гібридизація передбачає скрещування двох організмів з метою отримання потомства з покращеними ознаками, мутації - це зміни в генах, що виникають внаслідок

випадкових процесів, інженерія генів - це зміна генетичного матеріалу, вставляння чи вилучення генів для отримання нових властивостей.

4. Порівняйте особливості застосування методів селекції для рослинних і тваринних організмів.

Особливості застосування методів селекції відрізняються для рослинних та тваринних

організмів. У рослинництві можливий відбір кращих організмів, зберігання нащадків і штучне запліднення. У тваринництві застосовуються методи штучного запліднення, відбору за генетичними ознаками, інженерії генів та інші методи.

5. Наведіть приклади досягнень у галузі селекції.

Досягнення у галузі селекції дозволили отримати нові сорти рослин та породи тварин з покращеними властивостями, що відповідають потребам людей. Ось кілька

прикладів:

Селекція рослин:

• Сорт пшениці "Дарнацька" з високим вмістом білка та солодким смаком зерна.

• Сорт картоплі "Надія" з високою врожайністю та стійкістю до захворювань.

Селекція тварин:

• Порода корів "Голштин" з високою молочною продуктивністю та стійкістю до захворювань.

• Порода свиней "Ландрас" з високим вмістом м'яса та швидким приростом ваги. Генетичний інженеринг:

• Отримання трансгенних рослин, що вирощуються на землях з високою кислотністю.

• Отримання трансгенних тварин, що можуть виробляти ліки та білки для медичних цілей.

§ 51. Біотехнологія, її завдання та методи Згадаємо!

• Що таке ферменти, вітаміни, інтерферони та гормони? Ферменти, вітаміни, інтерферони та гормони - це біологічно активні речовини, які відіграють важливу роль у функціонуванні живих організмів. Ферменти - це білкові каталізатори, які забезпечують прискорення та регулювання хімічних реакцій в клітинах. Вони допомагають розщеплювати молекули, перетворювати їх на інші речовини та забезпечують правильне функціонування організму.

Вітаміни - це невеликі органічні сполуки, які необхідні для життєдіяльності організмів. Вони відіграють важливу роль у метаболізмі, забезпечуючи правильне функціонування систем органів та захист від захворювань. Інтерферони - це білкові речовини, які випускаються клітинами організму у відповідь на вразливість до інфекцій та вірусів. Вони забезпечують антивірусний захист, сприяють активації імунної системи та допомагають знижувати запальні процеси в організмі.

Гормони - це хімічні речовини, які випускаються ендокринною системою та регулюють функції організму. Вони відіграють важливу роль у регулюванні росту, розвитку, репродуктивних функцій, обміну речовин та інших процесів в організмі. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке біотехнологія?

Біотехнологія - це галузь науки, що вивчає використання живих організмів, їхніх частин або процесів для створення нових продуктів або послуг.

2. Що є об'єктами біотехнології?

Об'єктами біотехнології є різні живі організми, такі як бактерії, гриби, рослини і тварини, а також їхні клітини та біомолекули, такі як білки, ДНК та РНК.

3. Схарактеризуйте завдання сучасної біотехнології. Основним завданням сучасної біотехнології є розробка нових продуктів і технологій, які могли б допомогти вирішувати різні проблеми людства, зокрема в галузі медицини, землеробства, промисловості, екології та інших.

4. Які досягнення сучасної біотехнології вам відомі? Досягнення сучасної біотехнології включають створення нових лікарських засобів, таких як інсулін для лікування цукрового діабету, рекомбінантних вакцин, зокрема проти COVID-19, створення нових сортів рослин і тварин з покращеними властивостями, виробництво біопалива, біоремедіацію забруднених ділянок та інше. 5. Які досягнення біотехнології використовуєте ви?

Як приклад використання досягнень біотехнології можна назвати використання медичних препаратів, які виробляють за допомогою біотехнологічних методів, а також використання генетичних тестів для виявлення захворювань і генетичних аномалій.

§ 52. Генетична інженерія Згадаємо!

• Що таке ДНК, РНК, гормони? ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) - це біомолекула, що містить генетичну інформацію у клітинах живих організмів. РНК (рібонуклеїнова кислота) - це біомолекула, яка виконує різноманітні функції у клітині, зокрема, транспортує генетичну інформацію з ДНК та бере участь у синтезі білків. Гормони - це речовини, які виробляються ендокринними залозами і впливають на функціонування організму, регулюють різні фізіологічні процеси, такі як ріст, розвиток, обмін речовин і репродуктивну систему.

• Як побудована бактеріальна клітина? Бактерії - це одноклітинні мікроорганізми, які мають просту будову клітини.

Бактеріальна клітина складається з:

• Клітинної стінки, яка захищає клітину та забезпечує її форму.

• Клітинної мембрани, яка контролює рух речовин в і з клітини.

• Цитоплазми, де знаходяться різноманітні структури, такі як рибосоми, що забезпечують синтез білків.

• Кільцевої ДНК, яка містить генетичну інформацію.

shkola.in.ua

• Що таке вірус? Вірус - це невеликий інфекційний агент, який складається з генетичного матеріалу (зазвичай РНК або ДНК) та білкової оболонки. Віруси не можуть реплікуватись без живої клітини-господаря, до якої вони прикріплюються та вводять свій генетичний матеріал, використовуючи її механізми для створення нових копій вірусу. Віруси можуть інфікувати різноманітні види живих організмів, включаючи бактерії, рослини та тварин, включаючи людину. Віруси можуть бути причиною різних захворювань, таких як простуда, грип, СНІД та інші. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке генетична інженерія?

Генетична інженерія - це галузь біотехнології, яка використовує методи молекулярної біології та генетики для модифікації генетичної інформації живих організмів.

2. Які методи застосовуються в генетичній інженерії?

У генетичній інженерії застосовуються різні методи, такі як внесення генетичних змін за допомогою рекомбінантної ДНК-технології, трансгенез, криоконсервація та інші. 3. Які продукти одержують шляхом генетичної інженерії?

За допомогою генетичної інженерії можна одержувати різні продукти, такі як медичні препарати, нові сорти рослин, тварин і мікроорганізмів, які мають покращені властивості, нові методи діагностики і лікування різних захворювань, тощо. 4. Поясніть значення застосування генетичної інженерії. Застосування генетичної інженерії має велике значення в багатьох галузях, таких як медицина, сільське господарство, промисловість, діагностика захворювань тощо. Вона дозволяє створювати нові, покращені організми і продукти, які мають більш високі показники ефективності та якості. Однак, також існують етичні й соціальні питання, пов'язані з застосуванням генетичної інженерії, які потребують обговорення та регулювання.

§ 53. Клітинна інженерія Згадаємо!

• Що таке соматична клітина, яйцеклітина, сперматозоїд? Соматична клітина - це будь-яка клітина організму, крім статевих клітин (гамет). Соматичні клітини містять два комплекти хромосом, один від матері, а інший від батька.

Яйцеклітина - це статева клітина жінки, що відповідає за репродукцію. Яйцеклітина містить один набір хромосом та може бути запліднена сперматозоїдом. Сперматозоїд - це статева клітина чоловіка, яка відповідає за репродукцію.

Сперматозоїд містить один набір хромосом та може запліднити яйцеклітину. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що називається клітинною інженерією? Клітинна інженерія - це сукупність методів та технологій, що застосовуються для модифікації клітин або створення штучних тканин та органів.

2. Яке значення має клітинна інженерія? Клітинна інженерія має значення у багатьох галузях медицини та науки, таких як біотехнологія, регенеративна медицина, трансплантологія, токсикологія та інші. Вона дозволяє створювати штучні тканини та органи, що можуть бути використані для заміни пошкоджених або відсутніх органів у людей та тварин.

3. Схарактеризуйте методи й наслідки клонування тварин.

Методи клонування тварин включають ядерну трансплантацію та ділення ембріонів. Ядерна трансплантація полягає у введенні ядра донорської клітини до ооциту без ядра, що вже був оплодотворений. Таким чином, створюється ембріон, який містить ідентичний генетичний матеріал донорської клітини. Ділення ембріонів використовують для створення клонованих тварин шляхом розмноження клітин ембріона. Наслідки клонування тварин включають високий ризик виникнення аномалій, втрату генетичної різноманітності та етичні питання, пов'язані зі створенням та використанням клонованих тварин. 4. Що таке химерні тварини?

Химерні тварини - це тварини, що складаються з клітин двох або більше різних зародкових джерел. Це можливо завдяки технології трансплантації ембріональних клітин, яка застосовується в клітинній інженерії. В результаті такої процедури

утворюється тварина, яка має комбінацію генетичної інформації з двох різних джерел. Це може бути корисним для дослідження деяких генетичних хвороб та збереження вимираючих видів тварин, але також може створювати етичні та моральні питання.

§ 54. Біологія і медицина Згадаємо!

• Що таке методи досліджень? Методи досліджень - це різноманітні методи, що застосовуються для вивчення явищ та процесів в науках. Для різних наукових дисциплін використовуються різні методи досліджень.

• Які ви знаєте методи цитологічних, генетичних досліджень? Цитологічні методи досліджень включають:

1. Мікроскопію - вивчення структури та функцій клітин з використанням світлового або електронного мікроскопа.

2. Коліровку - застосування спеціальних реагентів для виділення структур клітини та її компонентів.

3. Флюоресцентну мікроскопію - застосування спеціальних реагентів та підсвічування зразка для виявлення конкретних молекул та структур. Генетичні методи досліджень включають:

1. Електрофорез - метод, який використовують для розділення ДНК, РНК та білків на основі їх різної зарядовості та розміру.

2. Полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) - метод, який дозволяє виготовити велику кількість копій ДНК у лабораторних умовах.

3. Секвенування ДНК - метод, який використовують для визначення послідовності нуклеотидів у ДНК.

Ці методи дозволяють вивчати структуру та функції клітин та їх компонентів, а також проводити генетичні дослідження. ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ

1. Що таке медицина?

Медицина - галузь науки, що вивчає здоров'я людини, профілактику, діагностику та лікування захворювань.

2. Як дослідження в біологічній науці сприяють розвитку медицини?

Дослідження в біологічній науці сприяють розвитку медицини, оскільки багато захворювань мають біологічну природу. Дослідження з біохімії, молекулярної біології, генетики та імунології, на приклад, дозволяють розуміти механізми розвитку захворювань та створювати ефективні методи лікування.

shkola.in.ua

3. Які методи біологічної науки використовують під час діагностики захворювань? Наведіть приклади. У діагностиці захворювань використовують різні методи біологічної науки, такі як:

• Біохімічний аналіз крові для визначення концентрації різних речовин у крові, що можуть свідчити про наявність захворювань.

• Молекулярна діагностика, яка дозволяє виявляти наявність або відсутність певних генетичних дефектів або мутацій, що можуть призвести до розвитку захворювань.

• Імунологічні методи, такі як ELISA або Western blot, для виявлення антитіл до певного патогену або для визначення відповіді імунної системи на певне захворювання.

4. Обґрунтуйте власний погляд щодо перспектив розвитку медицини.

Розвиток медицини є однією з найбільш важливих галузей сучасного світу, оскільки стосується здоров'я і благополуччя людей. Швидкий прогрес у біології та медицині останніх десятиліть вже дозволив досягнути значних успіхів у лікуванні і профілактиці захворювань, але є багато проблем, які ще не вирішені. Одна з основних перспектив розвитку медицини полягає у глибокому вивченні генетичної складової захворювань та персоналізованому лікуванні, тобто розробці і впровадженні індивідуальних методів діагностики та терапії, заснованих на індивідуальних особливостях пацієнтів. Також важливим напрямком є розвиток нових методів діагностики, зокрема за допомогою молекулярних маркерів, та розробка нових лікарських засобів. Іншою перспективою є використання штучного інтелекту в медицині для поліпшення діагностики та прогнозування захворювань, розробки нових лікарських засобів та інших аспектів медичної практики. Загалом, розвиток медицини є безперечно важливим напрямком розвитку сучасного світу, і його продовження та покращення є необхідним для поліпшення якісного і тривалого життя людей.

shkola.in.ua