Тема_09._Общее_многообразие__вирусы.pdf

Transcript

1. ТЕМА 9. ОБЩЕЕ МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ. ЗНАЧЕНИЕ РАБОТ К. ЛИННЕЯ И Ж.-Б. ЛАМАРКА. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ (ТАКСОНОМИЧЕСКИЕ) КАТЕГОРИИ: ВИД, РОД, СЕМЕЙСТВО, ОТРЯД (ПОРЯДОК), КЛАСС, ТИП (ОТДЕЛ), ЦАРСТВО; ИХ СОПОДЧИНЕННОСТЬ. РАЗНООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ: АВТОТРОФЫ, ГЕТЕРОТРОФЫ. ПРОКАРИОТЫ И ЭУКАРИОТЫ. ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ И МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ЭУКАРИОТЫ. ВИРУСЫ — НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ. МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВИРУСНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
2. КАРЛ ЛИННЕЙ (1707-1778) • Шведский естествоиспытатель (ботаник, зоолог, минералог) и медик. • Создатель единой системы классификации растительного и животного мира, в которой были обобщены и упорядочены знания всего предыдущего периода развития биологической науки. • Внедрил бинарную номенклатуру • Установил чёткое соподчинение между систематическими (таксономическими) категориями – иерархию таксонов. Создал систему животного и растительного мира • Выделил биологический вид в качестве исходной категории в систематике, дал определение виду как «совокупности сходных по строению особей, дающих плодовитое потомство» • Описал 1200 родов, 8000 видов Stellaria holostea Stellaria graminea Stellaria media Stellaria palustris Stellaria dichotoma
3. СИСТЕМАТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ ФОРМ ЖИЗНИ • Систематика – наука о принципах классификации живых организмов. Разрабатывает принципы разделения организмов по группам и применяет их для создания системы (классификации) органического мира • Номенклатура – наука о правилах наименования живых организмов • Сущность классификации состоит в том, чтобы определить место организма в системе живого мира, то есть принадлежность к определённым систематическим единицам • Систематическая категория - группа организмов, объединенная определенной степенью родства, общими чертами строения и функциональных особенностей. • Таксон – систематическая категория с конкретным наполнением – группа организмов, связанных определённой степенью родства 3
4. СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМАТИКА • Основана на филогении • Филогенетика – область науки, изучающая эволюционные отношения организмов, т.е. филогению, с целью построения наиболее полного и точного филогенетического дерева • В современной систематике таксоном может быть только монофилетическая группа Дерево – это схема, которая отображает родственные связи групп. Общий корень отображает предка всех организмов. Клада – одна ветка на дереве (АБВГ – одна ветка). Базальная ветка – та, которая раньше всех отделилась от предка
5. НЕКОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ В КЛАДИСТИКЕ • Монофилетическая группа включает всех потомков общего предка – одна ветвь дерева • Парафилетическая группа включает не всех потомков общего предка – одна ветвь дерева без нескольких разветвлений • Полифилетическая группе включает лишь некоторых потомков далёкого предка – несколько ветвей дерева
6. СИСТЕМА ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА
7. ТАКСОНЫ И СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ КАТЕГОРИИ • Царство Животные: • Вид-> Род-> Семейство-> Отряд> Класс-> Тип -> Царство • Царство Растения: • Вид-> Род-> Семейство-> Порядок-> Класс-> Отдел -> Царство
8. РАЗНООБРАЗИЕ ОРГАНИЗМОВ • Царство Животные: • Объект изучения зоологии • Ограниченно растущие, неограниченно подвижные • Строение клеток: не имеют клеточной стенки, пластид, запасают гликоген • Питаются за счёт фагоцитоза, захвата и проглатывания пищи • Включают беспозвоночных - простейших, губок, кишечнополостных, червей, моллюсков, членистоногих, хордовых и позвоночных животных – рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих • Царство Растения: • Объект изучения ботаники • Ограниченно подвижные, неограниченно растущие • Имеют целлюлозные клеточные стенки, запасают крахмал, фотосинтезируют (фотоавтотрофный тип питания/получения энергии) • Питаются за счёт всасывания питательных веществ • Включают водоросли, мхи, папоротники, хвощи, плауны, голосеменные и покрытосеменные (цветковые) растения.
12. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ МИР ПРОКАРИОТ • По типу дыхания – аэробы/анаэробы; анаэробы облигатные/факультативные • По типу питания: Автотрофы: • Фотосинтетики – зелёные, пурпурные, цианобактерии • Хемосинтетики – железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие, водородные бактерии • Гетеротрофы: • Сапротрофы – бактерии гниения, брожения – молочнокислые, маслянокислые • Симбионты – клубеньковые • Паразиты – болезнетворные –дифтерия, дизентерия, сыпной и брюшной тиф, ангина, скарлатина, коклюш, столбняк, туберкулёз, холера, гонорея, сифилис, сибирская язва, и т.д. • Миксотрофы – способны к автотрофному и гетеротрофному питанию (некоторые цианобактерии) • По запасным веществам – гликоген, поли-бета-оксимасляная кислота, цианофицин, полифосфат, сера, углеводород
18. ВИРУСЫ — НЕКЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ. • Открыты Ивановским в 1892 году, как заражающая растения субстанция, проходящая через бактериальный фильтр. • Первый открытый вирус - вирус табачной мозаики (ВТМ). • Размеры – 20-2000 нм (ср. с бактериями – 100 нм-10 мкм); не видны в световой микроскоп • Не имеют собственного аппарата синтеза белка, облигатные (обязательные) внутриклеточные паразиты. Не могут размножаться вне клетки-хозяина 18
19. СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ • Каждый вид вирусов имеет только один вид нуклеиновой кислоты – ДНК или РНК, которые могут быть одно- или двуцепочечными. • Эти НК кодируют белки капсида, в который они и заключены, и некоторые ферменты, нужные вирусу для проникновения в клетку хозяина, и воспроизведения • Вирусная частица называется вирионом. Вирион имеет сердцевину в виде НК и оболочку - белковый капсид. • Вирионы могут иметь форму палочек, шариков, икосаэдров, и другие. Наиболее сложную форму имеют бактериофаги – вирусы бактерий. 19
20. РАЗНООБРАЗИЕ ВИРУСОВ ДНК-содержащие РНК-содержащие Аденовирусы, вирусы герпеса - ветряной оспы, цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр, оспы, вирус гепатита В, бактериофаги ВИЧ, ВТМ, вирус энцефалита, гепатиты А и С, корь, краснуха, грипп, бешенство Простой вирус = капсид + НК Сложный вирус = НК + капсид + липопротеиновая мембрана + углеводы + неструктурные белки-ферменты
21. ВИРУСЫ 21
22. ОТЛИЧИЯ И СХОДСТВА ВИРУСОВ С КЛЕТОЧНЫМИ ОРГАНИЗМАМИ Вирусы, как и клеточные формы жизни, Вирусы, в отличие от клеточных форм жизни, • Способны к самовоспроизведению (размножению) • Обладают свойствами наследственности и изменчивости • Не проявляют свойств живого вне клетки- хозяина (во внешней среде имеют форму кристаллов) • Не имеют собственного метаболизма • Не способны к размножению вне клетки- хозяина • Имеют только один тип НК – ДНК или РНК 22
23. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ВИРУСА • 1) Адсорбция (прикрепление) • 2) Проникновение (инъекция) • 3) Интеграция • 4) Биосинтез компонентов – синтез ферментов, самовоспроизведение НК, синтез оболочек • 5) Сборка • 6) Лизис, выход вирионов из клетки 23
24. ПУТИ ПРОНИКНОВЕНИЯ ВИРУСА В ОРГАНИЗМ, МЕРЫ ПРОФИЛАКТИКИ • Через дыхание – аэрогенный путь • Через пищу, воду – алиментарный путь • Через плаценту, плацентарный барьер • Через кровь – контактный путь (переливания крови, наркомания) • Непосредственно через кожу Профилактика заключается в прерывании путей поступления вируса в организм, повышении сопротивляемости организма, прерывании цикла размножения вируса
25. ДОМАШНЯЯ РАБОТА • 4642585 – Вирусы (9-10) • 4642598 – цепочки классификации (11)
26. ЗАДАНИЕ 22 № 46595 • Экспериментатор решил исследовать болезнь, поражающую листья табака. Чтобы выделить возбудителя заболевания, был выделен сок больных растений и пропущен через фильтр с размерами пор 750 нм. Благодаря размеру пор фильтр задерживает на своей поверхности частицы размером с бактерий. После фильтрации сока на фильтре через световой микроскоп не было выявлено никакого инфекционного агента. Получившимся фильтратом экспериментатор полил здоровые растения табака и они снова заболели. • Какой инфекционный агент является возбудителем заболевания листьев табака? По какой причине он не был выявлен на фильтре? Почему после обработки фильтратом здоровые растения заболевали? Какие параметры в этих экспериментах задавались самим учёным (независимые переменные), а какие параметры менялись в зависимости от этого (зависимые переменные)?
27. ОТВЕТ • 1. Инфекционный агент, заражающий растения табака — вирус. • 2. Вирусы имеют размер меньше, чем поры фильтра, использовавшегося в эксперименте. • 3. Вирусы, не задерживаясь на поверхности фильтра, проходят через поры и попадают в фильтрат, которым обрабатывали здоровые растения. • 4. Независимые переменные (задаваемые экспериментатором) — размер пор в фильтре, растения табака, вид вируса. • 5. Зависимые переменные (изменяющиеся в ходе эксперимента) — состояние здоровых растений после обработки фильтратом.
28. ЗАДАНИЕ 25 № 16146 • Почему бактерии выделяют в отдельное царство? Укажите три положения.
29. ОТВЕТ • 1) Все бактерии — безъядерные одноклеточные организмы. • 2) Все бактерии содержат одну кольцевую молекулу ДНК, расположенную в нуклеоиде. • 3) Клетки бактерий лишены мембранных органоидов, имеющихся у эукариотических организмов (митохондрий, лизосом, аппарата Гольджи и др. ).
30. ЗАДАНИЕ 25 № 11038 • Почему систематики выделяют грибы в особое царство органического мира?
31. • 1) Грибы — одно — и многоклеточные организмы, тело которых состоит из нитей — гифов. • 2) Имеют признаки растений (неограниченный рост,клеточную оболочку) и животных (хитиноподобное вещество в клеточной оболочке),запасное вещество — гликоген,конечный продукт выделения — мочевина, гетеротрофы). • 3) Размножение половое и бесполое (почкование,спорами, грибницей).
32. БОЛЕЗНИ ВИРУСНЫЕ А также: • ВИЧ (СПИД) • Гепатиты (A, B, C и другие) • Герпесы – Цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр, ветряная оспа и опоясывающий лишай, и другие • Эбола • И другие
33. ЖАН-БАТИСТ ЛАМАРК • Французский учёный-естествоиспытатель • Предпринял первую попытку создать теорию эволюции – «ламаркизм» • Определил движущие факторы эволюции – влияние внешней среды, внутреннее стремление организмов к прогрессу, наследование приобретённых признаков • Понимал эволюцию как процесс исторического развития живых организмов от низших форм к высшим, от простых к более сложным