Факультативный курс учебное пособие для 9-10 классов
|
Скачать 3.16 Mb.
|
| Воронцов Н.Н. Эволюция органического мира.—М: Просвещение, 1991.—223 с. Н.Н.ВОРОНЦОВ Л.Н.СУХОРУКОВА  ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КУРС Учебное пособие для 9—10 классов средней школы Рекомендовано Главным учебно-методическим управлением общего среднего образования Госкомитета СССР по народному образованию МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1991 ББК 28.02я72 В75 Рецензент: учитель школы № 627 Москвы канд. биол. наук R. А. РАШКОВЛН Воронцов Н. Н., Сухорукова Л. Н. В75 Эволюция органического мира: Факультатив. курс-Учеб. пособие для 9—10 кл. сред. щк.—М-: Просвещение, 1991.—223 с. ил.— ISBN 5-09-002685-8. Учебное пособие предназначено для учащихся, изучающих факультативный курс «Эволюция органического мира», проявляющих интерес к проблемам эволюционной теории, В нем учащиеся найдут ответы на вопросы о происхождении жизни на Земле, о критериях жи:щи. выдвигаемых современной наукой, о многообразии органического мир^, его охране и др. ББК 28.02я72 " 103(03)-91 ISBN 5-09-002685-8 „ 4306020000—370 . . ., ,,., в — Воронцов Н, 11., Сухорукова Ji. H., 1991 ПРЕДИСЛОВИЕ Книга знакомит с историей развития и современным состоянием фундаментальной области биологической науки—теорией эволюции, рассказывает о проблемах, которые решала и решает эта наука. В книге содержатся ответы на вечные вопросы: как возникла и развивалась жизнь на нашей планете? Как объяснить бесконечное многообразие живых форм, удивительную приспособленность живых существ к среде обитания? Каковы движущие силы и направления эволюции? Как возник человек? К каким последствиям может привести освоение человеком живой оболочки Земли — биосферы? В основу построения данного факультативного курса положена синтетическая теория эволюции (СТЭ), в которой обобщены данные, полученные при изучении живой природы на всех уровнях ее организации — от молекулярно-генетического до биосферно-биоценотического. Это и определило структуру книги, несколько отличающуюся от традиционного изложения материала в школьных учебниках. Факультативный курс начинается с рассмотрения основных закономерностей молекулярной биологии, цитологии и генетики, позволяющих дать понятие о явлениях наследственности и изменчивости, лежащих в основе механизмов эволюционного процесса. Сам процесс эволюции первоначально развертывается на популяционном уровне, так как именно здесь взаимодействуют элементарные эволюционные факторы и эволюционный материал. Знакомству с элементарными эволюционными факторами предшествует изложение теории Ч. Дарвина о движущих силах и результатах эволюции, что позволяет рассматривать учение о микроэволюции как синтез классического дарвинизма и генетики. В сопоставлении с микроэволюцией рассматривается понятие макроэволюции, показывается разнообразие форм жизни, возникшее па длительном пути ее исторического развития. Самая объемная по содержанию — глава V, посвященная возникновению и развитию жизни на Земле. Это объясняется тем, что раскрытие закономерностей эволюции материи от абио-генных форм движения к жизни, картины развития живой природы, эволюции человека дают исключительные возможности приобщить читателя к тайнам возникновения и истории жизни на нашей планете, рассказать о расцвете и крушении разнообраз- ных научных гипотез, о постановке и решении новых проблем, пользе научных поисков в пограничных областях разных дисциплин. Главная задача данного факультативного курса — заинтересовать проблемами эволюции, помочь осознать причастность каждого из нас к общему потоку жизни, показать место человека в этом потоке и его ответственность за то, чтобы жизнь не прерывалась. Авторы надеются, что эта книга послужит основой для дальнейшего более углубленного изучения эволюционной теории, вопросов происхождения и развития жизни, антропогенеза, эволюции биосферы в целом. Данный факультатив предусматривает работу с дополнительной литературой, проведение бесед и дискуссий, ознакомление с методами научного исследования: наблюдением, экспериментом, моделированием биологических явлений, решением познавательных задач. В конце книги помещены справочные материалы, практические задания, которые помогут более глубокому пониманию данного факультативного курса. Глава I МОЛЕКУЛЯРНЫЕ, ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ Издавна человек стремился узнать, почему от каждого живого организма рождается ему подобный, почему при этом не отмечается абсолютной схожести родителей и потомства ни в физических признаках, ни в характере. Теперь очевидно, что схожесть родителей и потомков организмов одного вида определяется наследственностью, т. е. способностью организмов проявлять в ряду поколений сходные признаки и свойства. Отличительные особенности организмов определяются изменчивостью — способностью организмов приобретать новые признаки в пределах вида. Два свойства — наследственность и изменчивость характерны не только для человека, но и для всего живого на Земле. Изучением этих важнейших свойств занимается наука генетика. Значительный вклад в раскрытие сущности и механизмов наследственности и изменчивости внесли молекулярная биология и цитология (наука о клетке). Рассматриваемые в данной главе сведения подготавливают к сознательному восприятию, более глубокому пониманию движущих сил, направлений и результатов эволюционного процесса. ^ Клетка — самая мелкая единица живого, лежащая в основе строения и развития растительных и животных организмов нашей планеты. Она представляет собой элементарную живую систему, способную к самообновлению, саморегуляции, самовоспроизведению. Хотя отдельная клетка представляет собой наиболее простую форму жизни, строение ее достаточно сложно. Достижения цитологии позволили проникнуть в глубинные механизмы строения и функции клетки. Мощным средством ее изучения служит электронный микроскоп, дающий увеличение до 1000000 раз и позволяющий рассматривать объекты в 200 нм. Напомним, что с помощью светового микроскопа можно изучать структуры Рибосомы Ицтпппячця ^-. / <�——-—^ Центриппц Лизосома  Рис. 1. Животная клетка под электронным микроскопом размером лишь около 0,4 мкм. Если сравнить разрешающие способности микроскопов и человеческого глаза, то световой в 500 раз сильнее глаза, а электронный в 500 раз сильнее светового микроскопа. Помимо электронного микроскопа, в цитологии используется ряд биохимических и биофизических методов исследования, помогающих изучению состава и жизнедеятельности клетки. Живая клетка отграничена от окружающей среды наружной плазматической мембраной, состоящей из трех (белково-липидных) слоев. В самой клетке находятся ядро и цитоплазма. Ядро от цитоплазмы отграничено также трехслойной плазматической мембраной (рис. 1). Цитоплазма. Цитоплазма представляет собой полужидкую слизистую бесцветную массу, содержащую 75—85% воды, 10— 12% белков и аминокислот, 4—6% углеводов, 2--3% жиров и липидов, 1% неорганических и других веществ. Цитоплазмати-ческое содержимое клетки способно двигаться, что способствует оптимальному размещению органоидов, лучшему протеканию биохимических реакций, выделению продуктов обмена и т. д. Слой цитоплазмы формирует разные образования: реснички, жгутики, поверхностные выросты. Последние играют важную роль в движении и соединении клеток между собой в ткани. Цитоплазма пронизана сложной сетчатой системой, связанной с наружной плазматической мембраной и состоящей из сообщающихся между собой канальцев, пузырьков, уплощенных мешочков. Такая сетчатая структура названа вакуолярной системой. Основными компонентами вакуолярной системы служат эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, ядерная мембрана. ^ Название этого органоида отражает место расположения его в центральной части цитоплазмы (греч. эндон—внутри). ЭПС представляет собой очень разветвленную взаимосвязанную систему канальцев, трубочек, пузырьков, цистерн разной величины и формы, отграниченных мембранами от цитоплазмы клетки. Она бывает двух видов: гранулярная, состоящая из канальцев и цистерн, поверхность которых усеяна зернышками (гранулами), и агранулярная, т. е. гладкая (без гран). Граны в эндоплазматической сети не что иное, как рибосомы. Интересно, что в клетках зародышей животных наблюдается в основном гранулярная ЭПС, а у взрослых форм — агранулярная. Зная, что рибосомы в цитоплазме служат местом синтеза белка, можно предположить, что гранулярная сеть преобладает в клетках, активно синтезирующих белок. Считают, что агранулярная сеть в большей степени представлена в тех клетках, где идет активный синтез липидов (жиров и жироподоб-ных веществ). Оба вида эндоплазматической сети не только участвуют в синтезе органических веществ, но и накапливают и транспортируют их к местам назначения, регулируют обмен веществ между клеткой и окружающей ее средой. Рибосомы. Рибосомы — немембранные клеточные органоиды, состоящие из рибонуклеиновой кислоты и белка. Их внутреннее строение во многом еще остается загадкой. В электронном микроскопе они имеют вид округлых или грибовидных гранул. Каждая рибосома разделена желобком на большую и меньшую части (субъединицы). Часто несколько рибосом объединяются нитью специальной рибонуклеиновой кислоты (РНК), называемой информационной (и-РНК). Рибосомы осуществляют уникальную функцию синтеза белковых молекул из аминокислот. ^ Продукты биосинтеза поступают в просветы полостей и канальцев ЭПС, где они концентрируются и транспортируются в специальный аппарат — комплекс Гольджи, расположенный вблизи ядра. Комплекс Гольджи участвует в транспорте продуктов биосинтеза к поверхности клетки и в выведении их из клетки, в формировании лизосом и т. д. Лизосомы. Лизосомы (от греч. лизео—растворяю и сома— тело). Это органоиды клетки овальной формы, окруженные одно-слойной мембраной. В них находится набор ферментов, которые разрушают белки, углеводы, липиды. В случае повреждения ^и-зосомной мембраны ферменты начинают расщеплять и разрушать внутреннее содержимое клетки, и она погибает. ^ Клеточный центр можно наблюдать в клетках, способных делиться. Он состоит из двух палочковидных телец — центриолей. Находясь около ядра и аппарата Гольджи, клеточный центр участвует в процессе деления клетки, в образовании веретена деления. ^ Митохондрии (греч- митос — нить, хондрион — гранула) называют энергетическими станциями клеток. Такое название обусловливается тем, что именно в ми-тохондриях происходит извлечение энергии, заключенной в питательных веществах. Форма митохондрий изменчива, но чаще всего они имеют вид нитей или гранул. Размеры и число их также непостоянны и зависят от функциональной активности клетки. На электронных микрофотографиях видно, что митохондрий состоят из двух мембран: наружной и внутренней. Внутренняя мембрана образует выросты, называемые юристами, которые сплошь устланы ферментами. Наличие крист увеличивает общую поверхность митохондрий, что важно для активной деятельности ферментов. На кристах происходят ферментативные реакции, в результате которых из фосфата и АДФ (аденозиндифосфата) синтезируется богатое энергией (макроэргическое) вещество АТФ (аденозинтрифосфат). Последнее служит основным источником энергии для всех внутриклеточных процессов. В митохондриях обнаружены свои специфические ДНК и рибосомы. В связи с этим они самостоятельно размножаются при делении клетки. Хлоропласты — по форме напоминают диск или шар с двойной оболочкой — наружной и внутренней. Внутри хлоропласта также имеются ДНК, рибосомы и особые мембранные структуры— граны, связанные между собой и внутренней мембраной хлоропласта. В мембранах гран и находится хлорофилл. Благодаря хлорофиллу в хлоропластах происходит превращение энергии солнечного света в химическую энергию АТФ. Энергия АТФ используется в хлоропластах для синтеза углеводов из углекислого газа и воды. Ядро. Ядро — самый заметный и самый большой органоид клетки, который первым привлек внимание исследователей. Ядро отделено от цитоплазмы двойной мембраной, которая непосредственно связана с ЭПС и комплексом Гольджи. На ядерной мембране обнаружены поры, через которые (как и через наружную цитоплазматическую мембрану) одни вещества проходят легче, чем другие, т. е. поры обеспечивают избирательную проницаемость мембраны. Внутреннее содержимое ядра составляет ядерный сок, заполняющий пространство между структурами ядра. В ядре всегда присутствует одно или несколько ядрышек. В ядрышке образуются рибосомы. Поэтому между активностью клетки и размером ядрышек существует прямая связь: чем активнее протекают процессы биосинтеза белка, тем крупнее ядрышки и наоборот, в клет ках, где синтез белка ограничен, ядрышки или очень невелики, или совсем отсутствуют. В ядре находятся также молекулы ДНК, соединенные со специфическими белками — гистонами. В процессе деления клетки — митоза — эти нуклеопротеиды спирализуются и представляют собой плотные образования—хромосомы, хорошо различимые в световом микроскопе. ДНК хромосом содержит наследственную информацию о всех признаках и свойствах данной клетки, о процессах, которые должны протекать в ней (например, синтез белка). Кроме того, в ядре осуществляется синтез и-РНК, которая после транспортировки в цитоплазму играет существенную роль в передаче информации для синтеза белковых молекул. ^ 1. В чем причины сходства и различия животных и растительных клеток? 2. Какова связь между рибосомами и эндоплазматической сетью? 3. Почему митохондрий образно называют «силовыми станциями» клеток? 4. Приведите примеры взаимосвязи строения клеточных органоидов с выполняемыми ими функциями. 5. Почему ядро играет центральную роль в явлениях наследственности? ^ В основе жизнедеятельности клетки лежат биохимические процессы, протекающие на молекулярном уровне и служащие предметом изучения биохимии. Соответственно и явления наследственности и изменчивости тоже связаны с молекулами органических веществ, и в первую очередь с нуклеиновыми кислотами и белками. ^ Белки представляют собой большие молекулы, состоящие из сотен и тысяч элементарных звеньев- аминокислот. Такие вещества, состоящие из повторяющихся элементарных звеньев — мономеров, называются полимерами. Соответственно белки можно назвать полимерами, мономерами которых служат аминокислоты. Всего в живой клетке известно 20 видов аминокислот. Название аминокислоты получили из-за содержания в своем составе аминной группы NHy, обладающей основными свойствами, и карбоксильной группы СООН, имеющей кислотные свойства. Все аминокислоты имеют одинаковую группу NHy—СН—СООН и отличаются друг от друга химической группой, называемой радикалом -- R. Соединение аминокислот в полимерную цепь происходит благодаря образованию пептидной связи (СО - NH) меж- 9 ду карбоксильной группой одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты. При этом выделяется молекула воды. Если образовавшаяся полимерная цепь короткая, она называется олигопептидной, если длинная - по липе пт ид но и. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
Рабочая программа учителя скулкиной Татьяны Геннадьевны, учителя... Программа предназначена для учащихся 8 классов, рассчитана на 34 часа. Курс предъявляет к учащимся требования в рамках программы... |
|
Учебное пособие предназначено для учителей и учащихся 9 11 классов.... Учебное пособие предназначено для учителей и учащихся 9 11 классов |
|
Учебное пособие "Вводный курс компьютерной графики" машинная графика... Дисплеи с произвольным сканированием луча (каллиграфические или векторные дисплеи) |
|
Учебное пособие Москва 2008 удк машкин М. Н. Информационные технологии:... Учебное пособие по курсу Информационные технологии содержит учебный материал для подготовки к зачету по указанной дисциплине |
|
Учебное пособие. Краснодар, 2007. 184 с Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей высших учебных заведений |
|
Учебное пособие 28365942 Учебное пособие предназначено для студентов всех специальностей дневной, вечерней и заочной форм обучения |
|
Учебное пособие Иваново 2001 удк 658. 01 (075) Учебное пособие предназначено для студентов специальностей 061100 и 060800 |
|
Тематическое планирование уроков литературы в 10-ом классе Учебное пособие: Ю. В. Лебедев. Литература. Учебное пособие для учащихся 10 класса. Москва. «Просвещение». 2010 год |
|
Учебное пособие Для студентов очной и заочной форм обучения по специальности 020400 «Психология» Х хаматова Р. М. Лекции по нейроанатомии: Учебное пособие. Казань: тари, 2005. – 85 с |
|
Факультативный курс " История России в лицах IХ начало хviiв." Автор.... Рекомендуется для предпрофильной подготовки учащихся 7 классов. Спланирован на основе пособия для учителей В. Б. Перхавко " История... |