Нп Что Это В Биологии
Содержание
Условные обозначения и сокращения
УСЛОВНЫЕ ПОДКРЕПЛЕНИЯ Презентируемый при оперантном подкреплении стимул может быть соединен с другим стимулом, представленным в респондентном обусловливании. В гл. 4 мы рассмотрели условия приобретения способности вызывать реакцию; здесь остановимся на феномене
Роль ионов кальция в регуляции мышечного сокращения Ключевая роль в регуляции мышечного сокращения принадлежит ионам кальция (Са2+). Миофибриллы обладают способностью взаимодействовать с АТФ и сокращаться лишь при наличии в среде определенных концентраций ионов
Нп Что Это В Биологии
БИОЛО́ГИЯ (от био… и …логия), совокупность наук о живой природе. Термин «Б.» был предложен в 1802 Ж. Б. Ламарком и нем. исследователем Г. Тревиранусом. Предмет Б. – все проявления жизни: разнообразие, строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой как в настоящем, так и в прошлом. Осн. свойствами живого – способностями потреблять пищу, необходимую для роста и жизнедеятельности, выделять продукты распада, дышать (анаэробное и аэробное дыхание), размножаться, двигаться и реагировать на внешние раздражители, приспосабливаться к изменениям окружающей среды, поддерживая гомеостаз или изменяясь в процессе эволюции, – обладают все организмы.
Гомеостаз — способность открытых систем регулировать свою внутреннюю среду так, чтобы поддерживать её постоянство посредством множества корректирующих воздействий, направляемых регуляторными механизмами. Все живые существа, как многоклеточные, так и одноклеточные, способны поддерживать гомеостаз. На клеточном уровне, например, поддерживается постоянная кислотность внутренней среды (pH). На уровне организма у теплокровных животных поддерживается постоянная температура тела. В ассоциации с термином экосистема под гомеостазом понимают, в частности, поддержание растениями постоянной концентрации атмосферной двуокиси углерода на Земле.
Форма и функции биологических объектов воспроизводятся из поколения в поколение генами, которые являются элементарными единицами наследственности. Физиологическая адаптация к окружающей среде не может быть закодирована в генах и быть унаследованной в потомстве (см. Ламаркизм). Примечательно, что все существующие формы земной жизни, в том числе, бактерии, растения, животные и грибы, имеют одни и те же основные механизмы, предназначенные для копирования ДНК и синтеза белка. Например, бактерии, в которые вводят ДНК человека, способны синтезировать человеческие белки.
Список терминов по биологии
Евгеника — Учение о наследственном здоровье человека и путях его сохранения и улучшения. Основные принципы учения сформулировал в 1869 г. английский антрополог и психолог Ф. Гальтон. Ф. Гальтон предложил изучать факторы, которые улучшают наследственные качества будущих поколений (генетические предпосылки психического и физиологического здоровья, умственных способностей, одарённости). Но некоторые идеи евгеники были извращены и использовались для оправдания расизма, геноцида; наличия социального неравенства, психической и физиологической неравноценности людей. В современной науке проблемы евгеники рассматриваются в рамках генетики и экологии человека, особенно борьбы с наследственными заболеваниями.
Аккомодация — Приспособление к чему-либо. 1) Аккомодация глаза — приспособление к рассматриванию предметов на различном расстоянии. 2) Аккомодация физиологическая — приспособление мышечной и нервной ткани к действию медленно нарастающего по силе раздражителя.
В вопросе о клонировании остается много сложного и спорного. Необходимо соблюсти все этические нормы по отношению к живому [8]. Но исследования наверняка будут продолжаться. А мы должны понимать, что за словом «клонирование» скрываются не научно-фантастические рассказы, а реальная технология, которая может принести и практическую пользу.
В 40-х годах прошлого века советский ученый-эмбриолог Г.В. Лопашов проводил эксперименты по переносу клеточных ядер в энуклеированную (лишенную ядра) яйцеклетку земноводных. Аналогичные работы с земноводными проводили эмбриологи Т. Кинг и Р. Бриггс в США. В 50-х годах английский эмбриолог Д. Гордон пересаживал ядра соматических клеток в яйцеклетки лягушки. В 1963 году Тонг Дизхоу получал клоны карпа. В 1975 году были опубликованы результаты успешной работы Д. Бромхола по клонирования кроликов. В 1983 году Л.А. Слепцова и ее коллеги клонировали костистых рыб (вьюнов). В 80-х годах прошлого столетия ученый С. Вилладсен провел серию успешных опытов по клонированию сельскохозяйственных животных путем переноса в яйцеклетку ядра зародыша. В 1997 году Йэн Уилмат и Кейт Кэмпбелл из Шотландии объявили о прорыве: проведено клонирование овцы с использованием соматической, не зародышевой, клетки [1], [7]!
Жизнь начиналась с РНК
Окончательная уверенность в том, что «мир РНК» действительно существовал, наступила после выявления деталей строения кристаллов рибосом методом рентгеноструктурного анализа. Ученые рассчитывали обнаружить там белок, катализирующий сшивание аминокислот в белковую последовательность. Каково же было их удивление, когда выяснилось, что в каталитическом центре рибосом белковых структур нет совсем, что он полностью построен из РНК! Оказалось, что все ключевые стадии биосинтеза белка осуществляются молекулами РНК. Точка в дискуссии о возможности существования «мира РНК» как особой стадии биологической эволюции была поставлена.
Вполне возможно, что древние РНК значительно отличались от современных. К сожалению, следов этих древних РНК экспериментально обнаружить нельзя, речь идет о временах, удаленных от нас на миллиарды лет. Даже скалы тех времен давно «рассыпались в песок». Поэтому речь может идти только об экспериментальном моделировании процессов, которые могли протекать на самых ранних стадиях молекулярной эволюции.
Биология; Что такое, что изучает, история, дисциплины, фото и видео
- Систематика – классификация живых организмов;
- Морфология изучает внешнее и внутреннее строение;
- Эмбриология занимается исследованиями в области развития зародышей;
- Физиология изучает функционирование и регуляцию живых организмов;
- Этология – исследование инстинктов;
- Экология – взаимодействие существ друг с другом и окружающей средой;
- Зоогеография – распространение животных по Земле.
- Возможность путешествовать с целью исследования окружающего мира. Так можно увидеть разные страны и познакомиться с культурой их народов.
- Высокая зарплата.
- Возможность помогать людям бороться с заболеваниями.
- Новые знакомства и самореализация.
Нп Что Это В Биологии
Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией. Традиционно они группируются по типам исследуемых организмов: ботаника изучает растения, зоология — животных, микробиология — одноклеточные микроорганизмы. Области внутри биологии далее делятся либо по масштабам исследования, либо по применяемым методам: биохимия изучает химические основы жизни, молекулярная биология — сложные взаимодействия между биологическими молекулами, клеточная биология и цитология — основные строительные блоки многоклеточных организмов, клетки, гистология и анатомия — строение тканей и организма из отдельных органов и тканей, физиология — физические и химические функции органов и тканей, этология — поведение живых существ, экология — взаимозависимость различных организмов и их среды.
В начале XX века Томас Морган и его ученики заново открыли законы, исследованные ещё в середине XIX века Грегором Менделем, после чего начала быстро развиваться генетика. К 1930-м годам сочетание популяционной генетики и теории естественного отбора породило современную эволюционную теорию или неодарвинизм. Благодаря развитию биохимии были открыты ферменты и началась грандиозная работа по описанию всех процессов метаболизма. Раскрытие структуры ДНК Уотсоном и Криком дало мощный толчок для развития молекулярной биологии. За ним последовало постулирование центральной догмы, расшифровка генетического кода, а к концу XX века — и полная расшифровка генетического кода человека и ещё нескольких организмов, наиболее важных для медицины и сельского хозяйства. Благодаря этому появились новые дисциплины геномика и протеомика. Хотя увеличение количества дисциплин и чрезвычайная сложность предмета биологии породили и продолжают порождать среди биологов всё более узкую специализацию, биология продолжает оставаться единой наукой, и данные каждой из биологических дисциплин, в особенности геномики, применимы во всех остальных [13] [14] [15] [16] .
Такое разделение удобно для изучения механизмов осморегуляции. Аналогично этому всех организмов, которых можно видеть с помощью микроскопа, называют микроорганизмами, объединяя их таким образом в единую группу, удобную для изучения, но не отражающую естественных взаимосвязей.
Искусственной классификацией была и упоминавшаяся уже система классификации, принятая в древнем Китае. Линней всех червеобразных организмов объединил в одну группу Vermes. В эту группу вошли крайне различные животные: от простых круглых (нематоды) и дождевых червей до змей. Классификация Линнея также относится к разряду искусственных, поскольку в ней не учитывались важные природные взаимоотношения — в частности тот факт, что у змей, например, имеется позвоночник, а у дождевого червя его нет. На самом деле змеи имеют больше общего с другими позвоночными, чем с червями. Примером искусственной классификации рыб может служить разделение их на пресноводных, морских и рыб, населяющих солоноватоводные водоемы.
Комнатная муха – это двукрылое насекомое, её задние крылья превратились в жужжальца. Ротовой аппарат лижущего типа, муха питается полужидкой пищей. Муха откладывает яйца на гниющие органические остатки. Её личинка белого цвета, не имеет ног, питается пищевыми отходами, быстро растёт и превращается в красно-бурую куколку. Из куколки появляется взрослая муха.
Биологический вид — совокупность особей, обладающих способностью к скрещиванию с образованием плодовитого потомства; населяющих определенный ареал; обладающих рядом морфологических и физиологических признаков и сходством их взаимоотношений с биотической и абиотической средой.
В общей сложности на исследования, приведшие к созданию первого синтетического организма, способного к размножению, ушло более 15 лет, но это событие несет в себе революционный для науки потенциал и, возможно, позволит человечеству решить самые масштабные задачи, такие как новые источники пищевого сырья, лекарств и вакцин, победа над загрязнением окружающей среды, синтез чистой воды и другие.
С начала года стартапы в области синтетической биологии привлекли $3 млрд. Ученые обещают, что в этом направлении науки можно создавать совершенно новые последовательности ДНК и новые, никогда не существовавшие в природе биологические системы. Рассказываем подробнее, о каких работах идет речь.
Нп Что Это В Биологии
Для выполнения своих защитных функций капсид В. должен обладать достаточно высокой стабильностью, особенно по отношению к таким факторам внутриклеточной среды, как деструктивные ферменты. В связи с этим нативные неповрежденные вирионы устойчивы к высоким концентрациям протеолитических ферментов. Исключение из этого правила составляют лишь немногие, сложно устроенные В., как, напр., арбовирусы группы Б (род Flavivirus). Эта устойчивость обусловлена высокоупорядоченной третичной и четвертичной структурой белковых субъединиц (капсомеров) в составе капсида, благодаря чему пептидные связи, чувствительные к протеазам, стерически недоступны для действия ферментов. После частичной денатурации или деградации белковый капсид В. легко гидролизуется протеазами.
Естественно, что этот процесс должен осуществляться с помощью вирусных либо клеточных РНК-полимераз. Если в клетке имеются ДНК-зависимые РНК-полимеразы, способные транскрибировать вирусную ДНК, то РНК-зависимых РНК-полимераз в нормальной клетке нет. В связи с этим последний фермент для осуществления первичного акта транскрипции РНК должен проникать в клетку вместе с инфицирующей вирусной РНК, как правило, в составе нуклеоида или нуклеокапсида. В дальнейшем, после трансляции инфекционных РНК в зараженной клетке появляются и дочерние, т. е. вновь синтезированные РНК-зависимые РНК-полимеразы.
Таблицы и задания к теме Введение в биологию
Реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется с помощью нервной системы и называется рефлексом . Организмы, не имеющие нервной системы, например, простейшие или растения, лишены рефлексов. Их реакция на воздействие внешних факторов выражается в изменении характера движения или роста. Ответные реакции простейших одноклеточных животных называют таксисами . Например, положительный фототаксис — движение по направлению к свету, отрицательный фототаксис — движение по направлению от света.
Само слово дискретность произошло от латинского discretum, что означает «прерывистый, разделенный, состоящий из отдельных частей». Дискретность — всеобщее свойство материи. Жизнь на Земле проявляется в виде дискретных форм. Любая биологическая система (например, организм, популяция, вид, биоценоз) состоит из отдельных, но, тем не менее, взаимосвязанных и взаимодействующих частей , образующих структурно-функциональное единство
Что такое вакцины и как они работают
- Профилактика заражения. Прививки снижают риск заражения опасными инфекциями, формируя приобретенный иммунитет. Иммунная система «запоминает» антигены возбудителей болезни, которые вводятся вместе с вакциной. Позже при контакте с такими же возбудителями она распознает и уничтожает их.
- Профилактика осложнений. Пусть редко, но даже после введения вакцины можно заразиться дикой инфекцией и заболеть. Плюс в том, что в этом случае болезнь гораздо чаще протекает в легкой форме, а риск тяжелых осложнений и летального исхода для вакцинированных заболевших в разы меньше, чем для тех, кто не был привит. Например, иммунизация против туберкулеза в 5 раз снижает риск развития менингита и генерализованной формы этой инфекции.
- Защита от неизлечимых болезней. Для некоторых инфекций нет специфического лечения. Бешенство, которым можно заразиться после укуса или ослюнения больным животным, имеет 100% летальность. Около 99% случаев передачи вируса бешенства от животных к человеку сопряжено с укусами домашних собак. Единственный способ борьбы с этой болезнью — вакцина. Если вас укусили, сделать прививку нужно как можно скорее, до появления первых характерных симптомов (возбудимость, водобоязнь). Другой пример неизлечимой болезни — вирус папилломы человека, который является самой частой причиной рака шейки матки. От него нельзя избавиться, но предотвратить заражение можно, вовремя сделав прививку. Так как вирус передается половым путем, вакцину следует получить до начала половой жизни.
- Формирование коллективного иммунитета. Когда большая часть (не менее 70%) населения привита, инфекция перестает распространяться, и новых случаев заражения нет. При этом вакцинированные люди защищают непривитых, составляя их ближайшее окружение (рис. 1). Наличие коллективного иммунитета очень важно для тех, кто не может получить вакцину из-за противопоказаний. Если проводить вакцинацию достаточно широко (некоторые болезни невероятно заразны, и остановить их очень трудно), инфекция может полностью исчезнуть. Так произошло с натуральной оспой, последний случай заражения которой был зарегистрирован в 1979 году. Другой пример — полиомиелит. Пока он не побежден полностью, но опасных регионов на планете, где можно им заразиться, осталось очень мало. Сегодня это Афганистан, Пакистан и Нигерия.
Смысл вакцинации заключается в том, что в организм человека вводят вакцины — препараты, в составе которых находятся ослабленные или убитые возбудители различных инфекций или их отдельные части (антигены), способные вызвать иммунный ответ. Наш иммунитет реагирует на вакцину как на инфекцию, вырабатывая антитела, которые будут защищать нас в будущем. При этом саму болезнь вакцина вызвать не в состоянии.
Для более фундаментального исследования — обработка картинки с микроскопа уже сложнее; люди хотят смотреть на определенные органеллы, или молекулы, или на белки, и, соответственно, проследить, как клетки будут взаимодействовать между собой, как развиваться, и так далее. Люди научились подкрашивать разные элементы клетки, и это делается с помощью флуоресцентных белков. Вы берете то, что вам нужно, и присоединяете к этому такой белок с меткой. И если посветить на него светом, то он загорится, и вы поймете, что эти органеллы, или белок, или РНК – находятся в определенном месте. И дальше вы отслеживаете, как взаимодействуют клетки. Для этого тоже нужен image analysis, потому что картинок очень много, и они, как правило, не очень хорошего разрешения. И вам нужно из мутных картинок получать хорошее разрешение. На самом деле, комьюнити не стоит на месте; люди пишут нейронные сети, изменяют разные параметры и так далее. Но данные развиваются, и с ними должны развиваться и методы. То есть, эти вещи должны идти нога в ногу.
Актуальное направление, о котором думают многие лабы – это «как покорить время». То есть, очень часто и в секвенировании, и в image analysis и прочем есть такая проблема: существует snapshot системы, но он статичен. Вы делаете измерение за конкретное время. И вам непонятно, как клетки будут развиваться дальше. Один из подходов к решению этой проблемы – это life imaging. Когда вы клетки не убиваете, а помещаете в среду, в которой они развиваются, взаимодействуют и прочее, и микроскопом каждые 10 секунд, каждую минуту делаете snapshot, и дальше можете восстанавливать траектории движения, взаимодействия и так далее. Но тут есть limitation: например, флуоресцентные марки не очень хорошо использовать для life imaging, потому что, когда вы светите вашим светом на марку, она издает излучение, и это токсично для клетки. Клетка начинает умирать. Нужно найти компромисс: с одной стороны, вы хотите оставить клетку как можно более здоровой, но, с другой стороны, вы хотите сделать больше snapshots – но, чем больше вы их делаете, тем быстрее она умирает.
02 Июн 2021 urisgkmo 236