Классиф-я экологич-х факторов. Формы взаимоотн-ий между живыми орг-ми в природе.

Редупликация ДНК.

Осенняя жигалка и муха це-це: систематика, геогр-ое распр-ие, особен-ти морфологии, цикл разв, медиц-е значение, методы борьбы.

Вопрос 1

Все экологические факторы подразделяют на три группы: абиотические, биотические и антропогенные Аиотические – факторы неживой природы, которые могут быть: климатическими (температура, освещенность, влажность); орографическими (факторы рельефа местности); геологическими; эдафическими (почвенные). Биотические – факторы живой природы, или разнообразные типы взаимоотношений живых организмов между собой. Антропогенные – влияние человека на окружающую среду в результате хозяйственной деятельности.

Различают следующие разновидности взаимоотношений между живыми организмами.

Конкуренция – может возникать между особями одного вида за пищу, территорию, между половыми партнерами или особями разных видов, если они предъявляют сходные требования к условиям существования. Например, синицы и полевые воробьи конкурируют за места гнездования; копытные млекопитающие и растительноядные насекомые – за пищу.

Паразитизм (происходит от греч. parasitos – тунеядец) – форма межвидовых взаимоотношений, при которой один организм (паразит) использует другой в качестве источника питания и среды обитания, обычно принося при этом вред, но не вызывая немедленной гибели.

Хищничество – форма взаимоотношений, при которой особи одних видов преследуют, убивают и поедают особей других видов. Одной из форм хищничества является каннибализм – питание особями своего вида при ограниченности пищевых ресурсов и пространства.

Антибиоз – угнетение жизнедеятельности одного вида биологически активными веществами, выделяемыми организмами другого вида. Например, плесневые грибы выделяют антибиотики, угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов.

Аменсализм – сожительство, безразличное для одного и отрицательное для другого (светолюбивые растения, растущие под елью).

Мутуализм – взаимодействия, приносящие выгоду обоим видам. Например, растения и насекомые-опылители; бактерии, вырабатывающие витамины группы В в кишечнике человека; рак-отшельник и одиночный полип актиния.

Комменсализм (нахлебничество) – односторонне выгодные взаимоотношения организмов, не причиняющие вреда другому (ротовая амеба питается слизью в ротовой полости человека, не причиняя ему ни вреда, ни пользы).

Синойкия (квартирантство) – взаимоотношения, когда особи одного вида используют других в качестве жилища, не причиняя при этом вреда. Рыбка горчак откладывает икру в мантийную полость моллюска.

Нейтрализм – независимое существование совместно обитающих видов. В лесу между белками и лосями существуют безразличные взаимоотношения.

Вопрос 2

Редупликация – самокопирование. На каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ей цепь. В результате из одной двойной спирали ДНК образуются две идентичные двойные спирали. Это полуконсервативное удвоение – каждая дочерняя молекула содержит одну материнскую и одну вновь синтезированную цепь. Чтобы синтез начался цепи материнской молекулы должны разделиться. С помощью фермента геликазы двойная спираль в отдельных участках расплетается. Образующиеся одноцепочные участки связываются дестабилизирующими белками, которые выстраиваются вдоль полинуклеотидных цепей и растягивают их остов, делая азотистые основания доступными для связывания с комплементарными нуклеотидами, находящимися в нуклеоплазме. Зоны расхождения – репликационные вилки. В таких областях идёт синтез ДНК с помощью ДНК-полимеразы. В процессе синтеза вилка движется вдоль цепи. ДНК-топоизомераза разрывает одну из цепей ДНК, что позволяет ей свободно вращаться вокруг второй. ДНК-полимераза присоединяет очередной нуклеотид к ОН-группе в 3’-положении предидущего нуклеотида – цепь растёт ну 3’-конце. ДНК-полимеразе необходим праймер (затравка) – цепь, спаренная с ДНК и имеющая 3’-ОН конец. Роль затравки выполняют короткие последовательности РНК, образуемые при участии фермента РНК-праймазы. Одна цепь растёт непрерывно в направлении 3’-5’, вторая растёт в том же направлении, но короткими фрагментами (фрагменты Оказаки) по принципу «шитья назад иголкой». Для каждого фрагмента синтезируется РНК-затравка, а потом они сшиваются вместе с помощью ДНК-лигазы. Цепь, которая строится непрерывна – лидирующая, синтез происходит быстрее. Вторая – запаздывающая (отстающая).

Процессы сходны у про- и эукариот, но у прокариот идут быстрее и фрагменты Оказаки длиннее.

Фрагмент ДНК от точки начала репликации до точки её окончания – репликон (единица репликации). Эукариотические хромосомы имеют множество репликонов, поэтому удвоение ДНК начинается в нескольких точках.

 

Вопрос 3

тип – членистоногие (Artropoda), класс – насекомые(insecta),отряд двукрылые (diptera), семейство мухи (muscidae), Осенняя жигалка (stomoxys calcitrans)

Морфология: серая окраска с тёмными полосами на груди и пятнами на брюшке, хоботок сильно вытянут и на конце несёт пластинки с хитиновыми зубами, трением хоботка о кожу соскабливает эпидермис и питается кровью, выпускает ядовитую слюну, вызывая сильное раздражение.

География – повсеместное.

Цикл развития: яйцо – личинка – куколка – имаго; Обычным местом откладки яиц служат гниющие вещества, кухонные отбросы, навоз, испражнения человека и т.д. При благоприятных температурных условиях через сутки из яиц выходят личинки, которые через 1-2 недели окукливаются. Перед окукливанием личинки перемещаются в более прохладные места. Окукливание обычно происходит в земле или субстрате, на котором находятся органические вещества, служившие местом обитания личинок.

Медицинское значение: Самцы и самки преимущественно нападают на животных, но иногда и на человека. Является механическим переносчиком возбудителей сибирской язвы и сепсиса.

Меры борьбы: Уничтожение преимагинальных стадий мух и имаго, защита продуктов питания от мух, собирать навоз в специальные хранилища. Места выплода мух следует обрабатывать инсектицидами, защита от укусов.

Муха це-це (Glossina palpalis)

Морфология: длинна до 13,5 м, ротовой аппарат сходен с осенней жигалкой, самки живородящи (переодически по одной личинке), 2 подвида (в дикой природе и у жилищ человека)

География: экваториальная Африка.

Цикл развития: личинка-куколка-имаго, личинки окукливаются сразу в почве, через 3 недели – имаго, размножение в тени деревьев, около водоёмов.

Медицинское значение: специфический переносчик возбудителя африканского трипаносомоза.

Меры борьбы: уничтожение личинок и имаго, защита от укусов

Билет 27

Экологич-е системы: составные части и закономерности их существ-ия.

Оогенез. Цитогенетич-ая и цитологическая характ-ка.

Комнатная муха: систематика, геогр-ое распр-ие, особен-ти морфологии, цикл разв, медиц-е значение, методы борьбы.

 

Вопрос 1

В структуре экосистемы можно выделить две главные составляющие.

Первая - абиотическое окружение, или экотоп, т.е. весь комплекс факторов неживой природы, из которой биоценоз черпает средства к существованию и куда выделяет продукты обмена. Экотоп состоит из совокупности климатических, атмосферных, почвенно-грунтовых и водных факторов.

Вторая составляющая экосистемы – биоценоз, который включает сообщества растений – фитоценоз, животных – зооценоз, грибов – микоценоз, микроорганизмов – микробоценоз.

Функциональная структура экосистемы: Абиотические факторы среды.

2.Продуценты – автотрофные организмы (растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии).

3. Консументы – гетеротрофные организмы (животные).

4. Редуценты –доводят распад использованной или отмершей биомассы до простых неорганических веществ (воды, углекислого газа, аммиака), пригодных для нового усвоения гетеротрофными организмами.

Таким образом, продуценты, консументы и редуценты объединены переносом энергии и веществ и представляют определенные трофические уровни в биогеоценозе.

Представители разных трофических уровней связаны между собой односторонне направленной передачей биомассы в цепи питания.

Закономерности существования экологических систем:

1. Круговорот веществ. Он предполагает прохождение одних и тех же химических элементов по цепям питания и возвращение в экотоп: абиотические факторы ->биомасса растений->тело травоядного животного->тело хищника-> минерализация останков->абиотические факторы.

2. Односторонний поток энергии. В отличие от химических элементов, круговорот энергии в экосистемах не происходит. Её поток однонаправлен. При переходе от одного трофического уровня к другому аккумулируется лишь около 10% поступившей энергии на построение вещества своего тела. Основная часть потребляемой с пищей энергии идет на поддержание процессов жизнедеятельности – испарение, дыхание, движение, то есть теряется. В экологических системах действует правило экологической пирамиды – каждое последующее звено в цепи питания содержит вещества и энергии в десять раз меньше, чем предыдущее звено. Потеря энергии на каждом трофическом уровне означает, что на высших трофических уровнях количество ее невелико, поэтому пищевые цепи состоят обычно не более чем из 4-5 трофических уровней. Графическим изображением данного правила служат экологические пирамиды. Экологическая пирамида – это графическое изображение соотношения между продуцентами и консументами разных порядков, выраженное в единицах энергии (заключенной в массе живого вещества) – пирамида энергий, в единицах биомассы (пирамида биомасс) или числа особей (пирамида чисел).

Биомасса, создаваемая за единицу времени продуцентами, составляет первичную продукцию, а консументами – вторичную продукцию.

3. Экологический гомеостаз. Экосистемы способны к поддержанию гомеостаза – относительного постоянства числа видов и численности популяций этих видов в биоценозе по принципу действия отрицательной обратной связи. Колебания растительной биомассы сопряжены с численностью травоядных, от которых зависит количество хищников. Саморегуляция биогеоценоза связана с поддержанием определенной численности организмов в популяциях на всех трофических уровнях пищевых цепей.

Пример: увеличение количества шишек®увеличение числа белок ® увеличение числа куниц ® уменьшение числа белок® уменьшение числа куниц ® увеличение числа белок и т.д.

4. Экологическая сукцессия. Экосистемы не являются стабильными образованиями. Любой биогеоценоз представляет собой открытую систему, непрерывно изменяющуюся и развивающуюся.

Сукцессия – закономерное изменение биогеоценоза во времени, возникающее, во-первых, за счет изменения организмами биогеоценоза среды обитания и общего количества органического вещества и, во-вторых, как результат сложных взаимодействий внутри биоценоза. Возможны сукцессии двух типов: конструктивные, в течение которых в экотопе постепенно накапливается до определенного предела биомасса, и деструктивные, при которых постепенно разрушается накопленная ранее биомасса, превращаясь в неорганические соединения. Конструктивные сукцессии могут быть первичными и вторичными. Первичные сукцессии заключаются в формировании нового биогеоценоза на первично свободном субстрате (скалы, песчаные наносы, вулканическая лава), а вторичные сукцессии восстанавливают повреждения (естественные или нанесенные человеком) на месте ранее существовавших сообществ (последствия бури, пожара, вырубки леса, выпаса скота). Конструктивные сукцессии биоценозов заканчиваются формированием климаксного сообщества, характеризующегося длительной устойчивостью, большим видовым разнообразием. Каким будет конечный результат развития экосистем, прежде всего зависит от климатических, почвенно-водных и топографических условий. Например: в средней полосе России коренным биогеоценозом является лес; на севере – тундра; на юге – степь.

Вопрос 2

Процесс образования яйцеклеток.

1.Период размножения, интенсивно делятся овогонии – мелкие клетки с относительно крупным ядром и небольшим количеством цитоплазмы. У млекопитающих и чел-ка заканчивается до рождения. Формируются первичные овоциты.2n2c

2.С наступлением половой зрелости часть из них периодически вступают в период роста – увеличиваются, в них накапливаются желток, жир, пигменты. В цитоплазме, органоидах и мембране – сложные био-химические преобразования. Овоцит окружается фолликулярными клетками (обесп. питание). 2n4c

3.Период созревания. 2 последовательных деления, связанные с преобразованием хромосомного аппарата (мейоз). Неравномерное разделение цитоплазмы. Образуется вторичный овоцит (почти вся цитоплазма) и 3 полоцита (редукционные тельца).1n2c. Из вторичного овоцита формируется овотида. 1n1c.

Вопрос 3

Комнатная муха

Название: Тип Членистоногие, Arthropoda, Класс Насекомые, Insecta, Отряд Двукрылые, Diptera, Семейство Мухи, Muscidae, Вид Комнатная муха, Musca domestica.

Морфологический особенности:

Ø между коготками её лапок находятся клейкие, покрытые волосками подушечки, позволяющие мухе ползать по отвесным поверхностям

Ø ноги также покрыты волосками, к которым пристаёт грязь => они могут быть механическими переносчиками возбудителей

Ø на теле мухи до 6 млн. бактерий, а в кишках – до 28 млн.

Ø ротовой аппарат лижуще-сосущий (сосёт жидкую пищу и соскабливает сухие вещества)

Ø обильно выделяет слюну

Ø откладывает до 160 яиц

Географическое распространение: повсеместное.

Экологическая характеристика: механический переносчик

Цикл развития: яйцо → личинка → куколка → имаго; откладка яиц в гниющие вещества, кухонные отбросы, навоз, испражнения человека; при благоприятной температуре из яиц через сутки выходят личинки, которые через 1-2 недели окукливаются; через месяц – новое поколение мух; личинки теплолюбивы (мигрируют туда, где теплее); окукливание происходит при температуре не более 25⁰С; мухи способны преодолеть слой мусора толщиной 30 см.

Заболевание: переносчик возбудителей острозаразных кишечных болезней, брюшного тифа, холеры, дизентерии, туберкулёза, дифтерии, яиц гельминтов и цист простейших.

Профилактика: защита продуктов питания от мух (стеклянные или сетчатые колпаки, засетчивание окон кухонь, столовых, лечебных и детских учреждений), уничтожение преимагинальных стадий мух (благоустройство населённых пунктов, сбор навоза в специальные хранилища, обработка инсектицидами) и имаго (ловушки и липкие «мухоморы», содержащие яды, импрегнация стен и обработка помещений инсектицидами).

.

Билет 28