Слайд 2
Классификация 1
Различают следующие уровни организации биологических структур: самоорганизующиеся
комплексы, биомакромолекулы,
клетки,
многоклеточные организмы
Слайд 3
Классификация 2 (Тимофеев –Ресовский)
Уровни организации:
клеточный;
молекулярно-генетический;
организменный;
популяционно-видовой;
биогеоценозный.
Слайд 4
Классификация 3
Уровни организации:
молекулярный
клеточный
тканевый
органный
онтогенетический
популяционный
видовой
биогеоценотический
биосферный
Слайд 5
Примеры иерархии
Молекулярно-генетический уровень
Слайд 6
Элементарные единицы и элементарные явления.
Элементарная единица — это
структура, закономерное изменение которой приводит к элементарному явлению или
наименьшая частица биовещества на данном уровне.
Элементарные явления — действия (взаимодействия, изменения), производимые элементарными единицами.
Совокупность элементарных единиц и явлений на соответствующем уровне отражает содержание эволюционного процесса.
Слайд 7
«Строительные блоки» живого вещества
Аминокислоты (составные части белков);
Азотистые
основания (составные части нуклеиновых кислот);
Углеводы (сахара).
Слайд 8
Углево́ды
Структурная формула лактозы — дисахарида содержащегося в молоке
Слайд 9
Углево́ды
Углево́ды (сахариды) — общее название обширного класса природных
органических соединений. Название происходит от слов «уголь» и «вода».
Слайд 10
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты - это биополимеры, макромолекулы которых
состоят из многократно повторяющихся звеньев - нуклеотидов. Поэтому их
называют также полинуклеотидами.
Слайд 11
Нуклеотид
В состав нуклеотида - структурного звена нуклеиновых кислот
- входят три составные части:
азотистое основание - пиримидиновое
или пуриновое
моносахарид - рибоза или 2-дезоксирибоза;
остаток фосфорной кислоты.
Слайд 13
Аминокислоты
Установлено, что при гидролизе чистого белка, не содержащего
примесей, освобождаются 20 различных а-аминокислот. Все другие открытые в
тканях животных, растений и микроорганизмов аминокислоты (более 300) существуют в природе в свободном состоянии либо в виде коротких пептидов или комплексов с другими органическими веществами.
Слайд 14
Общий тип строения
α-аминокислот
Как видно из общей формулы,
аминокислоты будут отличаться друг от друга химической природой радикала
R, представляющего группу атомов в молекуле аминокислоты, связанную с а-углеродным атомом и не участвующую в образовании пептидной связи при синтезе белка.
Слайд 15
Почти все α-амино – и α-карбоксильные группы участвуют
в образовании пептидных связей белковой молекулы, теряя при этом
свои специфические для свободных аминокислот кислотно-основные свойства. Поэтому все разнообразие особенностей структуры и функции белковых молекул связано с химической природой и физико-химическими свойствами радикалов аминокислот. Именно благодаря им белки наделены рядом уникальных функций, не свойственных другим биополимерам, и обладают химической индивидуальностью.
Слайд 17
Схема образования пептидной связи
Слайд 18
Двадцать аминокислот, входящих в состав белков
Слайд 20
Азо́тистые основа́ния
Азо́тистые основа́ния — гетероциклические органические соединения, производные
пиримидина и пурина, входящие в состав нуклеиновых кислот. Для
сокращенного обозначения пользуются большими латинскими буквами. К азотистым основаниям относят аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), которые входят в состав как ДНК, так и РНК. Тимин (T) входит в состав только ДНК, а урацил (U) встречается только в РНК.
Слайд 21
Комплементарность нуклеотидов
Комплемента́рность (в химии, молекулярной биологии и генетике)
— взаимное соответствие молекул биополимеров или их фрагментов, обеспечивающее
образование связей.
Слева — пары комплементарных нуклеотидов (водородные связи обозначены чёрточками), справа — два связанных комплемен -тарных фрагмента ДНК, образующих вторичную структуру; ориентация комплементарных цепочек ДНК (направления 5'-3' дезоксирибозофосфатных цепей) противоположны.
Слайд 22
Живое вещество биосферы
В биосфере возможно существование организмов в
любых возможных концентрациях – от единичных бактерий и спор
в 1 см3 атмосферного воздуха до мощных тропических лесов экваториальной зоны и следов жизни в пучинах Мирового океана. По своим требованиям к условиям внешней среды организмы расселяются в разных верхних горизонтах Земли: в нижней атмосфере, в гидросфере, в почвах, в глубинах литосферы, пропитанных природными водами и нефтяными месторождениями. По подсчетам ученых общее количество массы живого вещества в современную эпоху составляет порядка 2420 млрд. т. Эту величину можно сравнить с массой других оболочек Земли.
Слайд 23
Сравнение масс оболочек Земли
Таким образом,
все живое вещество нашей планеты составляет — 1/10000000 часть
массы земной коры, отличаясь при этом высокой динамичностью и организованностью.
Слайд 24
Область расселения жизни
Область расселения жизни охватывает
всю поверхность планеты, литосферу на глубину около 3 км,
океан и его дно (примерно до 500м вглубь). Верхняя граница биосферы находится на высоте 20 – 25 км на уровне озонового слоя, защищающего все живое от жесткого ультрафиолетового излучения. Выше случайно залетают только споры бактерий и грибов.
Масса биосферы составляет 0,05 % массы Земли, объем – 0,4 %. Но именно эта незначительная по размерам оболочка планеты есть область зарождения, развития и сохранения на протяжении миллиардов лет жизни в одной из точек Вселенной.
Слайд 25
Химическая эволюция на молекулярном уровне
Слайд 26
Очевидно, что из первичной смеси частиц могут образовываться
самые разнообразные упорядоченные структуры (конечные продукты), но преимущественное распространение
получают те, для которых скорость процесса образования превышает скорость распада, т.е. происходит конкуренция образовавшихся структур и отбор наиболее устойчивых.
Слайд 27
На определенном уровне развития микросистемы возникают автокаталитические процессы,
благодаря которым повышается уровень обратных связей.
Случайно появившаяся молекула
катализатора начинает управлять ходом химического процесса и воспроизводить себе подобные молекулы.
Слайд 28
Как и в случае простейших химических реакций, здесь
наблюдается конкуренция различных автокаталитических процессов, исход которой определяется скоростью
синтеза и энергетикой.
Слайд 29
По некоторым оценкам, сегодня насчитывается около 300 тысяч
неорганических и шести миллионов органических соединений, созданных природой. Основу
органики составляют всего шесть элементов-органогенов: углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера. Их доля в структуре органических соединений составляется 97%..
Слайд 30
Появление автокаталитических реакций и повышение уровня информационных связей
повысило скорость упорядочения материи и образования все более сложных,
информационно насыщенных соединений.
Автокаталитические системы со временем становятся основой простейших самоорганизующихся биохимических систем.
Слайд 31
Циклическая организация процессов
Первичная химическая реакция дает продукт, который
становится исходным для последующей реакции и в то же
время является катализатором для первой реакции и управляет ее развитием. С реакцией второго уровня происходит аналогичный процесс. Над первым циклом как бы надстраивается второй и управляет первым. Конечный продукт второго. цикла становится исходным продуктом для третьего и т.д.