Процессы макроэволюции. Фотосинтез
Исследование макроэволюции органического мира, процесса формирования крупных систематических единиц. Биологический прогресс и регресс. Характеристика основных этапов и значения фотосинтеза. Строение хлорофилла и возможные пути его образования в растении.
Рубрика | Биология и естествознание |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.12.2013 |
Размер файла | 21,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Институт дистанционного образования
Кафедра общая Биология
Контрольная работа
по дисциплине «Биология»
Выполнил: Халилов М. Г.
Проверил: Сибен А. Н.
Тюмень. 2013 г.
Содержание
1. Макроэволюция
2. Фотосинтез
Список литературы
1. Макроэволюция
Макроэволюция органического мира -- это процесс формирования крупных систематических единиц: из видов -- новых родов, из родов -- новых семейств и т. д. В основе макроэволюции лежат те же движущие силы, что и в основе микроэволюции: наследственность, изменчивость, естественный отбор и репродуктивная изоляция. Так же, как и микроэволюция, макроэволюция имеет дивергентный характер. Понятие макроэволюции интерпретировалось многократно, но окончательного и однозначного понимания не достигнуто. Согласно одной из версий, макроэволюция -- изменения системного характера, соответственно, огромных промежутков времени они не требуют.
Биологический прогресс: Процесс эволюции идет непрерывно в направлении максимального приспособления живых организмов к условиям окружающей среды (т. е. происходит возрастание приспособленности потомков по сравнению с предками). Такое возрастание приспособленности организмов к окружающей среде А.Н. Северцов назвал биологическим прогрессом. Постоянное возрастание приспособленности организмов обеспечивает увеличение численности, более широкое распространение данного вида (или группы видов) в пространстве и разделение на подчиненные группы. Критериями биологического процесса являются:
Увеличения численности особей;
Расширения ареала;
Прогрессивная дифференциация-- увеличения числа систематических групп, составляющих данный таксон.
Методология изучения: Процессы макроэволюции требуют огромных промежутков времени, и непосредственно изучать её в большинстве случаев не представляется возможным. Одно из исключений -- наблюдаемое ускоренное формирование новых надвидовых таксонов моллюсков в условиях гибели Аральского моря.
Биологический регресс -- явление, противоположное биологическому прогрессу. Он характеризуется снижением численности особей вследствие превышения смертности над рождаемостью, сужением или разрушением целостности ареала, постепенным или быстрым уменьшением видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса -- отставание темпов эволюции группы от скорости изменения внешней среды. Эволюционные факторы действуют непрерывно, в результате чего происходит совершенствование приспособлений к изменяющимся условиям среды. Однако когда условия изменяются очень резко (очень часто из-за непродуманной деятельности человека), виды не успевают сформировать соответствующие приспособления. Это приводит к сокращению численности видов, сужению их ареалов, угрозе вымирания. В состоянии биологического регресса находятся многие виды. Среди животных это, например, крупные млекопитающие, такие как уссурийский тигр, гепард, белый медведь, среди растений -- гинкговые, представленные в современной флоре одним видом -- гинкго двулопастным.
Сравнительно-анатомические доказательства
Все животные имеют единый план строения, что указывает на единство происхождения. В частности, об общих предках рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих говорит строение гомологичных органов (например, пятипалой конечности, в основе которой лежит скелет плавников кистепёрых рыб).
О единых предках свидетельствуют и атавизмы -- органы предков, развивающиеся иногда у современных существ.
Например, к атавизмам у человека относится возникновение многососковости, хвоста, сплошного волосяного покрова и т. п. Ещё одно доказательство эволюции -- наличие рудиментов -- органов, утративших своё значение и находящихся на стадии исчезновения. У человека -- это остатки третьего века, аппендикс, утрачиваемый волосяной покров и т. п.
Эмбриологические доказательства У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жабр, хвост, один круг кровообращения и т. д. Однако по мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты, свойственные таксонам более низкого порядка, к которым они принадлежат. Таким образом, все хордовые животные произошли от единых предков.
Другой пример эмбриологических доказательств макроэволюции -- происхождение из одних и тех же структур зародыша квадратной и суставной костей в челюстях у рептилий и молоточка и наковальни в среднем ухе у млекопитающих. Палеонтологические данные также подтверждают происхождение частей уха млекопитающих из костей челюсти рептилий.
Палеонтологические доказательства К таким доказательствам относятся нахождение остатков вымерших переходных форм, позволяющих проследить путь от одной группы живых существ к другой. Например, обнаружение трёхпалого и пятипалого предполагаемых предков современной лошади, имеющей один палец, доказывает, что у предков лошади было пять пальцев на каждой конечности. Обнаружение ископаемых останков археоптерикса позволило сделать вывод о существовании переходных форм между пресмыкающимися и птицами. Нахождение остатков вымерших семенных папоротников позволяет решить вопрос об эволюции современных голосеменных и т. п. На основании палеонтологических находок были выстроены филогенетические ряды, то есть ряды видов, последовательно сменяющих друг друга в процессе эволюции.
Биохимические доказательства Единообразие химического состава живых организмов (и их предковых форм), наличие элементов органогенов, микроэлементов. Единообразие генетического кода у всех живых организмов (ДНК, РНК).
Сходство химизма процессов пластического и энергетического обмена. У подавляющего большинства организмов в качестве молекул-аккумуляторов энергии используется АТФ, одинаковы также механизмы расщепления сахаров и основной энергетический цикл клетки.
макроэволюция биологический фотосинтез хлорофилл
2.Фотосинтез
Фотосинтез (от др.-греч. ц?т -- свет и уэниеуйт -- соединение, складывание, связывание, синтез) -- процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция -- совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.
Бесхлорофильный фотосинтез
Осуществляется археями рода Halobacterium, является наиболее примитивным типом фотосинтеза, кванты света поглощаются белком-бактериородопсином, имеющим сходство с родопсином в виде наличия ретиналя, этот тип фотосинтеза отличается отсутствием электрон-транспортной цепи, синтез АТФ осуществляется через создание электрохимического градиента протонов или ионов хлора при помощи бактериородопсиновой и галородопсиновой ионной помпы.
Хлорофильный фотосинтез
Аноксигенный- осуществляется пурпурными и зелёными бактериями, а также геликобактериями.
Оксигенный- оксигенный фотосинтез распространён гораздо шире. Осуществляется растениями, цианобактериями и прохлорофитами.
Этапы фотосинтеза:
фотофизический;
фотохимический;
химический.
На первом этапе происходит поглощение квантов света пигментами, их переход в возбуждённое состояние и передача энергии к другим молекулам фотосистемы. На втором этапе происходит разделение зарядов в реакционном центре, перенос электронов по фотосинтетической электронотранспортной цепи, что заканчивается синтезом АТФ и НАДФН. Первые два этапа вместе называют светозависимой стадией фотосинтеза. Третий этап происходит уже без обязательного участия света и включает в себя биохимические реакции синтеза органических веществ с использованием энергии, накопленной на светозависимой стадии. Чаще всего в качестве таких реакций рассматривается цикл Кальвина и глюкогенез, образование сахаров и крахмала из углекислого газа воздуха.
Световая (светозависимая) стадия
В ходе световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты: АТФ, служащий в клетке источником энергии, и НАДФ, использующийся как восстановитель. В качестве побочного продукта выделяется кислород.
Значение фотосинтеза. Фотосинтез является основным источником биологической энергии, фотосинтезирующие автотрофы используют её для синтеза органических веществ из неорганических, гетеротрофы существуют за счёт энергии, запасённой автотрофами в виде химических связей, высвобождая её в процессах дыхания и брожения. Энергия, получаемая человечеством при сжигании ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ, торф), также является запасённой в процессе фотосинтеза.
Фотосинтез является главным входом неорганического углерода в биологический цикл. Весь свободный кислород атмосферы -- биогенного происхождения и является побочным продуктом фотосинтеза. Формирование окислительной атмосферы (кислородная катастрофа) полностью изменило состояние земной поверхности, сделало возможным появление дыхания, а в дальнейшем, после образования озонового слоя, позволило жизни существовать на суше. Пигменты фотосинтеза Для того чтобы свет мог оказывать влияние на растительный организм и, в частности, быть использованным в процессе фотосинтеза, необходимо его поглощение фоторецепторами-пигментами. Пигменты -- это окрашенные вещества. Пигменты поглощают свет определенной длины волны. Непоглощенные участки солнечного спектра отражаются, что и обусловливает окраску пигментов. Так, зеленый пигмент хлорофилл поглощает красные и синие лучи, тогда как зеленые лучи в основном отражаются. Видимая часть солнечного спектра включает длины волн от 400 до 700 нм. Вещества, поглощающие весь видимый участок спектра, кажутся черными. Состав пигментов зависит от систематического положения группы организмов. У фотосинтезирующих бактерий и водорослей пигментный состав очень разнообразен (хлорофиллы, бактериохлорофиллы, бактериородопсин, каротиноиды, фикобилины). Их набор и соотношение специфичны для различных групп и во многом зависят от среды обитания организмов. Пигменты фотосинтеза у высших растений значительно менее разнообразны. Пигменты, сконцентрированные в пластидах, можно разделить на три группы: хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины.
Список литературы
1. Северцов А. Н. Теория Эволюции. (М.; Владос 2005)
2. Левченко В. Ф. Эволюция биосферы до и после появления человека. СПб: 2003, 164c
3. Эдвардс Дж., Уокер Д. Фотосинтез C3- и C4-растений: механизмы и регуляция. М., 1986 Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника, т. 1. М., 1990
4. Физиология и биохимия растений, Е. Б. Кириченко
5. Любименко В. Н,, Фотосинтез и хемосинтез в растительном мире, М. - Л., 1935
6. Тимирязев К. А., Солнце, жизнь и хлорофилл, М., 1937 (Соч., т. 1-2); Годнев Т. Н., Строение хлорофилла и возможные пути его образования в растении, М. - Л., 1947 (Тимирязевское чтение).
7.Холл Д., Рао К. Фотосинтез: Пер. с англ. -- М.: Мир, 1983.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Значение фотосинтеза и причины его дневных изменений. Факторы, влияющие на образование хлорофилла. Механизм фотосинтеза и световые его реакции. Поглощение двуокиси углерода фотосинтезирующими тканями. Общий фотосинтез и характер его сезонных изменений.
реферат [866,4 K], добавлен 05.06.2010Изучение фотосинтеза с момента его открытия Д. Пристли. Краткая хронология открытий ХХ в. в области фотосинтеза. Идея Тимирязева о непосредственном участии хлорофилла в акте фотосинтеза, обратимые окислительно-восстановительные превращения пигмента.
реферат [21,3 K], добавлен 08.03.2011Искусственный фотосинтез как новый источник энергии. Искусственный фотосинтез в суперкомпьютере. Улучшение фотосинтеза нанотехнологиями. Обеспечение сверхурожая с помощью ускорения процесса фотосинтеза. Внедрение углеродных нанотрубок в хлоропласты.
презентация [2,5 M], добавлен 11.11.2014История открытия фотосинтеза - превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Описание способности хлорофилла поглощать и трансформировать солнечную энергию. Световая и темновая фазы фотосинтеза.
презентация [533,1 K], добавлен 18.03.2012Проблема направлений эволюции в работе А.А. Северцова "Главные направления эволюционного процесса". Биологический прогресс, биологический регресс и биологическая стабилизация. Работа И.И. Шмальгаузера "Пути и закономерности эволюционного процесса".
презентация [527,7 K], добавлен 20.03.2012Доказательства эволюции органического мира. Необратимый процесс развития любой системы. Адаптациогенез и формирование таксонов. Ряд последовательных изменений образующих системы органов современных организмов. Процесс эмбрионального развития у зародышей.
реферат [19,4 K], добавлен 20.11.2010Исследование процесса образования органических веществ из углекислого газа и воды за счет энергии света. Особенности световой и темновой фаз фотосинтеза. Реакции пластического и энергетического обменов. Фотоавтотрофный и хемоавтотрофный типы питания.
презентация [1,9 M], добавлен 16.04.2015Фотосинтез как основной источник биологической энергии. Фотосинтез и первичная биологическая продуктивность. Образование биомассы организмами. Физиологическая роль азота, круговорот азота в атмосфере. Поглощение минеральных веществ корнями растений.
контрольная работа [613,1 K], добавлен 24.11.2010Фотосинтез - основа энергетики биосферы: понятие и роль. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Пигменты хлоропластов. Световая и темновая фаза фотосинтеза. Фотодыхание и его значение. Зависимость процесса фотосинтеза от внешней среды.
реферат [4,2 M], добавлен 07.01.2011Сущность процесса фотосинтеза – процесса превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Зелёный пигмент – хлорофилл, и органы растений его содержащие – хлоропласты. Световая и темновая фазы фотосинтеза.
презентация [298,6 K], добавлен 30.03.2011История развития исследований в области физиологии растений. Принципы происхождения и развития хлоропласта из пропластиды в клетке растений. Основные функции, строение, фотосинтез и генетический аппарат хлоропластов. Характеристика продукции фотосинтеза.
реферат [23,9 K], добавлен 11.12.2008Определение, общее уравнение, основные этапы становления учения о фотосинтезе. Историческое значение работ К.А. Тимирязева. Роль фотосинтеза в процессах энергетического и пластического обмена растительного организма. Космическая роль фотосинтеза.
реферат [10,9 M], добавлен 07.01.2011Фотосинтез и жизнь на Земле. Влияние физических и химических факторов на процесс фотосинтеза. Экспериментальные исследования интенсивности фотосинтеза в облученных семенах озимой и яровой пшеницы по отношению к контролю методом измерения давления.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 05.11.2013Фотосинтез как процесс синтеза органических веществ за счет энергии света. Специальные структуры и комплексы химических веществ растений, которые позволяют улавливать энергию солнечного света. Масштабы фотосинтеза. Роль хлоропластов в фотосинтезе.
презентация [627,3 K], добавлен 18.04.2012Принципы и понятия синтетической теории эволюции. Концепции микро- и макроэволюции, их сравнительное описание, содержание и распространенность. Проблемы и перспективы развития исследуемой теории, тенденции на современном этапе, оценка роли и значения.
презентация [605,5 K], добавлен 28.02.2015Процесс превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. История открытия фотосинтеза и его уравнение. Связывание углекислого газа с пятиуглеродным сахаром рибулезодифосфатом. Значение фотосинтеза.
презентация [206,5 K], добавлен 08.12.2013Химический состав и строение биологических мембран. Процессы трансформации и запасания энергии путем фотосинтеза и тканевого дыхания. Транспорт веществ через клеточные мембраны, способность генерировать биоэлектрические потенциалы и проводить возбуждение.
реферат [223,3 K], добавлен 06.02.2015Изучение условий, необходимых для осуществления фотосинтеза. Описания распространения в растительном мире хлорофиллов и билипротенов. Анализ структурной организации и локализации светособирающих пигментов в разных группах фотосинтезирующих эубактерий.
презентация [1,2 M], добавлен 04.05.2012Фотосинтез как уникальный процесс, протекающий на Земле в листьях зеленых растений и в клетках некоторых бактерий, схема и этапы реализации данного процесса, физическое и биологическое обоснование. Оценка роли фотосинтеза в биосферных процессах.
презентация [231,1 K], добавлен 17.12.2013Макрофильная и микрофильная линии эволюции. Процессы фотосинтеза, газообмена и транспирации. Различные метаморфозы листьев. Метаморфоз черешка или основания листа в образование, подобное плоской листовой пластинки, выполняющей функцию фотосинтеза.
реферат [23,4 K], добавлен 18.01.2015