Чем питаются животные органическими или неорганическими веществами

ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 29 Питание бактерий, грибов и животных

Стр. 122. Вспомните

№ 1. Чем питаются организмы?

Питание – это поддержание здоровья и жизни любого живого организма (поддержание оптимального течения физиологических процессов жизнедеятельности, восполнения запасов энергии, реализации процессов роста и развития, обмена веществ) при помощи поглощения пищи.

По способу питания выделяют два типа живых организмов: автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы используют в качестве источников углерода углекислый газ. Это растения и некоторые виды бактерий, которые могут создавать из неорганических веществ (минеральные соли, вода, углекислый газ) органическое соединения. В зависимости от источников энергии автотрофы делятся на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов. Фототрофы используют для биосинтеза световую энергию (цианобактерии, растения), а хемотрофы энергию химических реакций окисления неорганических соединений (серобактерии, водородные бактерии).

№ 2. Какую роль играет пища в живом организме?

Основным предназначением пищи в живом организме является поставка энергии, возобновляемых материалов (жиров, углевода, белков), которые нужны для роста имеющихся и создания новых клеток, а также регуляции всех процессов, происходящих в его тканях и органах.

Стр. 126. Моя лаборатория

Обследуйте растения, растущие в районе школы, дома, на даче. Если обнаружите растения, пораженные болезнетворными бактериями или грибами, зарисуйте или сфотографируйте их. Сравните увиденное с рисунком 80.

Пользуясь атласами-определителями и материалами Интернета, укажите названия растений и болезней, их поразивших.

Около дома я увидел яблоню, листья которой были поражены разными бактериальными болезными: бурая пятнистость или филлостикоз и бурый ожог. Бурую пятнистость вызывает грибок, который может зимовать в опавших листьях и распространяется только весной. Симптомы поражения листьев заметны уже в мае, когда на листьях дерева становятся видны мелкие бурые пятна с ободком более темного оттенка. Способствует развитию бактерий высокая влажность воздуха в сочетании с достаточным количеством тепла.

Еще одна болезнь, поразившая листья яблони, это бактериальный ожог. Ее бактерии весной могут переносить птицы, насекомые, ветер и даже вода при поливе или во время дождя. Признаки поражения становятся видны летом. Тогда листья и плодоножки начинают активно усыхать, скручиваться и опадать. При сильном поражении дерево спасти невозможно.

Стр. 127. Задание

Используя интернет-источники, научно-популярные журналы, книги, текст учебника, подготовьте сообщение на тему «Выращивание грибов».

При выращивании грибов очень важно, чтобы были соблюдены такие условия, как:

Хорошая система вентиляции в помещении;

Температура воздуха от + 8℃ до + 20℃;

Постоянная чистота, отсутствие паразитов в виде плесени и вредителей;

Влажность в пределах 80 – 90 %;

Герметичность в помещении, однако, при необходимости его требуется регулярно проветривать;

Наличие системы отопления для поддержания необходимой температуры

Грибные блоки должны помещаться в помещение, в котором около двух недель будет проходить инкубационный период. В это время важно, чтобы температура воздуха составляла не менее +20℃, но не более 28℃. При выращивании грибов летом температуру в помещении требуется снижать, используя для этого, например, вентилятор, струя воздуха которого направляется непосредственно на мешки с субстратом.

После завершения периода инкубации наступает период плодоношения. В этот промежуток времени важно снизить температуру воздуха до 12℃ – 15℃, обеспечить грибам минимальный 8 часовой световой день при помощи лампы дневного света, повысить влажность до 95% и проветривать помещение не менее 3 – 4 раз в сутки.

Если все условия выполнены, а последовательность соблюдена, то через несколько дней должны появиться первые плодовые тела грибов. Срок плодоношения в среднем составляет от 1,5 до 2 недель. Интересно, что в последние 2 – 3 дня темп роста шляпок у грибов вешенок будут максимальными. Этот момент и считается оптимальным для их сбора.

Стр. 127. Вопросы после параграфа

№ 1. Что общего в питании большинства бактерий и грибов??

Большинство бактерий и грибов схожи по типу питания. Они не могут образовывать органические вещества из неорганических, а потому используют уже готовые органические соединения для своего питания, из-за чего являются консументами или гетеротрофами.

№ 2. В чём особенность питания грибов?

Главная особенность питания грибов в том, что питаются они исключительно готовыми органическими веществами. Соответственно, по типу питания они являются гетеротрофами.

Рацион их достаточно разнообразен, а источника питания всего два: минералы и органические соединения. Минеральные вещества усваиваются преимущественно из влаги, а органика – из других живых, либо мертвых организмов (гниющие корни, трупы животных, растительные останки)

Еще одна особенность питания грибов – способ всасывания растворенных в воде питательных веществ, потому что они не могут усваивать крупные частички пищи. Все они поглощаются мицелием путем осмоса, поэтому такой способ питания называется диффузно-осмотическим. Соответственно, большая площадь поверхности мицелия для них очень выгодна.

№ 3. Что такое гетеротрофное питание?

Гетеротрофное питание – это способ питания живых организмов, источником энергии при котором являются готовые органические вещества (как правило, ткани растений или животных)

№ 4. Каких животных называют растительноядными?

Растительноядными называют животных, которые совсем не употребляют «животную» пищу, то есть, других животных. Это многие насекомые, птицы, парнокопытные, моллюски и т.д. К ним относится и большое количество млекопитающих, которые проживают в разных уголках нашей планеты. Растительноядные животные питаются семенами и сочными плодами, ягодами, зелеными частями растений – листьями, молодыми побегами, почками.

№ 5. Назовите известных вам всеядных животных.

Всеядные животные – это животные, которые могут питаться не только растительной и животной пищей, но и останками погибших организмов. Из млекопитающих животных, которые относятся к этой группе, мне известны такие: свинья, белка, енот, бурундук, скунс, шимпанзе, медведь, мышь. Из птиц всеядными являются: страус, ворона, сорока.

Стр. 127. Задание

№ 1. Используя интернет-источники, научно-популярные журналы, книги, текст учебника, подготовьте сообщение на тему «Способы добывания пищи животными».

За много лет существования разные виды животных приспособились не только к выживанию в определенных условиях окружающей их среды, но и к добыче для себя пищи. С научной точки зрения принято выделять несколько способов получения пищи животными. Среди них:

Простое получение пищи;

К способу простого получения пищи относится обычное поглощение животными либо растений, либо других животных. Особенно распространен он среди травоядных животных (лошади, жирафы, кролики, коровы, слоны, бобры), потому что именно они могут питаться готовой травой и корневищами, листвой и стеблями. Также они могут потреблять семена, фрукты и овощи. Основное преимущество такого способа поглощения кроется в минимальных затратах энергии, которые могут расходоваться животными на непосредственную добычу пищи. Другими животными питаются хищники – норки, волки, рыси, тигры, коршуны, львы, у которых, в отличие от травоядных, хорошо развиты когти, клыки и зубы, чтобы разрывать мясо и грызть кости.

Комменсализм подразумевает добывание пищи одним животным, находящимся под защитой у другого. Другими словами, это союз, который устанавливается между животными, когда слабые особи питаются пищей, добытой сильными особями. Яркий пример такого союза – травяные вши, которые селятся в муравейниках и кормят муравьев сладкой жидкостью.

Симбиоз как способ добычи пищи животными является разновидностью комменсализма. Но, в отличие от комменсализма, при котором пищу добывает только одно животное, при симбиозе два животных обитают как единый организм и пищу добывают тоже вдвоем. Пример такого способа – союз рака-отшельника и актинии. Рак-отшельник перемещает актинию в места, где есть больше всего добычи, на своей раковине. Актиния же выполняет функцию защиты рака-отшельника от хищников. Таким образом, выгоду получают два животных.

Паразитизм представляет собой добычу пищи одним организмом за счет другого. Например, мошки или клещи и теплокровное животное. Паразиты питаются кровью животных, нанося им вред.

№ 2. Используя текст параграфа, дополнительные источники информации, сравните особенности поведения хищника и растительноядного животного.

Исходя из того, что животных мир разнообразен, разнообразны и пищевые цепи, в которых они являются активными участниками, а значит, отличаются и поведенческие особенности, и навыки разных групп животных – растительноядных и хищников.

Растительноядные или травоядные животные более спокойные, у них хорошо развиты мышцы головы для длительного пережевывания пищи и передние и задние, благодаря которым они могут быстро убегать в случае опасности. Поведение хищников более агрессивное, если они охотятся за добычей. Они очень хитрые, бдительные, способны долго следить за жертвой и при наступлении подходящего момента просто нападают на нее. Так как добывать пищу им сложнее, то у них лучше развит мозг и конечности, на которых есть острые и цепкие когти.

Стр. 127. Подумайте

Представители царства животных могут иметь не только одноклеточное, но и многоклеточное строение. Клетки животных имеют и свои отличительные особенности от клеток других живых организмов: отсутствие плотной клеточной стенки и вакуолей. У них есть клеточный центр, а в качестве запасной питательной субстанции собирается и накапливается гликоген.

Грибы также отличаются от растений и от животных. Например, в их клеточной стенке содержится хитин, в котором копится гликоген. А у некоторых представителей царства в клетках может содержаться сразу несколько ядер.

Таким образом, можно сделать вывод, что у представителей каждого царства отличаются внешнее и внутреннее строение, рост и развитие, дыхание и питание, размножение и выделение.

Источник

Последовательности биологических процессов

Типы питания живых организмов

Все живые организмы, обитающие на Земле, представляют собой открытые системы, зависящие от поступления вещества и энергии извне. Процесс потребления вещества и энергии называется питанием. Химические вещества необходимы для построения тела, энергия — для осуществления процессов жизнедеятельности. Существует два типа питания живых организмов: автотрофное и гетеротрофное, и три группы организмов по типу питания: автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы.

Классификация живых организмов по типам питания

В зависимости от источника энергии автотрофы делятся на фотоавтотрофов и хемоавтотрофов.

Классификация автотрофов в зависимости от источника энергии

Тип	Характеристика	Организмы
Фототрофы	Организмы, использующие для биосинтеза световую энергию	Растения, цианобактерии
Хемотрофы	Организмы, использующие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений	Хемотрофные бактерии: водородные, нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии и др.

По способу получения пищи гетеротрофы делятся на фаготрофов (голозоев) и осмотрофов.

Классификация гетеротрофов по способу получения пищи

Тип	Характеристика	Организмы
Фаготрофы (голозои)	Заглатывают твёрдые куски пищи	Животные
Осмотрофы	Поглощают органические вещества из растворов непосредственно через клеточные стенки	Грибы, большинство бактерий

По состоянию источника пищи гетеротрофы делятся на биотрофов и сапротрофов.

Классификация гетеротрофов по состоянию источника пищи

Тип	Характеристика	Примеры
Биотрофы:	Питаются живыми организмами
фитофаги	Питаются растениями	Зебры, зайцы
зоофаги	Питаются животными	Львы, волки
в том числе паразиты	Бычий цепень, повилика, трутовик, вирус гриппа
Сапротрофы:	Используют в качестве пищи органические вещества мёртвых тел или выделения (экскременты) животных
сапротрофные бактерии	Целлюлозоразрущающие, молочнокислые, уксуснокислые бактерии
сапротрофные грибы	Мукор, пеницилл
сапротрофные животные (сапрофаги):
детритофаги	Питаются детритом	Дождевой червь
некрофаги	Питаются трупами животных	Гриф-стервятник, гиены
копрофаги	Питаются экскрементами	Жук-навозник

Понятие метаболизма

Метаболизм — совокупность всех химических реакций, протекающих в живом организме. Значение метаболизма состоит в создании необходимых организму веществ и обеспечении его энергией.

Составные части метаболизма

ЧастьХарактеристикаПримерыЗатраты энергииКатаболизм (энергетический обмен, диссимиляция)Совокупность химических реакций, приводящих к образованию простых веществ из более сложныхГидролиз полимеров до мономеров и расщепление последних до низкомолекулярных соединений углекислого газа, воды, аммиака и других веществЭнергия выделяетсяАнаболизм (пластический обмен, ассимиляция)Совокупность химических реакций синтеза сложных веществ из более простыхОбразование углеводов из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза, реакции матричного синтезаЭнергия поглощается

Процессы пластического и энергетического обмена неразрывно связаны между собой. Все синтетические (анаболические) процессы нуждаются в энергии, поставляемой в ходе реакций диссимиляции. Сами же реакции расщепления (катаболизма) протекают лишь при участии ферментов, синтезируемых в процессе ассимиляции.

Роль АТФ в метаболизме

Энергия, высвобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме высокоэнергетических соединений, как правило, в форме аденозинтрифосфата (АТФ). По своей химической природе АТФ относится к мононуклеотидам.

АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) — мононуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты, соединяющихся между собой макроэргическими связями.

В этих связях запасена энергия, которая высвобождается при их разрыве:
АТФ + H₂O → АДФ + H₃PO₄ + Q₁
АДФ + H₂O → АМФ + H₃PO₄ + Q₂
АМФ + H₂O → аденин + рибоза + H₃PO₄ + Q₃,
где АТФ — аденозинтрифосфорная кислота; АДФ — аденозиндифос- форная кислота; АМФ — аденозинмонофосфорная кислота; Q₁ = Q₂ = 30,6 кДж; Q₃ = 13,8 кДж.
Запас АТФ в клетке ограничен и пополняется благодаря процессу фосфорилирования. Фосфорилирование — присоединение остатка фосфорной кислоты к АДФ (АДФ + Ф → АТФ). Он происходит с разной интенсивностью при дыхании, брожении и фотосинтезе. АТФ обновляется чрезвычайно быстро (у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин).
Энергия, накопленная в молекулах АТФ, используется организмом в анаболических реакциях (реакциях биосинтеза). Молекула АТФ является универсальным хранителем и переносчиком энергии для всех живых существ.

Энергетический обмен

Энергию, необходимую для жизнедеятельности, большинство организмов получают в результате процессов окисления органических веществ, то есть в результате катаболических реакций. Важнейшим соединением, выступающим в роли топлива, является глюкоза.
По отношению к свободному кислороду организмы делятся на три группы.

Классификация организмов по отношению к свободному кислороду

Группа	Характеристика	Организмы
Аэробы (облигатные аэробы)	Организмы, способные жить только в кислородной среде	Животные, растения, некоторые бактерии и грибы
Анаэробы (облигатные анаэробы)	Организмы, неспособные жить в кислородной среде	Некоторые бактерии
Факультативные формы (факультативные анаэробы)	Организмы, способные жить как в присутствии кислорода, так и без него	Некоторые бактерии и грибы

У облигатных аэробов и факультативных анаэробов в присутствии кислорода катаболизм протекает в три этапа: подготовительный, бес- кислородный и кислородный. В результате органические вещества распадаются до неорганических соединений. У облигатных анаэробов и факультативных анаэробов при недостатке кислорода катаболизм протекает в два первых этапа: подготовительный и бескислородный. В результате образуются промежуточные органические соединения, еще богатые энергией.

Этапы катаболизма

Пластический обмен

Пластический обмен, или ассимиляция, представляет собой совокупность реакций, обеспечивающих синтез сложных органических соединений из более простых (фотосинтез, хемосинтез, биосинтез белка и др.).
Гетеротрофные организмы строят собственные органические вещества из органических компонентов пищи. Гетеротрофная ассимиляция сводится, по существу, к перестройке молекул:
органические вещества пищи (белки, жиры, углеводы) → простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды) → макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).
Автотрофные организмы способны полностью самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических молекул, потребляемых из внешней среды. В процессе фото- и хемосинтеза происходит образование простых органических соединений, из которых в дальнейшем синтезируются макромолекулы:
неорганические вещества (СО₂, Н₂О) → простые органические молекулы (аминокислоты, жирные кислоты, моносахариды) → макромолекулы тела (белки, жиры, углеводы).

Фотосинтез

Фотосинтез — синтез органических соединений из неорганических за счёт энергии света.

Суммарное уравнение фотосинтеза:

Фотосинтез протекает при участии фотосинтезирующих пигментов, обладающих уникальным свойством преобразования энергии солнечного света в энергию химической связи в виде АТФ. Фотосинтезирующие пигменты представляют собой белковоподобные вещества. Наиболее важным является пигмент хлорофилл. У эукариот фотосинтезирующие пигменты встроены во внутреннюю мембрану пластид, у прокариот — во впячивания цитоплазматической мембраны.
Строение хлоропласта очень похоже на строение митохондрии. Во внутренней мембране тилакоидов гран содержатся фотосинтетические пигменты, а также белки цепи переноса электронов и молекулы фермента АТФ-синтетазы.
Процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой.
1. Световая фаза фотосинтеза протекает только на свету в мембране тилакоидов граны.
К ней относятся поглощение хлорофиллом квантов света, образование молекулы АТФ и фотолиз воды.
Под действием кванта света (hv) хлорофилл теряет электроны, переходя в возбуждённое состояние:

Эти электроны передаются переносчиками на наружную, то есть обращенную к матриксу поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются.
Одновременно внутри тилакоидов происходит фотолиз воды, то есть её разложение под действием света:

Образование АТФ в процессе фотосинтеза под действием энергии света называется фотофосфорилированием.
Ионы водорода, оказавшись на наружной поверхности мембраны тилакоида, встречаются там с электронами и образуют атомарный водород, который связывается с молекулой-переносчиком водорода НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат):
2Н + + 4е – + НАДФ + → НАДФ·Н₂.
Таким образом, во время световой фазы фотосинтеза происходят три процесса: образование кислорода вследствие разложения воды, синтез АТФ и образование атомов водорода в форме НАДФ·Н₂. Кислород диффундирует в атмосферу, а АТФ и НАДФ·Н₂ участвуют в процессах темновой фазы.
2. Темновая фаза фотосинтеза протекает в матриксе хлоропласта как на свету, так и в темноте и представляет собой ряд последовательных преобразований СО₂, поступающего из воздуха, в цикле Кальвина. Осуществляются реакции темновой фазы за счёт энергии АТФ. В цикле Кальвина СО₂ связывается с водородом из НАДФ·Н₂ с образованием глюкозы.
В процессе фотосинтеза кроме моносахаридов (глюкоза и др.) синтезируются мономеры других органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты. Таким образом, благодаря фотосинтезу растения обеспечивают себя и всё живое на Земле необходимыми органическими веществами и кислородом.

Сравнительная характеристика фотосинтеза и дыхания эукариот

ПризнакФотосинтезДыханиеУравнение реакции6СО₂ + 6Н₂О + энергия света → C₆H₁₂O₆ + 6O₂C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6СО₂ + 6Н₂О + энергия (АТФ)Исходные веществаУглекислый газ, водаОрганические вещества, кислородПродукты реакцииОрганические вещества, кислородУглекислый газ, водаЗначение в круговороте веществСинтез органических веществ из неорганическихРазложение органических веществ до неорганическихПревращение энергииПревращение энергии света в энергию химических связей органических веществПревращение энергии химических связей органических веществ в энергию макроэргических связей АТФВажнейшие этапыСветовая и темновая фаза (включая цикл Кальвина)Неполное окисление (гликолиз) и полное окисление (включая цикл Кребса)Место протекания процессаХлоропластыГиалоплазма (неполное окисление) и митохондрии (полное окисление)

Генетическая информация у всех организмов хранится в виде определённой последовательности нуклеотидов ДНК (или РНК у РНК-содержащих вирусов). Прокариоты содержат генетическую информацию в виде одной молекулы ДНК. В эукариотических клетках генетический материал распределён в нескольких молекулах ДНК, организованных в хромосомы.
ДНК состоит из кодирующих и некодирующих участков. Кодирующие участки кодируют РНК. Некодирующие области ДНК выполняют структурную функцию, позволяя участкам генетического материала упаковываться определённым образом, или регуляторную функцию, участвуя во включении генов, направляющих синтез белка.
Кодирующими участками ДНК являются гены. Ген — участок молекулы ДНК, кодирующей синтез одной мРНК (и соответственно полипептида), рРНК или тРНК.
Участок хромосомы, где расположен ген называется локусом. Совокупность генов клеточного ядра представляет собой генотип, совокупность генов гаплоидного набора хромосом — гено́м, совокупность генов внеядерных ДНК (митохондрий, пластид, цитоплазмы) — плазмон.
Реализация информации, записанной в генах, через синтез белков называется экспрессией (проявлением) генов. Генетическая информация хранится в виде определённой последовательности нуклеотидов ДНК, а реализуется в виде последовательности аминокислот в белке. Посредниками, переносчиками информации выступают РНК. То есть реализация генетической информации происходит следующим образом:
ДНК → РНК → белок.
Этот процесс осуществляется в два этапа:
1) транскрипция;
2) трансляция.

Транскрипция (от лат. transcriptio — переписывание) — синтез РНК с использованием ДНК в качестве матрицы. В результате образуются мРНК, тРНК и рРНК. Процесс транскрипции требует больших затрат энергии в виде АТФ и осуществляется ферментом РНК-полимеразой.

Одновременно транскрибируется не вся молекула ДНК, а лишь отдельные её отрезки. Такой отрезок (транскриптон) начинается промотором — участком ДНК, куда присоединяется РНК-полимераза и откуда начинается транскрипция, а заканчивается терминатором — участком ДНК, содержащим сигнал окончания транскрипции. Транскриптон — это ген с точки зрения молекулярной биологии.
Транскрипция, как и репликация, основана на способности азотистых оснований нуклеотидов к комплементарному связыванию. На время транскрипции двойная цепь ДНК разрывается, и синтез РНК осуществляется по одной цепи ДНК.

В процессе транскрипции последовательность нуклеотидов ДНК переписывается на синтезирующуюся молекулу мРНК, которая выступает в качестве матрицы в процессе биосинтеза белка.
Гены прокариот состоят только из кодирующих нуклеотидных последовательностей.

Гены эукариот состоят из чередующихся кодирующих (экзонов) и некодирующих (интронов) участков.

После транскрипции участки мРНК, соответствующие интронам, удаляются в ходе сплайсинга, являющегося составной частью процессинга.

Процессинг — процесс формирования зрелой мРНК из её предшественника пре-мРНК. Он включает два основных события. 1.Присоединение к концам мРНК коротких последовательностей нуклеотидов, обозначающих место начала и место конца трансляции. 2. Сплайсинг — удаление неинформативных последовательностей мРНК, соответствующих интронам ДНК. В результате сплайсинга молекулярная масса мРНК уменьшается в 10 раз.
Трансляция (от лат. translatio — перевод) — синтез полипептидной цепи с использованием мРНК в роли матрицы.

В трансляции участвуют все три типа РНК: мРНК является информационной матрицей; тРНК доставляют аминокислоты и узнают кодоны; рРНК вместе с белками образуют рибосомы, которые удерживают мРНК, тРНК и белок и осуществляют синтез полипептидной цепи.

Этапы трансляции

ЭтапХарактеристикаИнициацияСборка комплекса, участвующего в синтезе полипептидной цепи. Малая субчастица рибосомы соединяется с инициаторной мет-трнк, а затем с мрнк, после чего происходит образование целой рибосомы, состоящей из малой и большой субчастиц.ЭлонгацияУдлинение полипептидной цепи. Рибосома перемещается вдоль мрнк, что сопровождается многократным повторением цикла присоединения очередной аминокислоты к растущей полипептидной цепи.ТерминацияЗавершение синтеза полипептидной молекулы. Рибосома достигает одного из трёх стоп-кодонов мрнк, а так как не существует трнк с антикодонами, комплементарными стоп-кодонам, синтез полипептидной цепи прекращается. Она высвобождается и отделяется от рибосомы. Рибосомные субчастицы диссоциируют, отделяются от мрнк и могут принять участие в синтезе следующей полипептидной цепи.

Реакции матричного синтеза

Все эти реакции объединяет то, что молекула ДНК в одном случае или молекула мРНК в другом выступают в роли матрицы, на которой происходит образование одинаковых молекул. Реакции матричного синтеза являются основой способности живых организмов к воспроизведению себе подобных.
Регуляция экспрессии генов. Тело многоклеточного организма построено из разнообразных клеточных типов. Они отличаются структурой и функциями, то есть дифференцированы. Различия проявляются в том, что помимо белков, необходимых любой клетке организма, клетки каждого типа синтезируют ещё и специализированные белки: в эпидермисе образуется кератин, в эритроцитах — гемоглобин и т. д. Клеточная дифференцировка обусловлена изменением набора экспрессируемых генов и не сопровождается какими-либо необратимыми изменениями в структуре самих последовательностей ДНК.

Деление клеток

Хромосомный набор

Хромосомный набор — совокупность хромосом, содержащихся в ядре. В зависимости от хромосомного набора клетки бывают соматическими и половыми.

Соматические и половые клетки

Тип	Хромосомный набор	Характеристика
Соматические	2n	Диплоидны — содержат двойной набор хромосом. В этих клетках хромосомы представлены парами. Хромосомы, принадлежащие к одной паре, называются гомологичными.
Половые	1n	Гаплоидны — содержат одинарный набор хромосом. В этих клетках хромосомы представлены в единственном числе и не имеют пары в виде гомологичной хромосомы.

Клеточный цикл

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — существование клетки от момента её возникновения в результате деления материнской клетки до её собственного деления или смерти. Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки, её функционального состояния и условий среды. Клеточный цикл включает митотический цикл и период покоя.

В период покоя (G₀) клетка выполняет свойственные ей функции и избирает дальнейшую судьбу — погибает либо возвращается в митотический цикл. В непрерывно размножающихся клетках клеточный цикл совпадает с митотическим циклом, а период покоя отсутствует.
Митотический цикл состоит из четырёх периодов: пресинтетического (постмитотического) — G₁, синтетического — S, постсинтетического (премитотического) — G₂, митоза — М. Первые три периода — это подготовка клетки к делению (интерфаза), четвёртый период — само деление (митоз).

Интерфаза — подготовка клетки к делению.

Периоды интерфазы

Периоды	Число хромосом и хроматид	Процессы
Пресинтетический (G1)	2n2c	Увеличивается объем цитоплазмы и количество органоидов, происходит рост клетки после предыдущего деления.
Синтетический (S)	2n4c	Происходит удвоение генетического материала (репликация ДНК), синтез белковых молекул, с которыми связывается ДНК, и превращение каждой хромосомы в две хроматиды.
Постсинтетический (G2)	2n4c	Усиливаются процессы биосинтеза, происходит деление митохондрий и хлоропластов, удваиваются центриоли.

Деление эукариотических клеток

Основой размножения и индивидуального развития организмов является деление клетки.
Эукариотические клетки имеют три способа деления:

Амитоз — редкий способ деления клетки, характерный для стареющих или опухолевых клеток. При амитозе ядро делится путём перетяжки и равномерное распределение наследственного материала не обеспечивается. После амитоза клетка не способна вступать в митотическое деление.

Митоз — тип клеточного деления, в результате которого дочерние клетки получают генетический материал, идентичный тому, который содержался в материнской клетке. В результате митоза из одной диплоидной клетки образуется две диплоидные, генетически идентичные материнской.

Фазы митоза

Биологическое значение митоза:

Мейоз

Мейоз — тип клеточного деления, сопровождающийся редукцией числа хромосом. В результате мейоза из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных, генетически отличающиеся от материнской. В ходе мейоза происходит два клеточных деления (первое и второе мейотические деления), причём удвоение числа хромосом происходит только перед первым делением.

Фазы мейоза

Фазы	Число хромосом и хроматид	Процессы
Профаза I	2n4c	Происходят процессы, аналогичные процессам профазы митоза. Кроме того, гомологичные хромосомы, представленные двумя хроматидами, сближаются и «слипаются» друг с другом. Этот процесс называется конъюгацией. При этом происходит обмен участков гомологичных хромосом — кроссинговер (перекрест хромосом), то есть обмен наследственной информацией. После конъюгации гомологичные хромосомы отделяются друг от друга.
Метафаза I	2n4c	Происходят процессы, аналогичные процессам метафазы митоза.
Анафаза I	1n2c	В отличие от анафазы митоза, центромеры не делятся и к полюсам клетки отходит не по одной хроматиде от каждой хромосомы, а по одной хромосоме, состоящей из двух хроматид и скреплённой общей центромерой.
Телофаза I	1n2c	Образуются две клетки с гаплоидным набором.
Интерфаза	1n2c	Короткая. Репликации (удвоения) ДНК не происходит и, следовательно, диплоидность не восстанавливается.
Профаза II	1n2c	Аналогичны процессам во время митоза.
Метафаза II	1n2c	Аналогичны процессам во время митоза.
Анафаза II	1n1c	Аналогичны процессам во время митоза.
Телофаза II	1n1c	Аналогичны процессам во время митоза.

Биологическое значение мейоза:

Деление прокариотических клеток

У прокариот митоза и мейоза нет. Бактерии размножаются бесполым путём — делением клетки при помощи перетяжек или перегородок, реже почкованием. Этим процессам предшествует удвоение кольцевой молекулы ДНК.
Кроме того, для бактерий характерен половой процесс — конъюгация. При конъюгации по специальному каналу, образующемуся между двумя клетками, фрагмент ДНК одной клетки передаётся другой клетке, то есть изменяется наследственная информация, содержащаяся в ДНК обоих клеток. Поскольку количество бактерий при этом не увеличивается, для корректности используют понятие «половой процесс», но не «половое размножение».

Источник