Э). Роль человека в эволюции биосферы. Техносфера и ноосфера как современный этап ее эволюции. Последствия нарушения глобального баланса углерода и азота человеком.

С появлением первого соврем человека (около 40-30 тыс.л.н) в эволюции б/с стал действовать новый фактор-антропогенный. Получая из биосферы жизнен ресурсы (воду, воздух, пищу, энергию, строит. материалы), чел возвращает в б/с бытовые и пром отходы, происх истощение ПР, вымирание многих видов живых организмов, загрязнение среды ядохимик и радионукл, разруш естест экосистем (лесов, лугов, болот, озер). К началу 21 в. загр ОС приобрело глобальн х-тер-грань эк катастрофы. Вредные в-ва попадают в воздух, почву и водоемы, передются по цепям питания, накапл в тк раст и жив,ч/з них-в орг человека, часто вызывая заболевания, многие-мутагены

 Век НТР-переход б/с в новую фазу, кот. Вернадский назвал ноосферой-сферой ведущего значения чел разума. Сила чел разума ч/з достиж науки и техники-ведущий фактор перестройки прир сист и их эволюции. как показывает опыт, это качество формируется позднее, чем реальная возможность эффектив­ного влияния на природу, и стимулируется негативными результатами стихийного развития хозяйства. Ноосфера-естеств. следствие чел усилий. Ноосфера-новое сост глобальной сист как совок трех подсистем: «человек», «производство и «природа». «Разумный» образ сочетания различных форм деятельности-одна из составляющих научно-технического прогресса, дальнейшего стабильного развития б/с.

 Техносфера. урбанизация→усложн инфраструктуры города→значит место-транспорт и тр сооружения (адороги, автозаправочные станции, метрополитен; аэродромы). Тр системы пересекают все функциональные зоны города и оказывают влияние гор. среду. Такая среда-совоку абиотической и соц сред, совместно оказ влияние на людей и их хозяйство. Ее можно делить на природную среду и преобразованную чел природную среду (антропогенные ландшафты, здания, асфальт, искусственное освещение). Среда городская и населенных пунктов городского типа-часть техносферы, биосферы, коренным образом преобр чел в технические и техногенные объекты.

Осн источн загрязнения атм-выбросы автотранспорта и пром предприятий. Ежегодно в атм поступает более 200 млн. т оксида и диоксида углерода, 150 млн.т сернистого газа, 50 млн.т оксидов азота. Оксиды азота и серы, соединяясь с водяными парами, образуют азотную и серную кислоту, выпадающие на Землю в виде кислотных дождей, которые уничтожают растит и жив мир и вредно действ на здоровье чел.

Воздух над пром центрами содержит в 150 раз больше пыли, чем над океаном, вследствие чего задержива­ется до 50% солнечных лучей. За последние 100 лет содержание в воздухе диоксида углерод а возросло на 10%, резуль­татом чего является «парниковый» эффект, который может привести к повышению температуры на планете, таянию по­лярных льдов и повышению уровня Мирового океана. В атм значительно возросло содержание фреонов, разру­шающих озоновый слой, что чревато проникновением на по­верхность Земли коротковолнового ультрафиолетового излу­чения, губительного для всего живого.

№ 2. Основные этапы биосинтеза ДНК и РНК. Биосинтез белка и его регуляция у прокариот и эукариот.

Синтез ДНК и РНК идёт по матрице - матричные синтезы. Репликация - пр-с удвоения ДНК. Происходит в S фазе Кл. цикла, при делении клеток с целью удвоения хромосом. В основе пр-са лежит спарив-е: А=Т, Г=_Ц. Репликация начин-ся с раскруч-я 2-ой спирали ДНК под дейст-м ДНК-полимеразы. До этого синтез. праймер, с помощью праймазы. Новая цепь синтез-ся в виде короткого фрагмента (с пом-ю ДНК-полим-зы Ι). Участки ДНК сшив-ся лигазой. Обр-ся 2 новые мол-лы ДНК - точные копии исходной мол-лы. Под воздействием солнечн-го излуч-я, хим. В-в м.б. измен-я в стр-ре ДНК - мутации.

Транскрипция - перепис-ся информ-я ДНК на РНК.

Промотор; Акцепторная зона; Структурные гены; Терминатор.

Для транскрипции необходима неспаренная цепь ДНК. В этой цепи выдел-т: у прокариот - транскриптон; у эукариот - оперон. Транскриптон сост-т из 4-х уч-ков: 1) промотор - место куда прикрепляется РНК-полимераза, кот. Необход. для синтеза. Особенность промотора - большое кол-во А=Т связей. 2) акцепторная зона - это участок где наход-ся регуляторные факторы. У прокариот репрессор - белок, кот синтез-ся по программе гена регулятора и контролирует транскрипцию цепи. У эукариот эта зона сложнее, у них им. усилив-е и ослаблен-е уч-ки. 3) структурные гены - у прокариот - непрерывн-е; у эукариот - экзоны и интроны. 4) терминатор - конец.

Этапы: 1). РНК-пол-за переем-ся по ДНК, находит промотор и фиксир-ся на 1-й цепи. 2). Если репрессор не связ-ся с акц. Зоной нач-ся индук-й синтез РНК, т.е. РНК-полим-за перем-ся по цепи ДНК синте-я РНК. Синтез-ся 3 типа РНК: иРНК, тРНК, рРНК. 3). Сплайсинг - созревание РНК.

Трансляция - считывание (декодирование) информационной РНК, рибосомами и транслирование этого кода в белок. Процесс Т. начинается с того, что 5'-лидирующее окончание иРНК связы­вается с рибосомой. Затем иРНК движется через рибосому и слу­жит матрицей для встраивания аминокислот в белок. Как только 5'-лидирующий конец иРНК пройдет через первую рибосому, он может связаться с другой рибосомой, на которой вновь будет про­исходить повторное декодирование и синтез белка (трансляцион­ная амплификация). Как только 3'-поли(А)хвост иРНК выйдет из первой рибосомы, вновь синтезированный белок отделяется, а рибосома может начать следующий цикл Т. Группировка амино­кислот в белок, осуществляемая с помощью тРНК, начинается с аминоконца (N-конец) и заканчивается карбоксильным концом (С-конец). На рибосоме имеются два сайта связывания для тРНК: Р- и А-сайты. Р-сайт (пептидил тРНК-сайт) связывает тРНК, ко­торая прикрепляется к концу исходной полипептидной цепи, а А-сайт (аминоацил тРНК-сайт) связывает вновь подходящую тРНК, которая несет следующую аминокислоту. Связывание каждой тРНК с этим сайтом обеспечивает спаривание оснований ее антикодона с соответствующим кодоном иРНК, движущейся через рибосому.

По одной иРНК может переем-ся неск. Рибосом, на кажд-й из кот-х синтез-ся интен-й белок - полисома.

Этапы синтеза белка: 1). Активация амк-т и образование амино-ацил тРНК; 2). Инициация - малая субъединица рибосом соед-ся с инициир-й тРНК и этот комплекс связ-ся с иниц-м кодоном иРНК. Затем к этой структуре присоед-ся большая субъед-ца. Рибосома садит-ся на 2 триплета; пептидальный и аминоацильный. 3). Элонгация - образ-ся пептидная связь м/у аминок-ми - дипептид. тРНК освоб-ся от аминок-т, покид-т рибосомы. 4). Терминация и освобождение: синтез белка завершается. Отщепляется инициированная аминок-та, тРНК под действием ферментов распадается на отдельные нуклеотиды. 5). Фолдинг - сворачивание: у эукариот синтез-я стр-ра поступает а аппарат Гольджи, ЭПР, где мол-ла склад-ся в нативную стр-ру с помощью белков - шапероны.

Изменение скорости трансляции иРНК регули­рует экспрессию генов.

Регуляция биосинтеза: все матричные синтезы регул-ся на всех этапах синтеза гормонами, факторами внешней среды и др. У эукариот им-ся много регул-х участков на ДНК, связь с которыми либо усилив-т либо ослаб-т синтез.

96 Млекопитающие — гомойотермные амниоты с покрытым шерстью телом. Живородящи, детенышей выкармливают молоком. Очень раз­нообразны по внешнему виду, размерам и массе (от 1,5 г до 150 т). Их объединяют следующие черты организации. Кожа несет роговые образования: волосы, когти и т. д. Эпидермис многослойный. Окрас­ка обусловлена пигментами. В кориуме из волокнистой соедини­тельной ткани проходят кровеносные сосуды. В подкожной клет­чатке откладывается жир. Волосяной покров играет термоизолиру­ющую роль. За счет ороговевающего эпителия у многих образуются рога. Кожные железы многочисленны и разделяются на сальные, потовые, пахучие и млечные. Позвонки платицельные, между ними имеются хрящевые диски. Череп с крупной мозговой коробкой и уменьшенным количеством костей. У всех млекопитающих есть кост­ное нёбо. Плечевой пояс соединен с осевым скелетом только мыш­цами и связками. При общем типе строения скелета парных конеч­ностей длина и конфигурация костей меняется в зависимости от типа движения. Высокого развития достигает жевательная муску­латура. Подкожная мускулатура участвует в терморегуляции и общении животных, так как обеспечивает мимику, особенно у хищ­ников и приматов. Грудная и брюшная полости разделены диа­фрагмой.

Пищеварительный тракт млекопитающих отличается значитель­ной длиной и дифференцировкой отделов. Челюсти с зубами различ­ной формы и назначения. Легкие имеют альвеолярную структуру. Сердце четырехкамерное. Почки метанефрические. Развитие внутри­утробное, зародыш питается через плаценту (исключение представ­ляют клоачные). Новая кора больших полушарий головного мозга является центром высшей нервной деятельности, координирующим работу других отделов мозга. Органы чувств развиты достаточно высоко, причем обоняние более эффективно, чем у других наземных позвоночных, и развито также у вторичноводных форм. Слуховые органы состоят из трех отделов, включая наружное ухо. Звуки про­изводятся вследствие колебания голосовых связок верхней гортани. Органы зрения (парные глаза) у многих млекопитающих различа­ют цвета. Высокий уровень развития нервной системы и разрешаю­щие способности органов чувств обусловливают сложное поведение, основанное на инстинктивной деятельности и сложности связей с окружающей средой.

Класс млекопитающих разделяется на 2 подкласса и включает •19 современных отрядов. Общее число видов достигает 4.5тыс.

Экология млекопитающих

Самый высокоорганизованный и молодой класс животных, для которых характерны следующие признаки: волосяной покров, кожные железы, теплокровность, постоянная температура тела, развитая кора головного мозга, живорождение, забота о потом­стве, сложное поведение. Все это позволило млекопитающим за­воевать господствующее положение в животном мире. Они оби­тают во всех средах: на суше, в почве, в воде, в воздухе, на деревьях, во всех природных зонах. Экологические типы млеко­питающих (жизненные формы) определяются средой их обита­ния: водные и полуводные имеют обтекаемую рыбообразную форму тела, ласты или перепонки на лапах; живущие на откры­той местности копытные имеют высокие стройные ноги, плот­ное туловище, длинную подвижную шею. Поэтому среди пред­ставителей разных подклассов, отрядов, семейств могут быть сходные жизненные формы благодаря приспособлениям к оди­наковым условиям обитания. Это явление природы называется конвергенцией, а генетически родственные органы

— гомологич­ными. Высокоразвитая нервная система позволяет млекопитаю­щим лучше приспосабливаться к условиям окружающей среды и полнее использовать природные ресурсы при добыче пищи, при защите от врагов, при устройстве нор, убежищ. Передача опыта, обучение молодняка, предвидение хода многих событий дали возможность зверям лучше сохранять потомство, занимать новые территории. Структура популяций у них разная: одни со­стоят из особей, живущих на постоянном месте одиночно или се­мьями, другие кочуют в стаде или стае. Большую роль играет довольно сложная система соподчинения, когда идет отбор на лучшую организацию стада или стаи. В цепях питания млеко­питающие также занимают разное положение: одни — первич­ные потребители растительных кормов (консументы I порядка), другие — плотоядные, мирные (насекомо- и планктоноядные — консументы II порядка), третьи — хищные (нападающие на крупную активную добычу — консументы II и III порядка). Сме­шанное питание свойственно приматам, хищникам и грызунам. Очень тесна взаимосвязь животных с растениями, которые, с од­ной стороны, представляют собой кормовой объект (при этом не­редко происходит распространение плодов и семян), а с другой стороны, защищаются от поедания с помощью шипов, колючек, неприятного запаха, горького вкуса. Из всего животного мира человек теснее связан с млекопитаю­щими: 15 видов являются домашними животными, кроме того, 20 видов — разводимые в клетках пушные звери, а также лабо­раторные животные (мыши, крысы, морские свинки и др.). Одо­машнивание продолжается и в настоящее время: выводятся но­вые породы и улучшаются старые путем гибридизации с дикими животными. Большую роль в хозяйстве человека играет охотни­чий и морской промысел, акклиматизация животных с других континентов. В то же время имеются вредные и опасные живот­ные, нападающие на человека и домашних животных, перенос­чики болезней, вредители посевов, садов, запасов продовольст­вия. Для уменьшения отрицательного влияния этих животных на природу и хозяйство человека изучают структуру их популя­ций, динамику численности, кормовые ресурсы — все эти дан­ные вводят в ЭВМ, в результате чего получают прогноз на буду­щее, вырабатывают рекомендации, определяющие способы и средства воздействия на популяцию с целью ограничения ее вре­доносности.

Число видов млекопитающих под влиянием деятельности чело­века постоянно сокращается в результате охоты, уничтожения хищников, разрушения местообитания диких животных, защи­ты сельскохозяйственных растений от грызунов (обработка по­лей пестицидами), лесных и степных пожаров и др. В Красную книгу занесены 54 вида и 40 подвидов животных. Для их охра­ны организованы заповедники, заказники, национальные пар­ки, организовано их разведение, запрещена охота и промысел. Благодаря этим мероприятиям спасены от вымирания зубр, ку­лан, бухарский олень, тигр, восточный леопард, горал; восста­новлена численность сайгака, соболя, бобра.