Образование хлоропластов растений в процессе эволюции в результате. Полуавтономность хлоропластов и их происхождение

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Возникновение и эволюция пластид. Образование хлоропластов растений в процессе эволюции в результате


Задания 11 кл. ВОС

Задания школьного этапа

всероссийской олимпиады школьников

по биологии 2014 года

для 11 класса

Задание 1. Задание включает 60 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос необходимо выбрать только один ответ, который является наиболее полным и правильным. Индекс выбранного ответа нужно внести в матрицу ответов. За каждый правильный ответ участник олимпиады получает по 1 баллу.

  1. Соплодие характерно для

1) банана 2) груши 3) ананаса 4) айвы

2. Закон Харди-Вайнберга описывает

  1. механизм естественного отбора у насекомых

  2. условия, в которых популяция достигает генетического равновесия

  3. максимально возможный размер генома у эукариот

  4. механизм генетических рекомбинаций у эукариот

3 Для каких организмов характерно хемотрофное питание

1) гетеротрофов 2) консументов 3) паразитов 4) автотрофов

4. Вириоиды – это

  1. мертвые вирусы

  2. вирусы, сконструированные методами нанотехнологии

  3. маленькие геномы, состоящие из РНК

  4. мутированные клетки

5. К концентрационной функции живого вещества биосферы относят

  1. образование озонового экрана

  2. накопление СО2 в атмосфере

  3. образование кислорода при фотосинтезе

  4. способность хвощей накапливать кремний

6. Овощи следует чистить перед самой варкой и варить в кастрюле, закрытой крышкой, так как при их соприкосновении с кислородом воздуха будет разрушаться витамин

  1. А 2) В6 3) С 4) Е

7. Образование хлоропластов растений в процессе эволюции в результате внедрения в

первичную эукариотическую клетку цианобактерий рассматривает гипотеза

1) симбиогенеза 2) витализма 3) панспермии 4)креационизма

8. Бессмертие раковых клеток означает, что

1) их нельзя убить 2) они становятся независимыми организмами

3) они могут делиться бесконечно 4) они могут заражать другие организмы

9. Сохранения фенотипа особей в популяции в длительном ряду поколений является следствием

1) дрейфа генов 2) движущей формы отбора

3) стабилизирующей формы отбора 4) мутационного процесса

10. Для насекомых характерно

1) полость тела – миксоцель 2) дыхание осуществляется легкими и трахеями

3) сердце находится в груди 4) выделительная система представлена зелеными железами

11. Строение и функции плазматической мембраны обусловлены входящими в ее состав молекулами

1) гликогена и крахмала 2) ДНК и АТФ 3) белков и липидов 4) клетчатки и глюкозы

12. Количество групп сцепления генов в хромосомах организма зависит от числа

1) пар гомологичных хромосом 2) аллельных генов 3) доминантных генов 4) молекул ДНК в ядре

13. Почему ель относят к отделу голосеменных

1) отсутствует семенная кожура 2) листья видоизменены в иголки

3) семена лежат открыто на чешуйках 4) семена расположены в сухих плодах

14. Две полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК соединяются … связями

1) пептидными 2) водородными 3) ковалентными 4) дисульфидными

15. В процессе гликолиза в клетках растений образуется

1) глюкоза 2) пировиноградная кислота 3) молочная кислота 4) крахмал

16. Для речного рака характерно все, кроме

1) фасеточные глаза 2) две пары челюстей 3) три пары ногочелюстей

4) органы равновесия и слуха располагаются в основном членике антенул

17. Полное превращение характерно для

1) кузнечика 2) пилильщика 3) стрекозы 4) медведки

18. Функцией печени не является

1) выработка ферментов 2) запасание животного крахмала - гликогена

3) обезвреживание ядовитых веществ 4) образование желчи

19. Гуттация – это

1) сила, которая участвует в передвижении воды по ксилеме

2) выведение воды в виде капель жидкости на поверхности растения

3) выведение воды в виде пара

4) нарушение непрерывности столба сока

20. У отца группа крови АВ, а у матери – А.Все возможные группы детей

1) II 2) II иIII 3) II, III, IV 4) I. II, III, IV

21.Чужеродное вещество, вызывающее образование антител называется

1) иммуноглобулином 2) антигеном 3) фагоцитом 4) лимфоцитом

22. Растения, предпочитающие влажные места обитания и с высокой влажностью воздуха

1) гидатофиты 2) гидрофиты 3) гигрофиты 4) склерофиты

23.Клетки эукариот, в отличие от клеток прокариот, содержат

1)рибосомы 2)митохондрии 3)аденозинтрифосфорную кислоту 4)дезоксирибонуклеиновую кислоту

24. Впервые в эволюции пищеварение становится не циклическим, а непрерывным у

1) кишечнополостных 2) плоских червей 3) круглых червей 4) кольчатых червей

25. Все многообразие аминокислот, входящих в состав белков, кодируют

1) 20 кодовых триплетов 2) 64 кодовых триплета 3) 61 кодовый триплет 4) 26 кодовых триплетов

26. Какой процесс является причиной расширения площади пустынь в биосфере

1) обеднение почв минеральными веществами 2) усиление парникового эффекта

3) активное расселение людей по планете 4) сокращение территорий, занятой лесами

27. Зимостойкость растений повышается при накоплении в клетках

1) крахмала 2) жиров 3) сахаров 4) минеральных солей

28. Сосуды ксилемы в период активного функционирования растения

1) мертвые 2) живые, только их ядра исчезают

3) живые, только их клеточные оболочки одревесневают

4) живые, цитоплазма остается только около клеточной оболочки

29. Пищевые рефлексы (сосание, глотание, сокоотделение) осуществляютс нервными центрами, находящимися в…мозге

1) промежуточном 2) среднем 3) спинном 4) прдолговатом

30. Безъядерные эритроциты имеются в крови у

1) земноводных 2) пресмыкающихся 3) птиц 4) зверей

31. Тканью одного и того же типа образованы верхний слой кожи человека

1) кости 2) железы 3) мышцы 4) хрящи

Задание 2. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех возможных, но требующих предварительного множественного выбора. (2балла за каждый правильный ответ)

1. К генеративным органам голосеменных растений относятся

I. шишки

II. семена.

III. плоды

IV. гаметангии

V. цветки.

1) I, II 2) II, IV 3) II,V 4) IV,I

2. Основными законами эмбриологии являются

I. расщепления признаков

II. биогенетический

III. единообразия гибридов

IV. зародышевого сходства

V. независимого наследования

1) II, IV; 2) I, IV, V; 3) I, II, IV; 4) II, III, IV, V.

3. Во внутреннем ухе человека содержится ряд образований. Выберите правильный ответ, где указаны только те образования, которые действительно там находятся

I. улитка

II. кортиев орган

III. ушные косточки

IV. полукружные каналы

V. слуховая труба

1) II,V 2) I, III; 3) I, II;IV 4) III,IV, V.

4. Мочевина в организме человека образуется при распаде

I. жиров

II. белков

III. углеводов

IV. нуклеиновых кислот

V. витаминов

1) I, IV; 2) II,IV; 3) II,III,V; 4) III,IV, V.

5. Для фотосинтеза характерен набор процессов. Укажите верный ответ с таким набором

I. поглощается кислород

II. выделяется вода

III. происходит только в хлоропластах

IV. образуются органические вещества

V. выделяется энергия

1) II,III,IV 2) II,IV 3) I,III,V 4) III, V.

6. Для эвглены характерны органоиды

I. стигма

II. сократительная вакуоль

III. пелликула

IV. клеточный рот

V. хлоропласты

1) I,II,IV 2) I,III< IV,V 3) I,II,III 4) I,II,V.

7. Для осуществления свертывания крови необходимы следующие вещества

I. калий

II. кальций

III. протромбин

IV.фибриноген

V. гепарин

1) I,IV 2) I,V 3) II,IV 4) III,V

8. В любой клетке фосфор входит в состав

I.рибосом

II. мембран

III. белков

IV. ДНК

V.РНК

1) I,II 2) II,IV 3) III,IV,V 4) I,II,IV,V

9. В составе луба встречается комплекс тканей

I. проводящая

II. покровная

III. основная

IV. образовательная

V. механическая

1) I,III,V 2) II,IV 3) I,V 4) III,V

10. Для земноводных характерны следующие признаки

I. имеют только легочное дыхание

II. имеют мочевой пузырь

III. продуктом выделения является мочевая кислота

IV. для взрослых особей характерна линька

V. нет грудной клетки

1) I,II 2) II,V 3) III, IV,V 4) IV, V

Задание3. Установите правильность суждений(1 балл за каждый правильный ответ).

46. Явление паразитизма известно во всех царствах живой природы.

47. Эволюция покрытосеменных растений тесно связана с эволюцией насекомых – опылителей.

48. Освоение новых сред обитания всегда сопровождается повышением уровня организации.

49. Запасные питательные вещества накапливаются в проводящей ткани.

50.Зародыш пшеницы содержит эндосперм.

51. Антеридии у мхов развиваются из тонкой зеленой нити, образующейся из споры.

52. Каждая природная популяция всегда однородна по генотипам особей.

53.Из яйца цепня, попавшего в организм животного, выходит личинка - финна.

54. Моллюски произошли от общих с кольчатыми червями предков.

55. Согласно теории Фишера: фермент – замок, субстрат - ключ.

56. Пиявки размножаются с метаморфозом.

57. У поджелудочной железы выделяют хвост, крючок, головку и тело.

58.В жизненном цикле мхов преобладает спорофит.

59. Родные мать и отец всегда могут быть донорами для своего ребенка.

60. Элементарная эволюционная структура – вид.

61. Грена – это коконы тутового шелкопряда.

Задание 4.Заполните матрицу ответов в соответствии с требованиями заданий. За каждый правильный ответ участник получает 3 балла.

1

Процесс

Способ регуляции

А. возбуждение рецепторов носоглотки частицами пыли

1. нервная

Б. замедление дыхания при погружении в холодную воду

2. гуморальная

В. изменение ритма дыхания при избытке углекислого газа в помещении

Г. нарушение дыхания при кашле

Д. изменение ритма дыхания при уменьшении углекислого газа в крови

2.

Характеристика

Отдел головного мозга

А. Содержат дыхательные центры

1. Продолговатый мозг

Б. Регулирует температуру тела

2. промежуточный мозг

В. Отвечает за чувство жажды

Г. Регулирует деятельность сердечно – сосудистой системы

Д. .содержит центры голода

3.

Симптом заболевания

Витамин

А. Кровоточивость десен

1. А

Б. Ухудшения зрения в сумерках

2. С

В. Выпадение зубов

Г. Сухость кожных покровов

Д. Поражение роговицы глаза и кожи

Матрица ответов на задания школьного этапа

всероссийской олимпиады школьников по биологии 2015 года

для 11 класса

Всего 93 балла

Задание 1. За каждый правильный ответ участник получает 1 балл. Максимум 31 балла

№№

вопросов

Ответы

1-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11-20

11

12

13

14

16

16

17

18

19

20

21-30

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31-40

31

Задание 2. За каждый правильный ответ участник получает 2 балла. Максимум 20 баллов.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ответ

Задание 3. За каждый правильный ответ участник получает 2 балла. Максимум 12 баллов.

Задание 4. За каждый правильный ответ участник получает 2 балла. Максимум 30 баллов.

1.

2.

3.

Ответы на задания школьного этапа

всероссийской олимпиады школьников по биологии 2015 года

для 11 класса

Всего 77 баллов

Задание 1. За каждый правильный ответ участник получает 1 балл. Максимум 31 балла

№№

вопросов

Ответы

1-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3

2

4

3

4

3

1

3

3

1

11-20

11

12

13

14

16

16

17

18

19

20

1

3

3

2

2

4

2

1

2

3

21-30

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

2

3

2

3

3

4

3

1

4

4

31-40

31

2

Задание 2. За каждый правильный ответ участник получает 1 балл. Максимум 20 баллов.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Ответ

1

1

3

2

1

2

3

3

1

2

Задание 3. За каждый правильный ответ участник получает 2 балла. Максимум 12 баллов.

1,2,3,5,9,17

Задание 4. За каждый правильный ответ участник получает 2 балла. Максимум 30 баллов.

1.

2.

3.

9

studfiles.net

Ответы@Mail.Ru: помогите с олимпиадой, плиз

Вопрос № 1 1. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Соплодие характерно для

бананагрушиананасаайвыВопрос № 2 2. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Закон Харди-Вайнберга описывает

механизм естественного отбора у насекомыхусловия, в которых популяция достигает генетического равновесиямаксимально возможный размер генома у эукариотмеханизм генетических рекомбинаций у эукариотВопрос № 3 3. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Для каких организмов характерно хемотрофное питание

гетеротрофовконсументовпаразитовавтотрофовВопрос № 4 4. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Вириоиды - это

мертвые вирусы вирусы, сконструированные методами нанотехнологиималенькие геномы, состоящие из РНКмутированные клеткиВопрос № 5 5. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. К концентрационной функции живого вещества биосферы относят

образование озонового экрана накопление СО2 в атмосфереобразование кислорода при фотосинтезе способность хвощей накапливать кремний Вопрос № 6 6. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Овощи следует чистить перед самой варкой и варить в кастрюле, закрытой крышкой, так как при их соприкосновении с кислородом воздуха будет разрушаться витамин

АВ6СЕВопрос № 7 7. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Образование хлоропластов растений в процессе эволюции в результате внедрения в первичную эукариотическую клетку цианобактерий рассматривает гипотеза

симбиогенезавитализмапанспермиикреационизмаВопрос № 8 8. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Бессмертие раковых клеток означает, что

их нельзя убитьони становятся независимыми организмамиони могут делиться бесконечно они могут заражать другие организмыВопрос № 9 9. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Сохранения фенотипа особей в популяции в длительном ряду поколений является следствием

дрейфа геновдвижущей формы отборастабилизирующей формы отборамутационного процессаВопрос № 10 10. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Для насекомых характерно

полость тела - миксоцельдыхание осуществляется легкими и трахеямисердце находится в грудивыделительная система представлена зелеными железамиВопрос № 11 11. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Строение и функции плазматической мембраны обусловлены входящими в ее состав молекулами

гликогена и крахмалаДНК и АТФбелков и липидовклетчатки и глюкозыВопрос № 12 12. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Количество групп сцепления генов в хромосомах организма зависит от числа

пар гомологичных хромосомаллельных геновдоминантных геновмолекул ДНК в ядреВопрос № 13 13. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Почему ель относят к отделу голосеменных

отсутствует семенная кожуралистья видоизменены в иголкисемена лежат открыто на чешуйкахсемена расположены в сухих плодахВопрос № 14 14. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Две полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК соединяются … связями

пептиднымиводороднымиковалентнымидисульфиднымиВопрос № 15 15. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. В процессе гликолиза в клетках растений образуется

глюкоза пировиноградная кислотамолочная кислотакрахмал Вопрос № 16 16. (Часть 1). Выберите один правильный ответ. Для речного рака характерно все, кроме

фасеточные глазадве пары челюстей три пары ногочелюстей органы равновесия и слуха располагаются в основном членике антенул 17. Полное превращение характерно для

кузнечикапилильщика стрекозымедведки 18. Функцией печени не является

выработка ферментов запасание животного крахмала - гликогенаобезвреживание ядовитых веществобразование желчи19.Гуттация - это

otvet.mail.ru

Эволюция митохондрий и хлоропластов - Справочник химика 21

Рис. 7-62. Филогенетическое древо возможной эволюции митохондрий, хлоропластов и их бактериальных предков. Полагают, что кислородное дыхание стало развиваться примерно 2 млрд. лет назад. Как видно из рисунка, такое дыхание, вероятно, независимо возникло в трех линиях фотосинтезирующих прокариот - у зеленых, пурпурных и синезеленых бактерий. По-видимому, какая-то форма аэробных пурпурных бактерий, утратившая способность к фотосинтезу, дала начало митохондриям, тогда как несколько различных синезеленых бактерий были предками хлоропластов. Детальный анализ нуклеотидных последовательностей показывает, что митохондрии скорее всего произошли от бактерий, напоминающих современные ризобактерии, агробактерии и риккетсии - три родственные группы, представители которых вступают в тесные
    Большой интерес представляет вопрос о возникновении хлоре-Пластов в клетке в процессе эволюции. Поскольку хлоропласты представляют собой отпоснтельпо независимое от ядра образование, способное к делению, росту, дифференциации, возникла гипотеза о том, что на заре эволюции хлоропласты, так же как митохондрии, представляли собой самостоятельные организмы (с. 26). Согласно этой гипотезе хлоропласты вознвгош в результате симбиоза какого-то авто-трофного микроорганизма, способного трансформировать энергию солнечного света, с гетеротрофной клеткой хозяина. В этой связи интересно, что в 1969 г. было показано, что изолированные клетки млекопитающих способны заглатывать путем фагоцитоза выделенные из листьев хлоропласты. Захваченные клетками хлоропласты выжн- [c.103]

    Эволюция всегда консервативна - все новое создается на основе какой-то части уже существующего. Папример, некоторые участки электронтранспортной цепи, служившей анаэробным бактериям три миллиарда лет назад, вероятно, вошли в измененном виде в соответствующие цепи митохондрий и хлоропластов высших эукариот. Примером может служить поразительная гомология между структурой и функцией ферментных комплексов в среднем участке митохондриальной дыхательной цепи (комплекс Ь-С]) и определенными участками электронтранспортной цепи бактерий и хлоропластов (рис. 7-63). [c.483]

    Созданный коллективом известных американских ученых (в их числе - лауреат Нобелевской премии Джеймс Уотсон) современный учебник молекулярной биологии. Энциклопедическая полнота охвата материала позволяет использовать его как справочное пособие. На русском языке выходит в 3-х томах. Читатель уже знаком с 1-м изданием (М. Мир, 1986-1987). Новое издание переработано авторами и дополнено современным материалом. В т. 1 рассматриваются эволюция клеток, их химический состав, методы исследования, структура и функции плазматической мембраны, митохондрий, хлоропластов. [c.4]

    Полагают, что энергетические органеллы эукариот ведут свое происхождение от прокариотических клеток, которые были захвачены примитивными эукариотами путем эндоцитоза на ранних этапах эволюции и вступили с ними в симбиоз. Это позволяет объяснить, почему митохондрии и хлоропласты содержат свою собственную ДНК. Но за миллиард лет, прошедших с момента возникновения первых эукариотических клеток, эти органеллы утратили большую часть своего генома и стали тем самым зависимы от белков, которые кодируются ядерным геномом, синтезируются в цитоплазме и только потом переходят внутрь органелл. В то же время и клетка- хозяин зависит теперь от этих органелл-они дают ей молекулы АТР, которые нужны для осуществления биосинтетических реакций, для транспорта ионов и растворенных веществ и для других непрерывно идущих процессов жизнедеятельности [c.8]

    Образование митохондрий и хлоропластов регулируется белками, кодируемыми ядерным генонреодолеть серьезный кризис в эволюции клетки 480 [c.515]

    Несомненно, одним из решающих этапов было появление эукариот, организмов с настоящим ядром, циклом деления и митохондриями в цитоплазме, которые регулируют запас энергии. Для проведения фотосинтеза растения обзавелись хлоропластом. Возникает ощущение, что такое развитие могло быть весьма важным в эволюции высших животных и растений. Конечно, те из них, которые не прошли через него, бактерии и сине зеленые водоросли, остались относительно простыми, хотя и хорошо приспособленными к окружающей среде [c.89]

    Все эукариотические растения сохраяили в эволюции митохондрии, хотя растения с функционирующими- хлоропласта-ми образуют большую часть АТФ путем фотофоофорилиро-вания 18, В). Это справедливо также и в отношении растительных тканей, т. е. высших растений. В принципе структура и функция митохондрий высших растений сходны с [c.216]

    Обратимся теперь к биологическим мембранам, которые представляют собой высокоорганизованные структуры, построенные главным образом из белков и липидов. Мембраны играют жизненно важную роль. Они отделяют клетки от окружающей среды, тем самым обусловливая их индивидуальность. Однако мембраны-это отнюдь не глухая преграда, а барьер с высокоизбира-тельной проницаемостью, в котором имеются специфические молекулярные насосы и каналы. Эти транспортные системы регулируют молекулярный и ионный состав внутриклеточной среды. В клетках эукариот имеются еще и внутренние мембраны, отграничивающие органеллы, например митохондрии, хлоропласты, лизосомы. Функциональная специализация в процессе эволюции была тесно связана с формированием таких обособленных внутриклеточных участков, называемых обычно компартмен-тами, или отсеками. [c.199]

    Традиционная общая схема клеточной эволюции основывается на следующих предположениях из популяции первичных клеток в результате целого ряда событий, приведших к повышению уровня клеточной организации, под давлением естественного отбора возникла популяция предковых прокариотных клеток, из которых в конечном итоге произошли разные группы прокариот. Маловероятно, чтобы предковые прокариотные клетки все были на одно лицо . Единственная их общая черта — прокариотная организация (см. табл. 1). Эукариотная клетка возникла в результате эндосимбиоза, в котором ядерно-цитоплазматическим компонентом, т. е. клет-кой-хозяином, и эндосимбионтами, превратившимися впоследствии в митохондрии и хлоропласты, были существенно различающиеся между собой прокариотные клетки (рис. 41, А). Следствием такого взгляда на общий ход эволюции явилось признание двух основных царств живых организмов — Prokaryotae и Eukaryotae. [c.162]

    Новая схема клеточной эволюции исходит из признания существующих трех фундаментально различающихся типов живых организмов эубактерий, архебактерий и эукариот. Согласно этой схеме от общего гипотетического предка, получившего название про-генота , эволюционировали три различные ветви прокариот эубактерии, архебактерии и уркариоты (рис. 41, Б). Уркариоты представлены ядерно-цитоплазматическим компонентом эукариотной клетки, включившим в себя в качестве эндосимбионтов представителей разных групп эубактерий, превратившихся в митохондрии и хлоропласты. [c.163]

    Хищное поведение Didinium, a также свойства, благодаря которым оно реализуется крупный размер, способность к фагоцитозу и способность двигаться, преследуя добычу, присущи исключительно эукариотам. Весьма вероятно, что эти свойства возникли очень рано в эволюции эукариот и именно это сделало возможным захват ими бактерий для одомашнивания в качестве митохондрий и хлоропластов. [c.36]

    Так как большинство генов, кодирующих белки современных митохондрий и хлоропластов, находится в ядерном геноме, можно думать, что в ходе эволюции эукариот значительная часть генов органелл была перенесена в ядерную ДНК. Это позволило бы объяснить, почему некоторые из ядерных генов, кодирующих митохондриальные белки, сходны с генами бактерий. Так, например, у курицы М-концевая аминокислотная последовательность митохондриального фермента супероксиддисмутазы гораздо больше похожа на соответствуюший сегмент супероксиддисмутазы бактерий, чем на К-концевой участок того же фермента, выделенного из цитозоля тех же эукариотических клеток. Еще одним указанием на то, что подобные переносы участков происходили в ходе эволюции, служат обнаруженные в ядерном геноме некодирующие последовательности ДНК, имеющие, вероятно, недавнее митохондриальное происхождение очевидно, что эти последовательности были интегрированы в ядерный геном как балластная ДНК. [c.500]

    Рнс. 10-68. Эволюция прерывистых генов с древнейших времен. А. Структура гена триозофосфатизомеразы у растений и животных Одинаковые положения нитронов у кукурузы (зерна) и позвоночных отмечены черными стрелками, а отличающиеся положения вьщелены красными стрелками. Так как считается, что растения и животные возникли от общего предка около миллиарда лет назад, общие интроны должны иметь очень древнее происхождение. Б, Гипотетическая схема возникновения определеппого гена. Последовательности экзонов вьщелены цветом, а последовательности интрона обозначены черным. Приведенный здесь ген кодирует белок, необходимый для всех клеток. Подобно триозофосфатизомеразе, этот белок, но-видимому, сформировал свою окончательную трехмерную структур перед тем, как от общего предка отделились бактерии, архебактерии и эукариоты. Этот общий предок обозначен на рисунке как ген-прародитель . Пунктиром указано примерное время прохождения эндосимбиотических процессов, которые привели к возникновению митохондрий и хлоропластов. (А-по W. Gilbert, М [c.241]

    Другая линия эволюции среди бактерий, также в аэробных условиях, могла, согласно де Дюву, привести к увеличенной специализации клеточной мембраны для окислительного фосфорилирования. Такой организм, оставаясь прокариотом, позднее стал симбионтом фагоцитирующего хозяина. В результате возникло не только своеобразное соперничество, но и сотрудничество между митохондриями и пероксисомами. Для изучения взаимодействия между пероксисомами и митохондриями в качестве объекта используют дрожжи [1834], поскольку можно получить дрожжи с функционирующими митохондриями или без них 18, Г). Разумеется, в растениях пероксисомам пришлось адаптироваться к сосуществованию с хлоропластами. [c.194]

    Если хлоропласты полифилетичны, концепция Стэниера о том, что приобретение митохондрий произошло после приобретения хлоропластов, а не до него, наталкивается на определенную трудность, которая заключается в чрезвычайно большом сходстве митохондрий у всех эукариотов. Как уже говорилось, считают, что митохондрии монофилетичны. Следовательно, такое сходство было бы невозможным, если бы они проходили свою эволюцию во множестве разных фотосинтезирующих хозяев. [c.197]

    Чисто биохимическая эволюция ограничивается скоростью диффузии метаболитов. В качестве приспособлений, уменьшающих диффузиционные ограничения и расход вещества, возникают органеллы — митохондрии И хлоропласты. [c.231]

    Мы уже отмечали прокариотический характер генетической системы органелл, который особенно ярко выражен у хлоропластов, и упомршали о том, что он может быть обусловлен происхождением органелл от бактерий-эндо-симбионтов (симбиотическая гипотеза, см. гл. 1). В соответствии с этой гипотезой эукариотические клетки в начале своего эволюционного пути были примитивными организмами без митохондрий и хлоропластов, а затем вступили в тесный симбиоз с бактериями и приспособили их систему окислительного фосфорилирования для своих нужд. Так как митохондрии животных и растений очень сходны, полагают, что событие, приведшее к возникновению этих органелл, произошло на раннем этапе эволюции эукариотической клетки, еще до разделения линий животных и растений. Вероятно, позднее в результате отдельного эволюционного события клеткой были захвачены цианобактерии (будущие хлоропласты), что привело к возникновению первых растительных клеток (см. рис. 1-21). [c.67]

    Обычно существование генетической системы в энергетических органеллах объясняют тем, что некоторые из синтезируемых внутри органеллы белков слишком гидрофобны, чтобы пройти сквозь митохондриальную мембрану извне. Однако изучение АТР-синтетазного комплекса (рис. 9-72) показало, что такое объяснение неправдоподобно. Хотя отдельные белковые субъединицы АТР-синтетазы весьма консервативны в ходе эволюции, места их синтеза изменяются. В хлоропластах несколько довольно гидрофильных белков, в том числе четьфе из пяти субъединиц р1-АТРазной части комплекса, образуются на рибосомах внутри органеллы. Напротив, у гриба Меигозрога и в животных клетках весьма гидрофобный компонент (субъединица 9) мембранной части АТРазы синтезируется на рибосомах цитоплазмы и лишь после этого переходит в органеллу. Различную локализацию генов, кодирующих субъединицы функционально эквивалентных белков у разных организмов (рис. 9-72), трудно объяснить с помощью какой бы то ни было гипотезы, постулирующей определенные эволюционные преимущества современных генетических систем митохондрий и хлоропластов. [c.68]

    В процессе эволюции хондриом (совокупность митохондрий клетки) образовался, по-видимому, позже, чем пластом (совокупность пластид — лейкопласты, хлоропласты и хромопласты). Возможно, что митохондрии отделились в филогенезе от системы пластид. Митохондриальный аппарат — необходимый компонент всех клеток, которым присущ аэробный способ жизни, тогда как хлоропласты являются обязательным ингредиентом только клеток автотрофных растений. [c.57]

    Фаминцын счел хлоропласты зелеными бактериями, живущими внутри растительной клетки и до конца дней старался выделить из зеленых растений... более простой организм, снабженный хлоропластом и способный продолжать жгггь и размножаться вне растения (А. С. Фаминцын. О роли симбиоза в эволюции организмов // Записки Имп, Академии Наук, VIII серия, 1907, т. XX, N 3, с. 4), Виганд считал бактериями также и митохондрии, [c.117]

chem21.info

Олимпиады | Социальная сеть работников образования

Всероссийская олимпиада школьников по биологии. 2014 – 2015 учебный год.

 Школьный этап  11 класс.

Задание 1

Выберите один правильный ответ.

  1. Соплодие характерно для                  

 1) банана     2) груши      3) ананаса    4)  айвы                          

      2.  Закон Харди-Вайнберга описывает

  1. механизм естественного отбора у насекомых
  2. условия, в которых популяция достигает генетического равновесия
  3. максимально возможный размер генома у эукариот
  4. механизм генетических рекомбинаций у эукариот

3  Для каких организмов характерно хемотрофное питание                                                                        

          1) гетеротрофов   2) консументов   3) паразитов   4) автотрофов

      4.  Вириоиды – это                                                                                      

  1. мертвые вирусы  
  2. вирусы, сконструированные методами нанотехнологии
  3. маленькие геномы, состоящие из РНК
  4. мутированные клетки

5  К концентрационной функции живого вещества биосферы относят

  1. образование озонового экрана            
  2. накопление СО2  в атмосфере                
  3. образование кислорода при фотосинтезе                  
  4. способность хвощей накапливать кремний                    

6.  Овощи следует чистить перед самой варкой и варить в кастрюле, закрытой крышкой, так как при их соприкосновении с кислородом воздуха будет разрушаться витамин

  1. А        2) В6       3) С      4) Е

      7.  Образование хлоропластов растений в процессе эволюции в результате внедрения в      

       первичную эукариотическую клетку цианобактерий рассматривает гипотеза

         1) симбиогенеза

         2) витализма

         3) панспермии

         4)креационизма

8.  Бессмертие раковых клеток означает, что                                                                

         1) их нельзя убить

         2) они становятся независимыми организмами

         3) они могут делиться  бесконечно        

         4) они могут заражать другие организмы

9.  Сохранения фенотипа особей в популяции в длительном ряду поколений является следствием                                                        

   1) дрейфа генов

   2) движущей формы отбора

   3) стабилизирующей формы отбора

   4) мутационного процесса

10. Для насекомых характерно

   1) полость тела - миксоцель

   2) дыхание осуществляется легкими и трахеями

   3) сердце находится в груди

   4) выделительная система представлена зелеными железами                    

11. Строение и функции плазматической мембраны обусловлены входящими в ее состав молекулами                                                        

   1) гликогена и крахмала

   2) ДНК и АТФ  

   3) белков и липидов

   4) клетчатки и глюкозы

12. Количество групп сцепления генов в хромосомах организма зависит от числа

   1) пар гомологичных хромосом

   2) аллельных генов    

   3) доминантных генов  

   4) молекул ДНК в ядре    

13. Почему ель относят к отделу голосеменных                                                

   1) отсутствует семенная кожура

   2) листья видоизменены в иголки

   3) семена лежат открыто на чешуйках

   4) семена расположены в сухих плодах

14. Две полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК соединяются … связями

   1) пептидными

   2) водородными

   3) ковалентными

   4) дисульфидными

15. В процессе гликолиза в клетках растений образуется          

   1) глюкоза  

   2) пировиноградная кислота

   3) молочная кислота

   4) крахмал  

16. Для речного рака характерно все, кроме

   1) фасеточные глаза

   2) две пары челюстей    

   3) три пары ногочелюстей              

   4) органы равновесия и слуха располагаются в основном членике антенул            

17. Полное превращение характерно для

   1) кузнечика              

   2) пилильщика        

   3) стрекозы          

   4) медведки                

18. Функцией печени не является

   1) выработка ферментов    

         2) запасание животного крахмала - гликогена

   3) обезвреживание ядовитых веществ

   4) образование желчи

 19. Гуттация – это                              

   1) сила, которая участвует в передвижении воды по ксилеме

   2) выведение воды в виде капель жидкости на поверхности растения

   3) выведение воды в виде пара

   4) нарушение непрерывности столба сока

20. Генотип особи АаСс, гены АС и ас сцеплены, расстояние между ними 10 морганид. Она образует кроссоверных гамет                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

  1. 10% Ас и 10%аС                        
  2. 40% АС и 40% ас                  
  3. 5%Ас и 5% аС                  
  4. 45%АС и 45%ас      

       21. У отца группа крови АВ, а у матери – А.Все возможные группы детей

        1) II

        2) II иIII

        3) II, III, IV

        4) I. II, III, IV

       22.Чужеродное вещество, вызывающее образование антител называется                                                        

   1) иммуноглобулином              

   2) антигеном                        

   3) фагоцитом                  

   4) лимфоцитом                    

23. Самые крупные клетки крови                                                                                                            

   1) лимфоциты                            

   2 )моноциты                            

   3) базофилы                                    

   4)нейтрофилы                                                

24. Растения, предпочитающие влажные места обитания и с высокой влажностью восдуха                                                                    

   1) гидатофиты

   2) гидрофиты                

   3) гигрофиты

   4) склерофиты  

25. Популяция достигнет большего успеха в эволюции за одинаковый промежуток времени у вида

   1) бабочка – капустница

   2) речной окунь

   3) большая синица

   4) бактерия кишечной палочки

26.Клетки эукариот, в отличие от клеток прокариот, содержат

   1)рибосомы

   2)митохондрии

   3)аденозинтрифосфорную кислоту

   4)дезоксирибонуклеиновую кислоту

27. Впервые в эволюции пищеварение становится не циклическим, а непрерывным у

   1) кишечнополостных

   2) плоских червей

   3) круглых червей

   4) кольчатых червей

28. Все многообразие аминокислот, входящих в состав белков, кодируют

   1) 20 кодовых триплетов

   2) 64 кодовых триплета

   3) 61 кодовый триплет

   4) 26 кодовых триплетов

29. Реакции цикла Кальвина происходят в

   1) мембранах тилакоидов

   2) в полости тилакоидов

   3) строме

   4) и в тилакоидах, и в строме

30. Какой процесс является причиной расширения площади пустынь в биосфере

   1) обеднение почв минеральными веществами

   2) усиление парникового эффекта

   3) активное расселение людей по планете

   4) сокращение территорий, занятой лесами

31. Зимостойкость растений повышается при накоплении в клетках

   1) крахмала        2) жиров        3) сахаров       4) минеральных солей

32. Сосуды ксилемы в период активного функционирования растения

   1) мертвые

   2) живые, только их ядра исчезают

   3) живые, только их клеточные оболочки одревесневают

   4) живые, цитоплазма остается только около клеточной оболочки

33. Пищевые рефлексы (сосание, глотание, сокоотделение) осуществляютс нервными центрами, находящимися в…мозге

   1) промежуточном     2) среднем    3) спинном      4) прдолговатом

34. Безъядерные эритроциты имеются в крови у

   1) земноводных   2) пресмыкающихся    3) птиц     4) зверей

35. Тканью одного и того же типа образованы верхний слой кожи человека

   1) кости      2) железы      3) мышцы       4) хрящи

Задание 2. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех возможных, но требующих предварительного множественного выбора. (2балла за каждый правильный ответ)

36. К генеративным органам голосеменных растений относятся

I. шишки

II. семена.  

III. плоды

IV. гаметангии

V. цветки.

1) I, II        2) II, IV         3) II,V         4) IV,I

      37. Основными законами эмбриологии являются

I. расщепления признаков

II. биогенетический

III. единообразия гибридов

IV. зародышевого сходства

V. независимого наследования

1) II, IV;       2) I, IV, V;         3) I, II, IV;          4) II, III, IV, V.

     38. Во внутреннем ухе человека содержится ряд образований. Выберите правильный ответ, где указаны только те образования, которые действительно там находятся

I. улитка            

II. кортиев орган

III. ушные косточки

IV. полукружные каналы

V. слуховая труба

1) II,V            2) I, III;                3) I, II;IV           4) III,IV, V.

    39. Мочевина в организме человека образуется при распаде

I. жиров                        

II. белков                    

III. углеводов              

IV. нуклеиновых кислот    

V. витаминов                

1) I, IV;             2) II,IV;             3) II,III,V;          4) III,IV, V.

     40. Для фотосинтеза характерен набор процессов. Укажите верный ответ с таким набором

I. поглощается кислород                      

II. выделяется вода                        

III. происходит только в хлоропластах

IV. образуются органические вещества                      

V. выделяется энергия                        

1) II,III,IV         2) II,IV         3) I,III,V        4) III, V.

    41. Для эвглены характерны органоиды

I. стигма

II. сократительная вакуоль

III. пелликула

IV. клеточный рот

V. хлоропласты

1) I,II,IV        2) I,III

42.Для осуществления свертывания крови необходимы следующие вещества

I. калий

II. кальций

III. протромбин

IV.фибриноген

V. гепарин

1)  I,IV          2) I,V           3) II,IV            4) III,V

43. В любой клетке фосфор входит в состав

I.рибосом

II. мембран

III. белков

IV. ДНК

V.РНК

1) I,II          2) II,IV           3) III,IV,V                4) I,II,IV,V

44. В составе луба встречается комплекс тканей

I. проводящая

II. покровная

III. основнаяч

IV. образовательная

V. механическая

1) I,III,V          2) II,IV         3) I,V           4) III,V

45. Для земноводных характерны следующие признаки

I. имеют только легочное дыхание

II. имеют мочевой пузырь

III. продуктом выделения является мочевая кислота

IV. для взрослых особей характерна линька

 V. нет грудной клетки

1) I,II           2) II,V             3) III, IV,V            4) IV, V

Задание3. Установите правильность суждений( 1 балл за каждый правильный ответ).

46. Явление паразитизма известно во всех царствах живой природы.

47. Эволюция покрытосеменных растений тесно связана с эволюцией насекомых – опылителей.

48. Освоение новых сред обитания всегда сопровождается повышением уровня организации.

49. Запасные питательные вещества накапливаются в проводящей ткани.

50.Зародыш пшеницы содержит эндосперм.

51. Антеридии у мхов развиваются из тонкой зеленой нити, образующейся из споры.

52. Каждая природная популяция всегда однородна по генотипам особей.

53.Из яйца цепня, попавшего в организм животного, выходит личинка - финна.

54. Моллюски произошли от общих с кольчатыми червями предков.

55. Согласно теории Фишера: фермент – замок, субстрат - ключ.

56. Пиявки размножаются с метаморфозом.

57. У поджелудочной железы выделяют хвост, крючок, головку и тело.

58.В жизненном цикле мхов преобладает спорофит.

59. Родные мать и  отец всегда могут быть донорами для своего ребенка.

60. Элементарная эволюционная структура – вид.

61. Грена – это коконы тутового шелкопряда.

62.

Задание4. Установите соответствие

51.

Представители

Группа предков человека

А. Синантроп

1. Архантропы

Б. Питекантроп

2. Палеоантропы

В. Кроманьонец

3. Неоантропы

Г. Неандерталец

Д. Гейдельбергский человек

   

52

Род

Тип соцветия

А. Рожь

1. початок

Б. Ячмень

2. простой колос

В. Кукуруза

3. сложный колос

Г. Подорожник

Д. Белокрыльник

  53,

Процесс                          

Способ регуляции

А. возбуждение рецепторов носоглотки частицами пыли

1. нервная

Б. замедление дыхания при погружении в холодную воду

2. гуморальная

В. изменение ритма дыхания при избытке углекислого газа в помещении

Г. нарушение дыхания при кашле

Д. изменение ритма дыхания при уменьшении углекислого газа в крови

54.

Представители

Регуляция температуры тела

А. Колибри (летучая мышь)

1. Пойкилотермия

Б. Кукушка

2. Гомойотермия

В. Черепаха

3. Гетеротермия

Г. Змеи

Д. Кит

55.

Характеристика

Отдел головного мозга

А. Содержат дыхательные центры

1. Продолговатый мозг

Б. Регулирует температуру тела

2. промежуточный мозг

В. Отвечает за чувство жажды

Г. Регулирует деятельность сердечно – сосудистой системы

Д. .содержит центры голода

56.

Симптом заболевания

Витамин

А. Кровоточивость десен

1. А

Б. Ухудшения зрения в сумерках

2. С

В. Выпадение зубов

Г. Сухость кожных покровов

Д. Поражение роговицы глаза и кожи

57.

Признаки организмов

Группы организмов

А. выделяют в особое царство

1. грибы

Б. Тело представляет собой слоевище

2. лишайники

В. Имеют плодовое тело

Г. По способу питания – автогетеротрофы

Д. Вступают в симбиоз с корнями растений

Е. Представляют симбиоз гриба и водоросли

58.

Организм

Трофическая группа

А. Холерный вибрион

1. Сапрофиты

Б. Бактерия брожения

2. Паразиты

В. Туберкулезная палочка

Г. Столбнячная палочка

Д. Сенная палочка

Е. Клубеньковая бактерия

59.

Орган или система

Зародышевый листок

А. Кровь

1. Эктодерма

Б. Почки

2. Энтодерма

В. Легкие

3. Мезодерма

Г. Скелет

Д. Головной мозг

60..

Характер мутации

Вид мутации

А. Замена одного триплета нуклеотодов другим

1.Генная

Б. Увеличение числа хромосом в ядре

2. Геномная

В. Нарушение последовательности нуклеотидов  в процессе транскрипции

Г. Исчезновение отдельных нуклеотидов в стоп – кодоне

Д. Увеличение числа гаплоидных наборов хромосом в несколько раз

nsportal.ru

Возникновение и эволюция пластид • В. С. Мухина • Журнал общей биологии • Выпуск 5 • Том 75, 2014 г.

В.С. Мухина из Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича предлагает обзор современных представлений о возникновении и различных судьбах пластид в ходе развития живого мира. Новые методы исследований сходства последовательностей ДНК значительно прояснили картину возникновения органелл в разных таксонах. Представляется, что пластиды, возникшие в результате однократного первичного симбиоза праводоросли с цианобактериями, затем передавались между таксонами путем вторичных или даже третичных симбиозов. Таким образом, группа организмов, содержащих пластиды, не является однородной и пластиды в разных таксонах получены ими независимо друг от друга. Исследование сложных эволюционных путей пластид в клетках эукариот помогают проследить стадии перестроения систем наследования, транспорта веществ, биохимических путей хозяина и симбионта.

Гипотеза о том, что хлоропласты и другие пластиды в эукариотических клетках являются потомками цианобактерий, была высказана еще в начале ХХ века К.С. Мережковским и А.С. Фаминцыным. Гораздо позже, в 1983 г. Линн Маргелис разработала теорию эндосимбиогенеза для объяснения происхождения митохондрий и пластид от бактерий-симбионтов. Не вызывает сомнения, что консервативные (единообразные) митохондрии появились однократно у общего предка эукариот. Однако разнообразие пластид в растительном и животном мире наталкивает на иные выводы.

Раньше при выяснении родственных отношений пластидосодержащих организмов большое значение придавали пигментному составу хлоропластов (см. заглавную иллюстрацию). Существовала гипотеза, согласно которой первичный симбиоз происходил неоднократно с бактериями, имеющими разный пигментный состав, который они сохранили до сих пор. Например, пластиды зеленых водорослей произошли от бактерий, содержащих хлорофилл b, а пластиды красных водорослей - от цианобактерий, имеющих фикобилины. Современная система эукариот, основанная на анализе родственных отношений по ДНК, показывает, что организмы, содержащие сходные по пигментному составу пластиды, имеются в разных эволюционных ветвях (рис. 1). Морфология пластид тоже может рассказать об эволюционной истории эндосимбиоза (рис. 2).

Когда клетка хозяина захватывает бактерию, то последняя оказывается окружена несколькими оболочками: внешняя по отношению к поглощённой бактерии, так называемая фагосомальная мембрана хозяина, затем наружная мембрана цианобактерии, слизистый пептидогликановый слой и, наконец, внутренняя оболочка цианобактерий - плазмалемма. Как видно на рис. 2, первичный симбиоз происходит, когда эукариотическая клетка захватывает цианобактерию. В этом случае в результате симбиоза образуется эукариота с пластидой, окруженной двойной бактериальной мембраной. В ходе эволюции эндосимбиоза цианобактерия в клетке хозяина претерпевает постепенные структурные изменения: исчезает фагосомальная мембрана, часть бактериального генома мигрирует в ядерный геном хозяина, изменяется состав пигментов, осуществляющих фотосинтез. В качестве симбионта клетка хозяина может захватывать не только бактерию, но и другой содержащий пластиду организм. В этом случае возникает вторичный симбиоз, который, так же как и при первичном симбиозе, сохраняет следы поглощения в виде дополнительных мембран. Анализ ДНК и морфологии пластид у разных организмов показывает, что эукариоты приобретали пластиды в несколько этапов и часто независимо друг от друга.

Первичные пластиды, по-видимому, образовались в результате однократного симбиоза предка водоросли и цианобактерии в группе, названной благодаря этому – Archaeplastidae – лат. первозданные, древние пластиды (см. рис. 1, 3). В дальнейшем в этой группе выделились глаукофитовые, зеленые, красные водоросли и собственно растения. В группе глаукофитовых водорослей хлоропласты еще носят не стертые эволюцией черты захваченных цианобактерий: пептидогликановый слой между двумя бактериальными мембранами, сходный светособирающий комплекс, наличие только хлорофилла а. Время первичного эндосимбиоза по-разному трактуется в зависимости от используемых методов исследования. Так, согласно результатам анализа генов цианобактериального происхождения, перешедших в ядро хозяина, симбиоз имел место 1,2 млрд. лет назад. Сравнение 16S рРНК (одна из молекул рибосомальной РНК прокариот используется для анализа родства прокариот) и гена rbcL хлоропластов указывает на более раннее время события – 2,3 млрд. лет назад. По-видимому, имеется еще и другой, независимый, случай первичного эндосимбиоза: на основе одноклеточного эукариотического организма - амебы Paulinella из группы Rhizaria - и цианобактерии из порядка Prochlorales (см. рис. 3).

Все остальные эукариоты получили свои пластиды в результате вторичных и третичных эндосимбиозов (рис. 3). Спустя 200-300 млн. лет после первичного симбиоза некоторые не имеющие пластид эукариоты захватили красную водоросль (например динофлагеляты), другие – зеленую (эвглены) (см. рис. 3). От плененной водоросли постепенно оставалась только пластида. Однако такая пластида оказывается окруженной тремя или четырьмя мембранами: две бактериальные, мембрана (плазмалемма) водоросли и фагосомальная мембрана конечного хозяина (см. рис. 2). У некоторых представителей сохраняется редуцированное ядро (нуклеоморф) водоросли.

Интересно, что вторичный симбиоз с красными водорослями, считавшийся однократным событием, возможно, имел место несколько раз. Ранее предполагалось, что все организмы со сходными пластидами, происходящими от красных водорослей, являются единой группой – хромальвеоляты (Chromalveolata). На настоящий момент имеются данные, что хромальвеоляты – сборная группа. Запутанность судеб вторичных пластид возникает как вследствие возможности их горизонтального переноса, так и из-за полной редукции пластид в отдельных таксонах. Например, ресничные инфузории, некоторые динофлагеляты не имеют полноценных пластид. Эукариоты группы Apicomplexa, родственные этим группам, имеют апикопласты – сильно редуцированные пластиды, утратившие фотосинтетическую функцию и участвующие в синтезе жирных кислот и некоторых других веществ. Часть видов динофлагелят приобрели пластиды в результате третичного симбиоза (см. рис. 2, 3). В этих случаях наблюдается целый ряд различных типов симбиозов: временное владение чужими пластидами – клептопластия, или захват и использование целой клетки водоросли с ядром, митохондриями и проч. Появляется возможность использовать свои «старые» пластиды для других целей – например, Kryptoperidinium модифицировал их в глазок (светочувствительный органоид).

Вторичный эндосимбиоз с зелеными водорослями произошел не менее двух раз: эвглены и хлорарахниофиты получили их независимо друг от друга (см. рис. 3).

В процессе эволюции симбиотических отношений пластидный геном подвергается сильной редукции и перестройке. У свободноживущих цианобактерий геном составляет около 3-4 тыс. генов, тогда как пластидные геномы имеют всего от 40 до 273 генов. При этом пластиды сохраняют для себя гены домашнего хозяйства (для осуществления процессов репликации, трансляции и транскрипции), в то время как гены биохимических циклов, например, фиксации углерода, «передаются в ведение» ядерного генома хозяина. Разнообразие ситуаций с эндосимбионтами соответствует широкому спектру характеристик редукции и перестройки пластид.

Особый интерес вызывает организация переноса веществ из цитоплазмы хозяйской клетки внутрь пластиды. Веществам, закодированным в ядерном геноме, необходимо преодолевать, как легко заметить, некоторое количество разнокачественных мембран. Например, при первичном симбиозе двойная мембрана цианобактерии приобретает белковые транспортные поры, причем поровые комплексы имеют смешанное происхождение – там есть белки как самой бактерии, так и хозяина. Хотя немало уже известно о том, как организмы научились получать «маленькие фотосинтезирующие фабрики», очень многое еще ждет более подробного исследования.

Дополнительная информация по теме древних эндосимбионтов: Митохондрии-паразиты. СКЕПТИЧЕСКОЕ УДИВЛЕНИЕ. Преступный фотосинтез: Myrionecta, Dinophysis и украденные пластиды (русский перевод).

elementy.ru

Полуавтономность хлоропластов и их происхождение

Хлоропласта содержат специфические молекулы ДНК и обладают белоксинтезирующей системой. Однако хлоропласта нельзя отнести к полностью автономным образованиям. В самом деле, количество находящейся в пластидах ДНК не может обеспечить все разнообразие пластидных белков. Частично белки хлоропластов образуются под контролем ядра (Ю.С. Насыров). Хлоропластная ДНК представляет собой кольцевую двуспиральную молекулу и отличается от линейных молекул ДНК в хромосомах ядра. В ней зашифрована информация о рРНК и тРНК хлоропластов, 80% белков тилакоидной мембраны, рибосомальных белков, а также ферменте РНК-полимеразе, который осуществляет синтез мРНК на хлоропластной ДНК. ДНК хлоропластов содержит гены больших субъединиц ключевого фермента фотосинтеза РБФ-карбоксилазы оксигеназы. Остальные структурные белки и белки-ферменты кодируются в ядре. Собственный генетический аппарат имеют и митохондрии. Об этом уже говорилось выше. Геном хлоропластов меньше, чем митохондрий. Молодые митохондриальные клетки обычно полиплоидны и содержат много хромосом. Хлоропласты становятся полиплоидны только в зрелой клетке и при этом количество ДНК больше чем в митохондриях. В целом сумма генома хлоропластов и митохондрий составляет около трети генома ядра.

В организации генетического аппарата хлоропластов имеются сходные черты с генетическим аппаратом, как бактерий, так и эукариот. По прокариотическому типу организованы промоторы и терминаторы. Однако в ДНК хлоропластов обнаружены интроны, характерные для генов эукариот. Белоксинтезирующая система хлоропласта также имеет специфические черты и отличается от белоксинтезирующей системы цитоплазмы. Хлоропластные рибосомы мельче цитоплазматических и относятся к 70 S типу, свойственному для прокариот. В цитоплазме содержатся рибосомы 80 S, т. е. эукариотического типа. Как уже рассматривалось, синтез белка в хлоропластах и цитоплазме подавляется разными антибиотиками. Использование ингибиторов белкового синтеза позволило ученым точно установить, где в клетке (в хлоропласте или цитоплазме) синтезируется тот или иной белок. Таким образом, полуавтономность хлоропласта проявляется в том, что его рост, деление и развитие находятся под контролем как генома ядра, так и хлоропласта. Интеграция работы двух геномов проявляется на уровне формирования сложных пептидных комплексов. Каждый такой комплекс состоит из белков, часть которых кодируется и синтезируется в хлоропласте, а часть кодируется в ядре, синтезируется на 80 S рибосомах цитоплазмы, а затем проникает в хлоропласт и участвует в построении комплексов. Например, большие субъединицы РБФ-карбоксилазы/оксигеназы кодируются и синтезируются в хлоропласте, а малые кодируются в ядре, синтезируются в цитоплазме в виде предшественника и проникают в хлоропласт. Для образования правильной структуры фермента необходим еще дополнительный белок — шаперон, который обеспечивает правильную укладку цепей субъединиц. Этот белок также кодируется в ядре и синтезируется в цитоплазме, проникая затем в хлоропласт. Установление зависимости формирования важнейших структур хлоропласта от ядра и цитоплазмы помогло объяснить невыполнимость идеи создания культуры изолированных хлоропластов, где бы они самостоятельно размножались на питательной среде.

Большой интерес имеет вопрос о возникновении хлоропластов в клетке в процессе эволюции. Поскольку хлоропласты представляют собой относительно независимое от ядра образование, способное к делению, росту, дифференциации, возникла гипотеза о том, что на заре эволюции хлоропласты, так же как и митохондрии, являлись самостоятельными организмами. Согласно этой симбиотрофной гипотезе хлоропласты возникли в результате симбиоза какого-то автотрофного организма (возможно, цианобактерии), способного трансформировать энергию солнечного света, с гетеротрофной клеткой. Пластиды и фотосинтезирующие прокариоты очень сходны между собой (кольцевая структура ДНК, размеры рибосом и др.). Согласно гипотезе, развиваемой рядом исследователей, способность к фотосинтезу возникла у прокариотов. Впоследствии гетеротрофные эукариотические клетки приобрели способность к фотосинтезу благодаря заглатыванию микробов-фотосинтетиков. Это событие (около 400 млн лет назад) и привело к возникновению фотосинтезирующих водорослей (Л. Маргелис, 1983). В этой связи интересно, что в 1969 г. было показано, что изолированные клетки млекопитающих способны заглатывать путем фагоцитоза выделенные из листьев хлоропласты. Захваченные клетками хлоропласты выживали на протяжении шести клеточных делений. При этом они сохраняли структуру и делились. Вновь выделенные из этих клеток хлоропласты не потеряли способности к фотосинтезу.

fizrast.ru

Ответы@Mail.Ru: Помогите с биологией

А5. В процессе энергетического обмена в клетке идет 1) образование органических веществ 2) расходование АТФ 3) синтез неорганических веществ 4) расщепление органических веществ

А6. В основе образования двух хроматид в одной хромосоме лежит процесс 1) сборки белка 2) синтез РНК 3) трансляция 4) самоудвоение ДНК

А7. Какой генотип является дигетерозиготным? 1) АаВв 2) ааВВ 3) ААвв 4) АаВВ

А8.Какая изменчивость проявится у гибридов смородины при скрещивании разных сортов? 1) комбинативная 2) модификационная 3) мутационная 4) ненаследственная

А9. К результатам эволюции относят 1) борьбу за существование и естественный отбор 2) приспособленность и многообразие видов 3) мутационную и комбинативную изменчивость 4) модификационную и соотносительную изменчивость

А10. Для защиты биосферы от загрязнения необходимо 1) сохранять редкие и исчезающие виды растений и животных 2) регулировать численность популяций в экосистеме 3) применять в производстве малоотходные технологии 4) создавать биосферные заповедники

А11. По артериям малого круга кровообращения кровь течет 1) от легких 2) от сердца 3) венозная 4) артериальная

А12. Особенность безусловных рефлексов заключается в том, что они 1) являются индивидуальными 2) возникают и исчезают в течении жизни 3) не наследуются 4) постоянны в течении жизни

А13. У птиц артериальная кровь не смешивается с венозной, так как их сердце 1) имеет клапаны между предсердиями и желудочками 2) состоит их трех камер 3) не имеет перегородки в желудочке 4) имеет полную перегородку в желудочке

А14. Корни появились впервые у растений отдела 1) покрытосеменные 2) папоротникообразные 3) голосеменные 4) мохообразные

А15. В клетках грибов, как и в клетках животных, отсутствуют 1) лейкопласты и хлоропласты 2) оболочка из хитина 3) плазматические мембраны 4) митохондрии и рибосомы

А16. Растения, в отличие от грибов: 1) активно передвигаются 2) питаются автотрофно 3) питаются гетеротрофно 4) способны к неорганическому росту

В1.Чем отличается бактериальная клетка от растительной клетки 1.плазматической мембраной 2.цитоплазмой 3.мезосомами 4.клеточной стенкой из муреина 5.кольцевой молекулой ДНК 6.наличием рибосом

В2.Выберите признаки характерные классу Млекопитающих 1.Тело покрыто роговыми щитками 2.Внутриутробное развитие 3.Развиты молочные железы 4.Легкие с воздушными мешками 5.Температура тела не постоянная 6.Зубы дифференцированы на резцы, клыки и коренные .

otvet.mail.ru


Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта