Значение вирусов в природе и жизни человека

Вопрос№1

Биология - это наука, объектами изучения которой являются все живые существа и их взаимодействия с окружающей средой. Этот термин был введен Жаном Батистом Ламарком в 1802 году.

Биология - совокупность наук о жизни, о живой природе (греч. bios - жизнь, logos - учение). Современная биология - очень разнообразная и развитая область естествознания. Различают ряд частных биологических наук по объектам исследования, такие как зоология (о животных), ботаника (о растениях), микробиология (о бактериях), вирусология (о вирусах), и другие, еще более мелкие подразделения (орнитология - о птицах, ихтиология - о рыбах, альгология - о водорослях и т.д.). Другое подразделение биологических наук - по уровням организации и свойствам живой материи: молекулярная биология и биохимия (химические основы жизни), генетика (наследственность), цитология (клеточный уровень), эмбриология, биология развития (индивидуальное развитие организмов), анатомия и физиология (строение и принципы функционирования организмов), экология (взаимоотношения организмов с окружающей средой), теория эволюции (историческое развитие живой природы).

Вопрос №2

Ф. Энгельс дал следующее определение жизни: "жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка".

Современное определение жизни: жизнь - это открытые, саморегулирующиеся, самовоспроизводящиеся системы совокупности живых организмов, построенные из сложных биологических полимеров, белков и нуклеиновых кислот.

Вопрос №3

Сущность жизни: жизнь - качественно особая форма существования материи, высшая по сравнению с физической и химической формами ее существования. Живые тела построены из тех же химических элементов, что и неживые, но форма существования матери, форма ее организации в живом иная, чем в неорганической природе. В живых телах протекают не только химические превращении и осуществляются сложные физические процессы, но имеют место также качественно новые биологические закономерности, отличающиеся от закономерностей неживой природы.

Отличительные особенности живой материи:

1) сложность и высокая степень организации (они характеризуются усложненным внутренним строением и содержат множество различных сложных систем);

2) любая составная часть организма имеет специальное назначение и выполняет строго определенную функцию;

3) живые организмы обладают способностью извлекать, преобразовывать и использовать энергию окружающей из среды;

4) способность к точному самовоспроизведению.

Вопрос №4

Современная классификация живых организмов:

а) основные таксоны

 

• 
  царство
• 
  тип
• 
  класс
• 
  отряд (порядок)
• 
  род
• 
  вид

б) схема современной классификации живых организмов

Вид -это совокупность особей, сходных по строению, имеющих одинаковый набор хромосом и общее происхождение свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к сходным условиям обитания и занимающих определенный ареал.

По наличию оформленного ядра все клеточные организмы делятся на две группы: прокариоты(безъядерные) и эукариоты(ядерные).

в) характеристика надцарств и царств

 

• 
  Надцарство прокариоты: производит жизнь в ее непосредственной форме.

-Царство бактерий: входят бактерии, синезеленые водоросли, архибактери. Все являются одноклеточными организмами, которые существуют как в виде отдельных особей, так и в виде колоний. Бактерии извлекают из неорганической среды все необходимые для жизни элементы и синтезируют из них первичные органические соединения.

-Царство вирусов: лишены способности самостоятельно синтезировать белок. Внедрившись в чужую клетку, они отключают ее ДНК и подключают свою

 

• 
  Надцарство эукариоты: жизнь в ее опосредованной форме. Они не способны самостоятельно вовлекать в биохимический процесс некоторые элементы, в частности, азот.

-Царство растений: многоклеточные организмы, клетки которых имеют наружную оболочку из целлюлозы. Являются фотоавтотрофами. Производят основную массу органики на планете.

-Царство грибов: сочетают свойства как растений, так и животных. С растениями: неподвижны, размножаются спорами, питаются всасыванием растворенных питательных веществ. С животными: отсутствует фотосинтез, в продукции обмена мочевина, в оболочках хитин.

-Царство животные: гетеротрофы, клетки не имеют целлюлозной оболочки, клетки дифференцированы, но организованы в ткани, имеют органы, внеклеточное пищеварение идущее в единой пищеварительной полости. Органы чувств воспринимают раздражение. Центральная нервная система обрабатывает полученную информацию, основные органы чувств и нервные центры пересекаются в передней части тела животного. Транспортная система в виде кровеносной системы(питательные вещества, продукты разложения).

Вопрос №6

Классификация бактерий:

А) Клетки бактерий разнообразны по форме:

 

• 
  шаровидные – кокки,
• 
  палочковидные – ба­циллы,
• 
  в форме запятой – вибрионы,
• 
  извитые – спириллы.

Кокки:

Монококки: это отдельно расположенные клетки.

Диплококки: это парные кокки, после деления могут образовывать пары.

Гонококк Нейссера: возбудитель гонореи

Пневмококки: возбудитель крупозной пневмонии

Менингококки: возбудитель менингита (острое воспаление мозговых оболочек)

Стрептококки: это клетки округлой формы, которые после деления образуют цепочки.

Стафилококки: это группа микроорганизмов, которая не разошлась после деления, образует огромные беспорядочные грозди.

Возбудитель: гнойничковых заболеваний, сепсиса, фурункулов, абсцессов, флегмон, мастита, пиодермита и пневмонию у новорожденных.

Сарцины: это скопление кокков в группы в виде пакетиков по 8 и более кокков.

Бациллы: это палочковидные бактерии, которые образуют споры.

(бацилла Коха, кишечная палочка, возбудитель сибирской язвы, синегнойная палочка, возбудитель чумы, возбудитель коклюша, возбудитель мягкого шанкра, возбудитель столбняка, возбудитель ботулизма, возбудитель…)

Вибрионы:

Это слабо изогнутые клетки, напоминающие по форме запятые размером 1-3 мкм.

Холерный вибрион: возбудитель холеры. Обитает в воде, через которую происходит заражение.

Спириллы:

Это извитые микроорганизмы в виде спирали, с одни, двумя и более спиралевидными кольцами.

Безвредные бактерии, живущие в сточных водах и запруженных водоемах.
б) Разнообразие бактерий по способам питания. У бактерий наблюдаются разные способы питания. Среди них есть автотрофы и гетеротрофы.
Автотрофы (от греч. аутос - "сам" и трофе - "пища") - организмы, способные самостоятельно образовывать органические вещества для своего питания. Гетеротрофы (от греч. гетерос - "другой" и трофе - "пища") - организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества. Гетеротрофные бактерии подразделяются на сапрофитов, симбионтов и паразитов.

Бактерии-сапрофиты (от греч. сапрос - "гнилой", трофе - "пища") извлекают питательные вещества из мертвого и разлагающегося органического материала. Обычно они выделяют в этот гниющий материал свои пищеварительные ферменты, а затем всасывают и усваивают растворенные продукты.

Бактерии-симбионты (от греч. симбионтос – "сожительствующий") живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Например, особые бактерии, живущие в утолщениях корней (в клубеньках) бобовых растений, из атмосферного воздуха усваивают азот, служащий растению удобрением. Некоторые бактерии, живущие внутри кишечника животных, в том числе и человека, потребляя и перерабатывая их пищу, поставляют им витамины группы B и K.

Бактерии-паразиты (от греч. паразитос - "нахлебник") живут внутри другого организма (его называют хозяином) или на нем, укрываются и питаются его тканями. Как правило, паразиты наносят вред своему хозяину. Они вызывают различные заболевания — бактериозы. Такие паразиты называются патогенными (от греч. патос - "страдание"). Обычно бактерии не могут разрушить покровы растения, поэтому они проникают в растение через ранки или естественные отверстия (устьица, чечевички и др.). Многие бактерии, заражая семена, луковицы, клубни, корневища, передаются от растения к растению при вегетативном размножении или при прорастании семян. Даже капли дождя или брызги воды при поливах могут распространять бактерий — возбудителей болезней растений. Нередко в распространении болезнетворных бактерий участвуют другие организмы — переносчики (насекомые, клещи, моллюски, птицы и др.).

Многие бактерии-паразиты, попадая в организм человека, также вызывают заболевания, например дизентерию, туберкулез, ангину, холеру, чуму и др.

Вопрос №7

Роль бактерий в природе. Бактерии – важнейшее звено общего круговорота веществ в природе, т.к. они в большинстве являются редуцентами (участвуют в процессе гниения), участвуют в круговороте азота. Бактерии являются основой микрофлоры человеческого организма. Человеческий организм находится в симбиозе с бактериями. Использование бактерий человеком. Бактерии используются человеком в сельском хозяйстве (обогащение почв), для процессов брожения и даже переработки отходов.

Вопрос №8

(Патогенные микроорганизмы и способы их передачи (воздушно-капельный, физический контакт, переносчики инфекций, фекальное загрязнение, передача с пищей, загрязнение ран))

Инфекция – сложный биологический процесс, возникающий в результате проникновения патогенных микробов в организм и нарушения постоянства его внутренней среды.

Патогенность – это способность микроба определенного вида при соответствующих условиях вызывать характерное для него инфекционное заболевание.
Способы передачи инфекций:
-воздушно-капельный(В группу воздушно-капельных инфекций входит грипп, ангина, дифтерия, менингококковая инфекция, корь, краснуха, ветряная оспа и др. Заражение наступает при разговоре, чихании, кашле, при совместном пребывании с заболевшими в тесном помещении.)

-физический контакт(В результате прямого контакта передаются возбудители дифтерии, туберкулеза, скарлатины, герпеса, чесотки, гельминты, бруцеллеза. При непрямом контакте через зараженные предметы, белье, игрушки, посуду осуществляется развитие гельминтоза, брюшного тифа)

-переносчики инфекций(Среди живых выделяют специфических и неспецифических переносчиков. Специфические – это кровососущие насекомые (вши, блохи, комары, клещи, москиты и др.). Заражение человека происходит при укусе или втирании содержимого раздавленного насекомого в поврежденную кожу. Болезни: сыпной тиф, чума, малярия, клещевой энцефалит, возвратный тиф. Механические (неспецифические) переносчики передают инфекцию в том же виде, в каком и получили ее. У мух на лапках и теле присутствуют возбудители кишечных инфекций, вирус гепатита А, палочки брюшного тифа.)

- фекально-оральный механизм передачи инфекции(механизм передачи инфекции, при котором локализация возбудителя инфекции преимущественно в кишечнике определяет его выведение из зараженного организма с испражнениями или рвотными массами. Проникновение в организм происходит через рот, главным образом при заглатывании загрязненной воды, пищи, с грязными руками, после чего он вновь локализуется в пищеварительном тракте нового организма.)

-передача вирусов с пищей(При определенных условиях пища может быть причиной различных заболеваний микробной и немикробной природы. Нарушение санитарно-противоэпидемических и гигиенических норм и правил может привести к распространению пищевым путем некоторых инфекционных заболеваний. Пищевые отравления могут возникать в результате попадания в пищу вредных примесей различного происхождения. Особенно актуально предупреждение загрязнения пищевых продуктов тяжелыми металлами, средствами химической защиты растений и другими химическими компонентами, попадающими во внешнюю среду в результате деятельности человека.)

-загрязнение ран (представляет собой различные проявления процесса инфекционной природы, который возникает в результате повреждения покровов кожи. При раневом пути передачи инфекции болезнь развивается после попадания в рану спор болезнетворных микробов, находящихся в почве или на челюстях, когтях, иглах и других частях животных, змей, рыб, насекомых, пауков, многоножек. Так передается столбняк, газовая гангрена и др.)

Вопрос №9

Просто организованные вирусы представляют собой нуклеопротеиды, т.е. состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, образующих оболочку - капсид вокруг нуклеиновой кислоты. Сложно организованные вирусы имеют дополнительную оболочку - белковую или липопротеиновую. Иногда в наружных оболочках сложных вирусов помимо белков содержатся углеводы.

Вирусы состоят из следующих основных компонентов:

1. Сердцевина - генетический материал (ДНК либо РНК), который несет информацию о нескольких типах белков, необходимых для образования нового вируса.

2. Белковая оболочка, которую называют капсидом (от латинского капса - ящик). Она часто построена из идентичных повторяющихся субъединиц - капсомеров. Капсомеры образуют структуры с высокой степенью симметрии.

3. Дополнительная липопротеидная оболочка. Она образована из плазматической мембраны клетки-хозяина и встречается только у сравнительно больших вирусов (грипп, герпес).

Капсид и дополнительная оболочка несут защитные функции, как бы оберегая нуклеиновую кислоту. Кроме того, они способствуют проникновению вируса в клетку. Полностью сформированный вирус называется вирионом.

Схематично строение РНК-содержащего вируса со спиральным типом симметрии и дополнительной липопротеидной оболочкой приведено слева на рисунке 2, справа показан его увеличенный поперечный разрез.

Рис. 2. Схематичное строение вируса: 1 - сердцевина (однонитчатая РНК); 2 - белковая оболочка (капсид); 3 - дополнительная липопротеидная оболочка; 4 - капсомеры (структурные части капсида).

Вопрос №10

Вопрос №11

Значение вирусов в природе и жизни человека

 

• 
  Вирусы вызывают многие опасные заболевания человека: оспу, ветряную оспу, корь, грипп, гепатит, герпес, бешенство, полиомиелит, СПИД.
• 
  Вирусные заболевания поражают животных и растения, принося ущерб сельскому хозяйству.
• 
  Вирусы - бактериофаги используются для изучения синтеза белка, строения гена, раковых заболеваний.
• 
  Вирусы используются для борьбы с насекомыми-вредителями (например, с хлопковой совкой в США, кроликами в Австралии).

вирусные заболевания человека

Оспа - одно из древнейших заболеваний. Возбудитель оспы - крупный, сложно устроенный ДНК-содержащий вирус, размножающийся в цитоплазме клеток. Оспа-особо опасная инфекционная болезнь, характеризуется тяжелым течением, лихорадкой сыпью на коже и слизистых оболочках, нередко оставляющей после себя рубцы. Вирус рассеивается с капельками слизи и слюны при разговоре, кашле, чиханье, а также с мочой, мокротой и отпавшими с кожи корочками. Заражение здоровых людей происходит с вдыхаемым воздухом и при пользовании посудой, бельем, одеждой, предметами домашнего обихода, загрязненными выделениями больного.

ПОЛИОМИЕЛИТ. Само название говорит о том, что вирусом поражается серое вещество спинного мозга. При паретических формах полиомиелита фактически нарушается двигательная иннервация, которая отвечает за движение мышц. Возникают атрофические параличи, чаще нижних, реже верхних конечностей, в зависимости от того какой сегмент спинного мозга затронут. Заболевание очень тяжелое, калечащее. Известно давно, о нем упоминает Гиппократ. К сожалению, полиомиелит нередко встречается (Вирус был открыт в 1945 году).

Бешенство - инфекционное заболевание, передающееся человеку от больного животного при укусе или контакте со слюной больного животного, чаще всего собаки. Один из основных признаков развивающегося бешенства - водобоязнь, когда у больного затруднено глотание жидкости, развиваются судороги при попытке пить воду. Бешенство характеризуется тяжелым поражением нервной системы и появлением судорог, параличей, а также спазмами глоточной и дыхательной мускулатуры. Заболевание неизлечимо.

Вирусный гепатит - инфекционное заболевание, протекающее с поражением печени, желтушным окрашиванием кожи, интоксикацией.

Краснуха - острая инфекционная болезнь, характеризующаяся повышением температуры, слабо выраженными катаральными явлениями (насморк, кашель), увеличением и болезненностью затылочных лимфатических узлов и появлением на коже сыпи. Заразиться могут люди всех возрастов, но чаще болеют дети от 2 до 10 лет. Заболевание краснухой беременных женщин, даже в бессимптомной форме, грозит внутриутробным заражением плода и часто служит причиной тяжелых врожденных пороков развития детей. Профилактика заключается в своевременной изоляции заболевших из детских коллективов.

Корь - вирусное заболевание, чрезвычайно заразное. Корь характеризуется повышением температуры, катаральными явлениями со стороны верхних дыхательных путей (кашель, насморк, охриплость голоса), воспалением слизистых оболочек глаз, полости рта и появлением на коже красной крупнопятнистой сыпи. Течение кори может быть как легким, так и тяжелым. Корь может осложняться воспалением легких, поражением гортани (круп),воспалением среднего уха (отит), расстройством деятельности желудочно-кишечного тракта, энцефалитом. При контакте с больным корью заболевают 98% непривитых или не имеющих иммунитета людей.

Энцефалит - болезни, характеризующиеся воспалением головного мозга, вызываются болезнетворными микробами. Энцефалит обычно делят на первичный и вторичный. Первичные энцефалиты представляют собой вирусные болезни, им свойственно при определенных условиях эпидемическое распространение. Вторичные энцефалиты могут быть обусловлены разнообразной микробной флорой и возникают как осложнение инфекционных болезней.

Эпидемический паротит (свинка) - вирусное заболевание, поражающее преимущественно слюнные железы, поджелудочную железу, яички. Здоровый человек заражается от больного при непосредственном общении с ним. путь передачи инфекции: воздушно-капельный; посуда, игрушки, которыми пользовался больной, если они в течение очень короткого времени попадают к здоровому человеку. Может быть причиной мужского бесплодия и осложнений (панкреатит, менингит). Иммунитет после однократной вакцинации, как правило, пожизненный.

Острые респираторные заболевания (ОРЗ)- общее название ряда инфекционных заболеваний, вызываемых вирусами и протекающих с симптомами поражения слизистых оболочек, дыхательных путей (носа, гортани, трахеи, бронхов),а иногда с поражением конъюнктивы (слизистой оболочки глаз). ОРЗ чаще болеют дети. Наиболее часто встречающееся заболевание этой группы - грипп.

Грипп. Проникая в верхние дыхательные пути, вирус гриппа внедряется в клетки наружного слоя слизистой оболочки (эпителий), вызывая их разрушение и слущивание. Слущенные клетки, содержащие вирус, отторгаются и при дыхании, разговоре, кашле, чихании с каплями слюны, носовой слизи, мокроты попадают в воздух, заражая окружающих. Восприимчивость к вирусу очень высока, болеют люди всех возрастов чаще осенью и зимой. В организме человека вирусы размножаются и, погибая, выделяют ядовитое вещество (эндотоксин), которое отравляюще действует на заразившегося (интоксикация).Закаливание организма, занятие спортом, своевременное лечение заболеваний придаточных пазух носа снижают возможность заболевания гриппом.

Герпес -вирусные заболевания с характерным высыпанием сгруппированных пузырьков на коже и слизистых оболочках. Источник инфекции-больной человек или вирусоноситель. Вирус передается контактным путем. Развитию заболевания способствуют переохлаждение, снижение сопротивляемости организма, гиповитаминоз. Герпес часто возникает на фоне других инфекционных заболеваний (гриппа, пневмонии, малярии и др.). Вспышки простого герпеса возможны в жаркое время при перегревании людей на солнце.

Ветряная оспа - инфекционная болезнь, протекающая с повышением температуры тела, появлением на коже и слизистых оболочках характерной сыпи. Вирус малоустойчив к внешним воздействиям, погибает вне организма в течение нескольких часов. Заражение происходит при непосредственном контакте с больным воздушно-капельным путем.

СПИД (Синдром приобретенного иммунодефицита) Возбудитель СПИДа - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) - относится к ретровирусам. Особенностью вируса иммунодефицита человека является проникновение в его в лимфоциты, моноциты, макрофаги и другие клетки, имеющие специальные рецепторы для вирусов, и их разрушений. Это приводит к разрушению всей иммунной системы. В результате чего организм утрачивает свои защитные организмы и не в состоянии противостоять возбудителям различных инфекций и убивать опухолевые клетки. Средняя продолжительность жизни инфицированного человека составляет 7-10 лет.

СПИД передается только от человека к человеку: половым путем, через кровь; содержащую вирус иммунодефицита; от матери к плоду и новорожденному.

Вопрос №12

(Теория креационизма)

КРЕАЦИОНИЗМ (ТЕОРИЯ КРЕАЦИОНИСТОВ) – теория о том, что сотворил нашу планету и всю Вселенную Господь, хотя и не исключено, что эту роль могла сыграть неведомая сверхцивилизация.

Как показывает практика, креационисты в своих построениях опираются на палеоантропологические находки с неясными датировками или условиями нахождения, игнорируя большую часть остальных материалов. Кроме того, нередко креационисты оперируют некорректными с точки зрения науки методами.

В настоящее время креационизм представляет собой широкий спектр концепций. Тем не менее общим для этой совокупности концепций является то, что они отвергаются большинством учёных как ненаучные. Выводы из посылок креационизма не имеют предсказательной силы, так как не могут быть проверены экспериментом.

Вопрос №13

(Теории абиогенеза и биогенеза)

Абиогенез- теория, согласно которой жизнь на Земле возникла без участия живых организмов(органические вещества скручивались в коацерваты в "первичном бульоне" по т. Опарина).

Биогенез - теория, согласно которой все органические соединения происходят только от живых организмов(Все живое только от живого).

Опыт Ван Гельмонта: посадил дерево в горшок, при этом взвесив горшок до посадки дерева. В течении нескольких лет он не вносил никаких веществ в почву, а только поливал дерево, затем он выкопал и взвесил дерево, вес дерева увеличился в 30 раз, а вес почвы почти не изменился. Исходя из этого он сделал вывод о том, что растительное вещество образуется исключительно из воды.

Опыт Ф. Реди: экспериментально доказал невозможность самозарождения мух из гнилого мяса (затянув часть горшков с гнилым мясом кисеей, он смог воспрепятствовать откладке яиц мухами).

опыт Л. Спалланцани: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течении нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, он не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и что без них ничто живое не могло возникнуть.

Опыт Л. Пастера: в S образные колбы наливал отвар, кипятил его, не закупоривая сосуд, и оставлял в таком виде на несколько дней. По прошествии этого времени в отваре не оказывалось ни одного живого микроорганизма, несмотря на то, что не нагретый воздух свободно проникал в открытое горлышко колбы. Пастер объяснил это тем, что все микробы, содержащиеся в воздухе, просто- напросто оседают на стенках узкого горлышка и не добираются до питательной среды. Свои слова он подтвердил, хорошенько встряхнув колбу, так что бульон ополоснул стенки изогнутого горлышка, и обнаружил на этот раз в капле отвара микроскопических животных.

Вопрос №14

Теория панспермии - гипотеза о появлении жизни на Земле в результате занесения из космического пространства так называемых "зародышей жизни". Выдвинута немецким ученым Германом Эбергардом Рихтером в 1865. После открытия космических лучей и выяснения действия радиации на биологические объекты позиция гипотезы ослабла. Но несмотря на это, после миссии Аполлон -12 были найдены живые земные организмы на прилунившемся зонде.

Вопрос №15

Теория стационарного состояния: Земля никогда не возникала, а существовала вечно; она всегда была способна поддерживать жизнь, а если и изменялась, то очень не значительно. Все виды существовали всегда, и у каждого вида есть лишь две возможности - либо изменение численности, либо вымирание. По современным оценкам возраст Земли составляет 4,6 млрд. лет, а более совершенные методы исследования возраста Земли дают все более высокие оценки, что дает сторонникам этой теории полагать, что Земля существовала всегда.

Вопрос №16

а)Предложена в 1924 г. советским биохимиком А.И.Опариным. Сущность этой теории состоит в том, что биологической эволюции - т.е. появлению, развитию и усложнению различных форм живых организмов, предшествовала химическая эволюция - длительный период в истории Земли, связанный с появлением, усложнением и совершенствованием взаимодействия между элементарными единицами, "кирпичиками", из которых состоит все живое - органическими молекулами.

б)Атмосфера первобытной Земли:

Земля сформировалась как небесное тело 5 млрд. лет назад путем конденсации частиц вращавшегося вокруг Солнца газопылевого облака. Под влиянием сил сжатия частицы, из которых формируется Земля, выделяют огромное кол-во тепла, Земля разогревается из за термоядерных реакций в недрах, температура поверхности составляла 4000-8000 ⁰с. Постепенно Земля остывает, образуется твердая кора (4 млрд. л.н.), из которой вырываются легкие, газообразные вещества, формирующие первичную атмосферу Земли, в состав которой входили водород, метан, аммиак, пары воды, азот, окись и двуокись углерода. Отсутствие свободного кислорода сыграло важную роль в образовании органических соединений на Земле, так как кислород мог бы разрушить органические соединения. Когда температура первичной атмосферы достигает 1000 ⁰с, в ней начинается синтез простых органических молекул, аминокислот, нуклеотидов, жирных кислот, простых сахаров, органических соединений. Энергию для синтеза дают грозовые разряды, вулканическая деятельность, ультрафиолетовое излучение Солнца.

Опыт С.Миллера: в 1953 г. Стенли Миллер воспроизвел в стеклянной колбе с впаянными в нее электродами первичную атмосферу Земли, которая по мнению ученых того времени состояла из водорода метана, аммиака и паров воды. Через эту газовую смесь Миллер в течении недели пропускал электрические разряды, имитирующие грозовые. По окончанию эксперимента в колбе были обнаружены аминокислоты (глицин, аланин, аспаргин, глутамин), органические кислоты и мочевина.

Установка С.Миллера

в)Появление первичных организмов:

Когда температура атмосферы достигла ниже 100 ⁰с, на Землю обрушились горячие дожди и появился первичный океан. С потоками дождя в первичный океан поступали абиогенно синтезированные органические вещества, что превратило его в "первичный бульон". Начинаются процессы образования из простых органических молекул - мономеров сложных органических молекул - биополимеров. От простых углеродистых соединений химическая эволюция привела к высокополимерным молекулам, которые составили основу формирования примитивных живых существ.

Коацервация А.И.Опарина:

Опарин предположил, что в растворах высокомолекулярных соединений могут самопроизвольно образовываться зоны повышенной концентрации, которые относительно отделены от внешней среды и могут поддерживать обмен с ней. Он назвал их коацерватные капли, или просто коацерваты. Согласно его теории процесс, приведший к возникновению жизни на Земле может быть разделен на три этапа:

1) возникновение органических веществ;

2) возникновение белков;

3) возникновение белковых тел.

Вопрос №17

Эволюция одноклеточных организмов:
*отбор коацерватов
-Появление прокариот (безъядерные клетки, гетеротрофы, анаэробный тип обмена в-в)
*истощение вод первичного океана
*возникновение фотосинтеза (использование Е солнечного излучения для синтеза орг. В-в)
-Появление автотрофных организмов
*Способность использовать воду в качестве источника водорода для синтеза органических молекул
*Накопление в атмосфере кислорода посредством фотосинтеза (цианобактерии – первые фотосинтезирующие организмы, выделяющие кислород)
*Кислород в верхних слоях атмосферы под действием ультрафиолетового излучения образовал озоновый слой
*Возникновение кислородного типа обмена веществ
*Симбиоз различных прокариотических клеток
-Возникновение эукариотов
*Симбиоз эукариот с цианобактериями
-Появление примитивных животных клеток (Эукариоты с митохондриями, клеточной мембраной и жгутиком)
*Симбиоз примитивных животных клеток с фотосинтезирующими организмами
-Появление водорослей/растений
*Появление двойного набора хромосом в ядерных клетках дало возможность сформировать резерв наследственной изменчивости (своеобразная защита от фенотипически проявляющихся мутаций)
*Объединение множества клеток со жгутиками
-Образование колониальных простейших – жгутиковых (1.Жгутиковые клетки, фагоцитирующие добычу и 2.Половые клетки, функция которых – размножение) - примитивный, но целостный многоклеточный организм.

Вопрос №18

Уровень организации живого-иерархически соподчиненные уровни организации биосистем, отражающие уровни их усложнения. Чаще всего выделяют 7 основных уровней:молекулярный,клеточный,тканевый,организменный,популяционно-видовой,биогеоценотический и биосферный.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ УРОВЕНЬ. Представлен разнообразными молекулами, находящимися в живой клетке(молекула неорганических и органических соединений)

КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ. Представлен разнообразными органическими клетками. Клетка-структурная и функциональная единица, а также единица размножения и развития всех живых организмов, обитающих на Земле.(клетка, ее строение, специализации и функции)

ТКАНЕВЫЙ УРОВЕНЬ. Представлен тканями, объединяющими клетки определенного строения, размеров, расположения и сходных функций.(эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная)

ОРГАНИЗМЕННЫЙ УРОВЕНЬ. Представлен одноклеточными и многоклеточными организмами.(животные, растения, грибы)

ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ. Представлен в природе огромным разнообразием видо и их популяций

БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ. Представлен биогеоценозом. Биогеоценоз- совокупность живых организмов разного уровня организации, проживающих на одной территории, и факторов окружающей среды, влияющих на них.

БИОСФЕРНЫЙ. Представлен высшей, глобальной формой организацией биосистем-биосферой.

Вопрос №19

Углеводы - органические вещества, содержащие карбонильную группу и несколько гидроксильных групп. Сахар - другое название низкомолекулярных углеводов. Углеводы являются неотъемлемым компонентом клеток и тканей всех живых организмов представителей растительного и животного мира. Общая формула C_n(H₂O)_m.

Основные функции углеродов:

 

• 
  Энергетическая - служат основным источником энергии для организмов, питающихся органическими веществами.
• 
  Структурная - участвуют в построении различных клеточных стенок растений и опорных тканей животных.
• 
  Защитная - предохраняют от воздействий внешней и внутренней среды.
• 
  Запасающая - сохраняют питательные вещества, которые используются для получения энергии.

Моносахариды:

1) Глюкоза - служит источником энергии для клеточного дыхания;

2) Рибоза - являются структурными элементами нуклеиновых кислот ДНК, РНК;

3) Фруктоза - обеспечивает энергией многие биологические процессы, протекающие в организме.

Дисахариды:

1) Мальтоза - служит источником энергии в прорастающих семенах;

2) Лактоза - входит в состав молока млекопитающих;

3) Галактоза - участвует в метаболизме.

Полисахариды:

1) Крахмал - образует запасные вещества в тканях растений;

2) Целлюлоза - обеспечивает устойчивость оболочек растительных клеток;

3) Хитин - обеспечивает прочность покровных структур грибов и членистоногих.

Вопрос №20

Липиды - группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества. Молекулы простых липидов состоят из спирта и жирных кислот. липиды влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвуют в передаче нервного импульса, в мышечном сокращении, создании межклеточных контактов. Образуют энергетический резерв организма, участвуют в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов, защищают различные органы от механических воздействий.

Основные липиды:
•триацилглицерины (жиры) - самые распространенные липиды в природе. Их принято делить на жиры и масла. Играют важную роль в организме животного или растения. Представляют собой сложные эфиры, образованные глицерином и жирными кислотами. Являются важнейшим источником энергии: за счет окисления нейтральных жиров образуется 50% всей энергии в организме, составляют основную массу животной пищи и липидов организма. Являются компонентом структурных элементов клетки - ядра, цитоплазмы, мембраны. Предохраняют организм от потерь тепла и механических повреждений.
• Фосфолипиды - сложные липиды. Они сопутствуют жирам в пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимой для жизни человека. Обеспечивают текучие и пластические свойства мембран клеток и клеточных органоидов. Участвуют в транспорте жиров, жирных кислот и холестерина. Являются своеобразными "растворителями" холестерина.

Вопрос №21

Витами́ны (от лат. vita — «жизнь») — группа низкомолекулярных органических соединений относительно простого строения и разнообразной химической природы. Это сборная по химической природе группа органических веществ, объединённая по признаку абсолютной необходимости их для гетеротрофного организма в качестве составной части пищи. Автотрофные организмы также нуждаются в витаминах, получая их либо путём синтеза, либо из окружающей среды. Так, витамины входят в состав питательных сред для выращивания организмов фитопланктона. Большинство витаминов являются коферментами или их предшественниками[2].

Витамины содержатся в пище (или в окружающей среде) в очень малых количествах, и поэтому относятся к микронутриентам. К витаминам не относят микроэлементы и незаменимые аминокислоты.

Функции витаминов

Биологическое значение витаминов для организма человека очень велико. Характер их действия разносторонен и связан с работой всех систем организма. Они активизируют обменные процессы, усиливают сопротивление организма болезням, повышают трудоспособность человека.

Каждый из витаминов выполняет определенную функцию. Отсутствие в пище любого из витаминов может вызывать различные заболевания. Действительно, молекулы многих ферментов состоят из двух частей – чисто белковой части (называемой апоферментом) и небелковой части – кофермента. Часто коферменты представляют собой молекулу витамина или близкого к витамину вещества. При некоторых наследственных болезнях соответствующий фермент присутствует, но имеет пониженную активность. Если в организм ввести повышенное количество кофермента, то создается необходимая активность фермента.

Это позволяет бороться с некоторыми болезнями, включая в рацион питания больного большие дозы витамина, служащего коферментом.

Специальные исследования показывают, что в связи с повышением нервно-психических напряжений потребность человека в витаминах, главным образом группы В и витамине С, возросла. Назначение витаминов – улучшать ряд биохимических и физиологических показателей, особенно со стороны центральной нервной системы, повышать трудоспособность.

Лучше всего вводить вещества, недостающие организму для нормального существования, через пищу. Каждый из витаминов выполняет определенную функцию в организме человека.

Классификация витаминов

Официальное название	Синоним	Форма витамина	Уровень потребления	Адекватный уровень потребления*
Жирорастворимые витамины
ретинол	витамин А	две формы	мг	1,0
каротиноиды		семейство	мг	15,0**
кальциферол	витамин D	семейство	мкг	5,0*
токоферол	витамин Е	семейство	мг	15
нафтохинон	витамин К	две формы	мкг	120***
Водорастворимые витамины
тиамин	витамин B1	моносоединение	мг	1,7
рибофлавин	витамин В2, лактофлавин	две формы	мг	2,0
никотиновая кислота	витамин В3, РР, ниацин	две формы	мг	20
пантотеновая кислота	витамин B5	моносоединение	мг	5,0
пиридоксин	витамин В6	семейство	мг	2,0
фолиевая кислота	витамин В9, Вс	семейство	мкг	400
кобаламин	витамин B12	семейство	мкг	3,0
аскорбиновая кислота	витамин С	моносоединение	мг	70
биотин	витамин Н	моносоединение	мкг	50

Вопрос №22

Аминокислоты (общая формула, заменимые и незаменимые аминокислоты, образование дипептида).

Аминокисло́ты (аминокарбо́новые кисло́ты) — органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

Общая формула аминокислот H2N-HCR-COOH, где R-радикал, по которому они отличаются друг от друга.

Аминокислоты амфотерные соединения, связывающиеся в молекулы белка пептидными связями. При образовании дипептида происходит реакция: H2N-HCR1-COOH + H2N-HCR2-COOH = H2N-HCR1-OC-NH-HCR2-COOH + H2O

Незаменимые аминокислоты — необходимые аминокислоты, которые не могут быть синтезированы в том или ином организме, в частности, в организме человека. Поэтому их поступление в организм с пищей необходимо. (Валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треони́н, триптофан и фенилалани́н)

Заменимые аминокислоты – это такие аминокислоты, которые могут поступать в наш организм с белковой пищей либо же образовываться в организме из других аминокислот. (Аланин, Аспарагиновая кислота, Глицин, Глутаминовая кислота, Глутамин, Орнитин, Пролин, Серин, Таурин, Цистин)

Вопрос №23

Белки- высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокислот, соединенных в цепочку пептидной связью.

Структуры белковых молекул:

1) Первичная: особенностями являются консервативные мотивы - устойчивые сочетания аминокислотных остатков, выполняющие определенную функцию и встречающиеся во многих белках. Консервативные мотивы сохраняются в процессе эволюции видов, по ним часто удается предсказать функцию неизвестного белка.

2) Вторичная: спираль. Удерживается водородными связями.

3) Третичная: глобула(шарик). Четыре типа связей: дисульфидная (серный мостик) сильная, остальные три (ионные, гидрофобные, водородные) - слабые. Форма глобулы у каждого белка своя, от нее зависят функции.

4) Четвертичная: имеется не у всех белков. Состоит из нескольких глобул, соединенных между собой тем же связями, что и в третичной структуре.

Вопрос №24

Функции белков в клетке:

1) Ферментативная(каталическая) - белки ферменты ускоряют химические реакции.

2) Строительная(структурная) - клетка, если не считать воду, состоит в основном из белков.

3) защитная - антитела борются с возбудителями болезней(иммунитет).

Полноценные и неполноценные белки:

1) Полноценные: включают все незаменимые аминокислоты, которые самостоятельно в организме не образуются. Полноценные белки содержатся в продуктах животного происхождения, а также некоторой растительной пище(горох, фасоль, соя).

2) Неполноценные: те или иные незаменимые аминокислоты содержаться в незначительных количествах либо же полностью отсутствуют. Многие растительные белки являются неполноценными.

Вопрос №25

(Ферменты и их основные свойства)

Ферменты— это специфические белки, играющие роль биологических катализаторов; вырабатываются клетками живых организмов.

Свойства:

 

1. 
   увеличивают скорость реакций, но сами не расходуются
2. 
   присутствие фермента не влияет на свойства конечного продукта реакции
3. 
   малое кол-во ферментов вызывает превращение большого кол-ва субстрат
4. 
   активность ферментов зависит от давления, концентрации, t, ph
5. 
   катализируемая реакция обратима
6. 
   1 фермент катализирует 1 реакцию
7. 
   в тканях и клетках находятся в неактивной форме

 

Вопрос №26

Строение НК. Модель ДНК.

НК- сложные органические соединения, состоящие из углерода, водорода, кислорода, азота и фосфра.

Существует 2 типа НК: ДНК и РНК

Модель ДНК

ДНК состоит из 2 полинуклеотидных цепей, которые соединены между собой водородными связями. Нить ДНК состоит из 4 азотистых оснований: аденина, тимина, гуанина и цитозина, пятиатомного сахара пентозы- дезоксирибозы и фосфорной кислоты, которые соединены между собой ковалентными связями. Так как пространственная конфигурация и количество связей азотистых оснований различны, аденин может соединяться только с тимином, а гуанин с цитозином(комплементарность). Цепи, составляющие одну молекулу ДНК, разнонаправлены(антипараллельны).

Вопрос №27

РЕПЛИКАЦИЯ (от позднелат. replicatio - повторение) (редупликация), самовоспроизведение нуклеиновых кислот (обычно ДНК, у некоторых вирусов РНК), обеспечивающее точное копирование генетич. информации и передачу ее от поколения к поколению. При Р. ДНК нуклеотидная последовательность копируется (целиком или частично) в виде комплементарной последовательности (см. Комплементарность) дезоксирибонуклеотидов.

В процессе Р. двойная спираль ДНК, состоящая из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, раскручивается на отдельные цепи и одновременно начинается синтез новых полинуклеотидных цепей; при этом исходные цепи ДНК играют роль матриц. Новая цепь, синтезирующаяся на каждой из исходных цепей, идентична др. исходной цепи. Когда процесс завершается, образуются две идентичные двойные спирали, каждая из которых состоит из одной старой (исходной) и одной новой цепи (рис. 1). Таким образом от одного поколения к другому передается только одна из двух цепей, составляющих исходную молекулу ДНК,-т. наз. полуконсервативный механизм Р.

Р. состоит из большого числа последоват. этапов, которые включают узнавание точки началу Р., расплетание исходного дуплекса (спирали), удержание его цепей в изолированном друг от друга состоянии, инициацию синтеза на них новых дочерних цепей, их рост (элонгацию), закручивание цепей в спираль и терминацию (окончание) синтеза. Все эти этапы Р., протекающие с высокой скоростью и исключит. точностью, обеспечивает комплекс, состоящий более чем из 20 ферментов и белков,-т. наз. ДНК-репликазная система, или реплисома. Функцион. единица Р.-реплик он, представляющий собой сегмент (участок) хромосомы или внехромосомной ДНК, ограниченный точкой начала, в которой инициируется Р., и точкой окончания, в которой Р. останавливается. Скорость Р. контролируется на стадии инициации. Однажды начавшись, Р. продолжается до тех пор, пока весь репликон не будет дуплицирован (удвоен). Частотд инициации определяется взаимод. спец. регуляторных белков с точкой начала Р. Бактериальные хромосомы содержат один репликон: инициации в единств. точке начала Р. ведет к Р. всего генома. В каждом клеточном цикле Р. инициируется только один раз, Плазмиды и вирусы, являющиеся автономными генетич. элементами, представляют собой отдельные репликоны, способные к многократной инициации в клетке-хозяине. Эукариотич. хромосомы (хромосомы всех организмов, за исключением бактерий и синезеленых водорослей) содержат большое число репликонов, каждый из которых также однократно инициируется за один клеточный цикл.

Вопрос №28

(Три вида РНК)
РНК. Число нуклеотидов в молекуле:

Информационные до 30 000;

Рибосомальные до 6000;
Транспортные около 100.

Информационная РНК (и-РНК) располагается в ядре и цитоплазме клетки, имеет самую длинную полинуклеотидную цепь среди РНК и выполняет функцию переноса наследственной информации из ядра в цитоплазму клетки.

Транспортная РНК (т-РНК) также содержится в ядре и цитоплазме клет-ки, ее цепь имеет наиболее сложную структуру, а также является самой короткой (75 нуклеотидов). Т-РНК доставляет аминокислоты к рибосомам в процессе трансляции — биосинтеза белка.

Рибосомальная РНК (р-РНК) содержится в ядрышке и рибосомах клетки, имеет цепь средней длины. Все виды РНК образуются в процессе транскрипции соответствующих генов ДНК.

Вопрос №29

(Этапы биосинтеза белка)

Процесс биосинтеза белка включает два этапа: транскрипцию и трансляцию.

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 ее отрезки. Такой отрезок (транскриптон) начинается промотором (участок ДНК, куда присоединяется РНК-полимераза и откуда начинается транскрипция) и заканчивается терминатором (участок ДНК, содержащий 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 трансляции 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 не кодирующих (интронов) участков. После транскрипции участки мРНК, соответствующие интронам, удаляются в ходе сплайсинга, являющегося составной частью процессинга. Процессинг — процесс формирования зрелой мРНК из ее 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 служит 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.

мРНК транслируется не одной, а одновременно несколькими (до 80) рибосомами. Такие группы рибосом называются полирибосомами (полисомами). На включение одной аминокислоты в полипептидную цепь необходима энергия четырех АТФ.

Вопрос №30

Фототрофы – это организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет, называются фототрофами. Такой тип питания называется фотосинтезом.

Автотрофы (от греческих слов autos - сам и trophe - пища) — живые организмы, синтезирующие органические соединения из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удается. Например, одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте - гетеротрофом.

Хемотрофы. Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений - таких, как сероводород, метан, сера. двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами. а все хемотрофы-эукариоты - гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии являются гетеротрофами.

Голозойный тип питания: характерен для животных и насекомоядных растений. Организмы захватывают пищу внутрь тела, где она переваривается, всасывается и усваивается организмом. Свободноживущие голозойные организмы обладают специальным пищеварительным трактом. Голозойный тип питания состоит из след. процессов: поглощение пищи, ее переваривание (ферментативное расщепление), всасывание и транспорт простых органических в-в к клеткам и тканям, ассимиляция (использование всосавшихся молекул для получения энергии и синтеза собственных органических в-в), экскрекция (выделение из организма в окружающую среду непереваренных остатков пищи).

Сапрофиты – организмы, питающиеся мертвым или разлагающимся органическим материалом. Все сапрофиты выделяют ферменты непосредственно на продукты питания, которые под воздействием этих ферментов подвергаются расщеплению. Растворимые конечные продукты такого внеорганизменного переваривания всасываются и ассимилируются сапротрофом. К сапротрофам относятся грибы и многие бактерии.

Вопрос №32

Структура аденозинтрифосфорной кислоты

Систематическое наименование АТФ:
9-β-D-рибофуранозиладенин-5'-трифосфат, или
9-β-D-рибофуранозил-6-амино-пурин-5'-трифосфат.

Химически АТФ представляет собой трифосфорный эфир аденозина, который является производным аденина и рибозы.

Пуриновое азотистое основание — аденин — соединяется β-N-гликозидной связью с 1'-углеродом рибозы. К 5'-углероду рибозы последовательно присоединяются три молекулы фосфорной кислоты, обозначаемые соответственно буквами: α, β и γ.

АТФ относится к так называемым макроэргическим соединениям, то есть к химическим соединениям, содержащим связи, при гидролизе которых происходит освобождение значительного количества энергии. Гидролиз макроэргических связей молекулы АТФ, сопровождаемый отщеплением 1 или 2 остатков фосфорной кислоты, приводит к выделению, по различным данным, от 40 до 60 кДж/моль.
АТФ + H2O → АДФ + H3PO4 + энергия
АТФ + H2O → АМФ + H4P2O7 + энергия

Главная роль АТФ в организме связана с обеспечением энергией многочисленных биохимических реакций. Являясь носителем двух высокоэнергетических связей, АТФ служит непосредственным источником энергии для множества энергозатратных биохимических и физиологических процессов. Всё это реакции синтеза сложных веществ в организме: осуществление активного переноса молекул через биологические мембраны, в том числе и для создания трансмембранного электрического потенциала; осуществления мышечного сокращения.

Вопрос №33

Стадии энергетического обмена

 

• 
  Подготовительная стадия (стадия расщепления питательных в-в, Белки → аминокислоты, Жиры → глицерин и жирные кислоты, Крахмал → глюкоза, при этом выделяется тепловая энергия)
• 
  Гликолиз (протекает в цитоплазме. Г-это ступенчатый процесс, идущий со множеством ферментов, глюкоза расщепляется до молочной к-ты, при этом синтезируется 2 молекулы АТФ. 60% энергии рассеивается в виде тепла, а 40%- используется для синтеза АТФ.
• 
  Клеточное дыхание (при доступе кислорода, воды и ферментов молочная к-та окисляется до конечных продуктов воды и угл.газа. Процесс идёт на мембране митохондрий)

Вопрос №34

Анаболиз или пластический обмен -совокупность химических процессов, составляющих одну из сторон обмена веществ в организме, направленных на образование клеток и тканей. Процессы анаболизма, происходящие в зелёных растениях с поглощением энергии. Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. Анаболизм включает процессы синтеза аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, нуклеотидов, полисахаридов, макромолекул белков, нуклеиновых кислот, АТФ.

В результате пластического обмена из питательных веществ, поступающих в клетку, строятся свойственные организму белки, жиры, углеводы, которые, в свою очередь, идут уже на создание новых клеток, их органов, межклеточного вещества.

Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO₂ служат реакции окисления неорганических соединений.