Живые организмы являются лекарственными

Живые организмы нашей планеты

Живые организмы — это тела, обладающие множеством свойств. Они питаются, растут, развиваются, размножаются и т.д. Живые организмы обладают заметно более сложным химическим составом, нежели тела неживой природы (особенно это касается белков и нуклеиновых кислот).

Могут они относиться как к животному миру, так и к растительному. Даже микроорганизмы и вирусы являются живыми (но не являются животными, обратите внимание). Именно поэтому живой природой называется практически всё, что нас с вами окружает и не создано руками человека. Деревья, трава, насекомые, птицы, рыбы или водоросли в озере за городом — всё это живое. А потому всё это представляет особую ценность для нашего мира. Живую природу необходимо беречь.

Значение живых организмов

Живые организмы оказывают огромное влияние на наш мир. Многие важные процессы, происходящие на планете, зависят именно от них. Самым известным из них является фотосинтез — переработка углекислого газа в кислород растениями. Но это далеко не единственная польза, приносимая организмами.

Если не вдаваться в подробности, то можно сказать, что живые организмы осуществляют круговорот энергии и веществ в мире. Именно поэтому сохраняется баланс. Но если уничтожить некоторые звенья цепи, то баланс будет нарушен. Это может привести к катастрофическим последствиям. Поэтому так важно сохранить всё живое на нашей планете.

Животный мир
Животный мир нашей планеты очень многообразен. На Земле существует такое огромное количество самых разных животных, что сложно себе представить.

Растительный мир
Растения играют очень важную роль в мире. Одной из их способностей является фотосинтез, который позволяет перерабатывать углекислый газ в кислород.

Источник

ГДЗ биология 5 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 1 Биология – наука о живой природе

Стр. 6. Вспомните

№ 1. Чем живое отличается от неживого?

Главное отличие живого от неживого в том, что все живые организмы состоят из клеток, в состав которых входят разные органические соединения (белки, нуклеиновые кислоты и т.д.), тогда как неживые – из атомов. Живые организмы способны к самовоспроизведению – рождению себе подобных и продолжению своего рода.

Также основными признаками живых организмов являются: обмен веществ, питание и выделение, рост и развитие, подвижность, дыхание и раздражимость, приспосабливаемость к условиям окружающей среды.

№ 2. Где обитают живые организмы?

Живые организмы обитают во всех средах: наземно-воздушная, водная, почвенная и организменная (паразиты).

Стр. 9. Вопросы после параграфа

№ 1. Что изучает биология?

Биология как наука занимается изучением всех аспектов жизни, а именно: строения и структуры, роста и развития, происхождения и эволюции, функционирования и распределения всех живых организмов на нашей планете. Она не только описывает и классифицирует живые организмы, но рассматривает происхождение целых видов, их взаимодействие, как между собой, так и с окружающей средой.

№ 2. Что называют биосферой?

Биосфера – это оболочка Земли, которая заселена живыми организмами и преобразованная в результате их жизнедеятельности.

№ 3. Какое значение имеет изучение биологии для человека?

Биология является одной из важнейших наук для человека, потому что с ней тесно связаны разные направления:

Медицина – разработка методов укрепления здоровья человека и профилактика болезней (создание лекарственных и гормональных препаратов, БАДов и т.д.);

Сельское хозяйство – выведение новых сортов растений, высокопродуктивных пород животных для получения продуктов питания и сырья для промышленности;

Пищевая промышленность (приготовление хлеба и хлебобулочных изделий с использованием дрожжей, выпекание кондитерских сладостей, варение шоколада и т.д.);

Микробиологическая промышленность – производство кормовых добавок для сельскохозяйственных животных, бактериальных удобрений и средств защиты от болезней и вредителей для растений, витаминов и высокоэффективных лекарств от серьезных болезней (рак, сердечнососудистые расстройства и прочее).

Стр. 9. Задание

№ 1. Проанализируйте рисунок 2 «Схема пищевой цепи». Самостоятельно составьте пищевую цепь, характерную для живых организмов, обитающих в вашей местности. Сравните предложенную вами пищевую цепь с пищевыми цепями, составленными вашими товарищами по классу. Выясните, какое число живых организмов представлено в наиболее длинной пищевой цепи.

Каждая пищевая цепь состоит из звеньев – живых организмов, которые поедают предыдущее звено. Через такие цепи происходит перенос энергии от производителей органических веществ (растений) к гетеротрофным организмам (птицы, звери), которые неспособны сами использовать энергию солнца для синтеза органических веществ.

Примеры пищевых цепей:

Сок розового куста – тля – божья коровка – паук – насекомоядная птица – птица-хищник;

Растение – заяц – волк;

Сосна – гусеница бражника – черная ворона;

Нектар – муха – паук – землеройка – сова.

№ 2. Выясните у своих родителей, знакомых их мнение о значении биологии в жизни современного человека. Подготовьте сообщение, в котором приведите конкретные примеры использования биологических знаний в повседневной жизни человека.

Биология – это наука, которая занимается изучением всего живого, что есть на нашей планете. Еще издревле люди стремились к познанию законов существования и возникновения объектов живой природы. Владея только первыми крупицами биологических знаний, шаманы, жрецы и лекари почитались разными поселениями, словно божества. Со временем человечество и его познания в области биологии развивались, знания копились и передавались из поколения в поколение, из-за чего становились доступными для более широких слоев населения.

На сегодняшний день в области биологии и наук, которые связаны с ней, работают тысячи людей. Они ежедневно исследуют объекты живой природы, их особенности и взаимодействие друг с другом и с окружающей средой. На основании результатов проведенных исследований, опытов и лабораторных тестирований удается получить высокие урожаи культурных растений, надежно защитить поля от вредителей, а животных от различных болезней, и прочее.

Примером того, как биологические знания могут пригодиться в повседневной жизни, может послужить составление рационального питания для человека с целью поддержания тела в надлежащей форме. Либо отказ от курения и употребления алкогольных напитков, опираясь на данные, полученные в результате исследования негативного влияния этих привычек на организм человека и на окружающую его среду в целом.

№ 3. Составьте список профессий, связанных с биологическими науками.

В перечень профессий, которые связаны с биологическими науками, входят такие:

Технолог пищевой промышленности;

Инженер по ландшафту и проектировщик ландшафта;

Стр. 9. Подумайте

Почему биологию считают наукой будущего?

Биология по праву считается важнейшей наукой, которая несет неоценимую пользу для развития человека. Все, что изучает биология, связано с медициной, промышленностью и экологией, эмбриологией и генетикой, а также многими другими направлениями. Изучая строение различных живых организмов (бактерий, грибов, вирусов), человек может создавать эффективные лекарства, гормональные препараты и прочие средства, которые помогут в профилактике и лечении серьёзных заболеваний, например, таких, как СПИД или раковые опухоли.

Выведение новых сортов растений и пород животных помогает решить продовольственный кризис, обеспечить продуктами питания всех жителей нашей планеты, не нарушая естественную пищевую цепочку. А тщательное изучение экологических факторов позволяет не только вникнуть в их роль в жизни экосистем, но и своевременно предпринять меры по охране и защите природы и человека в целом.

Все права защищены. Правообладатель: ООО «Ксеноксс», рег. №40003805219, юр. адрес: Курземес пр. 106/45, LV-1069, Рига, Латвия. Для публикации на euroki.org

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

© 2021Copyright. Все права защищены. Правообладатель SIA Ksenokss.
Адрес: 1069, Курземес проспект 106/45, Рига, Латвия.
Тел.: +371 29-851-888 E-mail: [email protected]

Источник

От чего страдают сверхлюди: обратная сторона полезных мутаций

Мутации — двигатель эволюции живых организмов

Слово «мутация» в обычной жизни окрашено, как правило, не в самые радужные цвета. На ум приходят патологии, заболевания и другие неприятные изменения организма. Однако мутации — это не добро или зло, но стандартный механизм природы. В живом организме такие изменения происходят постоянно. Клетки делятся все время и иногда делают это с ошибкой. Большинство неточностей тут же находит такой механизм организма, как репарация, и моментально исправляет.

Геном — это совокупность всех хромосом. Каждая хромосома состоит из ДНК и белков. Гены образованы из группы последовательных нуклеотидов и расположены по всей молекуле ДНК.

Но иногда, по разным причинам, например, когда ошибок очень много, репарация оказывается бессильна, и «неправильные» клетки продолжают развиваться с поломкой. Значительная часть мутаций обычно «вымывается» из популяции, как невыгодная: это делает естественный отбор, к тому же около 20% людей по разным причинам не оставляют потомства. Однако некоторые мутации закрепляются, в одних случаях они приводят к врожденным болезням, в других — могут вывести человечество на новый этап развития.

«Если мутация дает какое-то явное преимущество, — увеличивает приспособленность, вероятность выжить, повышает плодовитость, делает организм более адаптированным, то обычно этот вариант вытесняет все остальные. Очень быстро, в течение нескольких поколений, он фиксируется в популяции, что поддерживается естественным отбором. Вместо изменчивости, или иначе — полиморфизма генов, мы наблюдаем один вариант», — объясняет Константин Крутовский, профессор Гёттингенского университета (Германия), ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, профессор кафедры геномики и биоинформатики Сибирского федерального университета.

Так случилось с нашими предками. Ученые Калифорнийского университета (Сан-Диего, США) обнаружили, что 2–3 млн лет назад у гоминид, древних предков современных людей, случилась мутация гена CMAH, благодаря которой у них появилось больше мышц, потовых желез, а также возросла выносливость. Эти новые особенности обеспечили первым людям доминирование над другими обитателями планеты: теперь они могли быстро бегать, причем на дальние расстояния, и охотиться днем в жару, когда другие хищники прятались в тени.

50 тыс. лет назад мигрировать из Африки на территорию современной Европы людям помогла мутация в гене ACTN3, кодирующем белок α-актинин-3. Благодаря ей предки европейцев смогли справиться с прохладным климатом, тело научилось обогревать само себя. Этот генотип редко встречается у этнических групп, живущих в жарких регионах: его имеет всего 1% кенийцев и нигерийцев.

Какие бывают мутации

Все мутации возникают спонтанно. От тех из них, что случаются без внешних воздействий, не застрахован абсолютно никто — даже самый здоровый человек, живущий в идеальном климате и питающийся правильной едой.

В другом случае клетка может мутировать под влиянием внешних факторов:

• ультрафиолетового излучения, сильного нагрева или охлаждения;
• различных химических веществ: например, пестицидов или мутагенных компонентов «вредной» еды;
• действием биологических агентов: вирусов, например, кори и краснухи, бактерий и даже глистов.

Все эти изменения происходят в теле конкретного организма и касаются только его. Другое дело, когда мутации затрагивают половые клетки. Будущее потомство может унаследовать измененные гены, которые «поломались» у родителей.

Мутировавшие гены могут нести нейтральные, вредные и полезные последствия. Последних — меньше всего. Когда случается мутация, шансов, что она что-то улучшит, а не наоборот, — очень мало. Но бывают и счастливые исключения. В гене происходят изменения, которые дают человеку новую способность, помогающую лучше приспособиться или даже выжить в конкретной среде.

Полезные мутации — дар или наказание?

87% тибетцев имеют мутацию в гене EPAS1, позволяющую им комфортно дышать разреженным горным воздухом: высота Тибетского плато составляет 4 тыс. м над уровнем моря, и здесь на 40% меньше кислорода, чем на равнине.

Житель низины не смог бы так жить, у него развилась бы высотная болезнь: головные боли, быстрая утомляемость, детская смертность была бы гораздо выше, чем у жителей гор. У тибетцев нет ни одной из этих проблем. Однако часто такие особенности имеют изнанку.

В 1994 году стала известна история о людях со сверхпрочным скелетом: в Коннектикуте (США) из страшной автокатастрофы водитель вышел без единого перелома. Рентгеновские снимки показали аномально плотные кости. Мужчину отправили в Йельский костный центр где обнаружилось, что его кости плотнее скелета обычного человека такого же возраста в восемь раз.

Позже выяснилось, что никто из его родных никогда ничего себе не ломал и не жаловался на ушибы. Исследования ДНК выявили мутацию в гене LRP5, сделавшую этих людей невероятно устойчивыми к различным повреждениям и ударам. Однако мужчина пожаловался, что ему никогда не удавалось держаться на воде, он всегда считал себя слишком тяжелым для плавания.

«С одной стороны, такие плотные кости менее ломкие, и человеку комфортно жить, осознавая, что риск получить переломы и травмы минимален. С другой стороны, такая плотность костей означает, что человек с большей вероятностью может утонуть, он менее плавучий, в отличие от того, у кого кости более полые», — объясняет Оксана Максименко, руководитель Центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины ИБГ РАН.

Носители мутации G6PD-Mahidol487A, затрагивающей ген фермента G6PD, практически невосприимчивы к малярии. Изменение в структуре серповидноклеточного белка гемоглобина делает эритроцит устойчивым к малярийному плазмодию, передаваемому через укусы комаров.

Естественный отбор позаботился о том, чтобы особенность прижилась в Азии и Африке, страдающих от малярии. Это очень опасный для жизни недуг: в 2019 году от него скончались 274 тыс. детей в возрасте до 5 лет (67% от всех «малярийных» смертей в мире).

Однако, например, от 18% до 25% населения юго-восточной Азии эта болезнь не страшна. Ученые из Института Пастера (Франция) и Университета Махидол (Таиланд) провели крупномасштабное эволюционное и эпидемиологическое исследование и доказали, что мутация позволяет своим обладателям не заболеть от укуса заразного комара, ответственного за половину всех случаев малярии в регионе.

«То же самое с ВИЧ-инфекцией: мутация поддерживается естественным отбором в регионах с высокой инфицированностью. Чтобы проникнуть внутрь клетки, вирус иммунодефицита должен присоединиться к рецептору, белку на поверхности, — говорит Константин Крутовский — У некоторых людей мутация в гене CCR5 изменила этот рецептор, и вирус не может к нему «прицепиться». Вероятность проникнуть внутрь клетки и вызвать заболевание у таких людей очень низкая. Фактически 3–6 людей из 1 000 устойчивы к ВИЧ. У северных народов цифра повыше — 0,6%, у южных поменьше — 0,3%. Однако мутация может давать побочные эффекты, поскольку измененный рецептор на поверхности клетки — это не очень хорошо».

Побочным эффектом мутаций могут стать заболевания крови, например, серповидноклеточная анемия, которая несет целый ряд необратимых последствий: от детских ишемических инсультов, повреждения селезенки у взрослых, легочной гипертензии, почечной недостаточности до летальных исходов.

Мутация в генах SCN9A, SCN11A и PRDM12 куда более редка: известно о полутора сотнях носителей на всей планете. Ее обладатели совсем не чувствуют боли, как Эшлин Блокер из американского городка Паттерсон. Повреждения в генах влияют на нервы, несущие болевые сигналы в мозг.

Эшлин окунала руки в кипяток, сдирала кожу с ладоней под струей отцовской мойки высокого давления, два дня ходила со сломанной лодыжкой, была укушена сотней огненных муравьев и получила много других травм. Никакой боли при этом она не ощущала, зато на теле каждый раз оставались отметины и шрамы.

Люди с такой мутацией редко доживают до 20 лет. Они могут погибнуть даже от аппендицита, потому что у них ничего не болит и проблему они замечают слишком поздно, когда уже началось смертельное воспаление. Эшлин Блокер сейчас 22 года, не так давно она попала в серьезное ДТП, отделавшись испугом.

Источник