Бактерии изучает наука: Наука изучающая: бактерии, зеленые растения, простейшие организмы. пресмыкающих грибы лишайники классификацией живых организмов мхи

Микробиология. Часть 2. | Открытые видеолекции учебных курсов МГУ

Курс лекций «Микробиология» читается студентам третьего курса биологического в 5 и 6 семестрах.  

Место микробиологии в системе биологических наук определяется спецификой ее объектов: во-первых, микробиология – это наука об определенном классе объектов, и в этом смысле она аналогична таким дисциплинам, как ботаника и зоология; во-вторых, микробиология изучает на своих объектах общие фундаментальные законы развития всего живого и таким образом относится к физиолого-биохимической ветви биологических дисциплин.

Основой материала лекций является подробное и систематическое изучение микроорганизмов, их классификации, биологических признаков и взаимодействия с другими биологическими организмами. Лекции построены на использовании современных сведений о систематике прокариот, их строении и регуляции метаболизма. Наряду с традиционным материалом, излагаются современные представления о морфологии и цитологии прокариот, а также методах экологии микроорганизмов, базирующиеся на научных достижениях последних лет.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Нитрификация..
Хемолитотрофия.

Трудности выделения Beggiatoa в чистую культуру.

Нитрифицирующие бактерии.

Фазы нитрификации.

Полная нитрификация аммония бактерией Nitrospira.

Роль нитрификаторов в цикле азота.

Схема окисления аммония нитрификаторами.

Метаболизм и характеристика нитрификаторов.

Энергетический метаболизм нитрификаторов.

Причины отсутствия роста нитрификаторов на гидроксиламине.

Обратный транспорт электронов при синтезе нуклеотидов.

Метаболизм углерода нитрификаторов.

Литотрофное окисление нитрита.

Систематика и характеристика нитрификаторов II фазы.

Особенности окисления нитрита.

Распределение в клетке других ферментов.

Углеродный метаболизм.

Лекция 2. Серные бактерии..
История открытия и характеристики анаммокс бактерий. 

Анаммоксосома, ее функции.

Сравнение окисления аммиака аэробами и анаэробами.

Виноградского.

Характеристика тиобацилл.

Сульфабациллы.

Сероокисляющие археи.

Распространение и местообитание серных бактерий.

Биохимия окисления тиосульфата.

Диспропорционирование тиосульфата в анаэробных условиях.

Диспропорционирование сульфита в анаэробных условиях.

Лекция 3. Серные и железоокисляющие бактерии..
Анаэробное дыхание серных бактерий.

Аэробное дыхание серных бактерий.

Углеродный метаболизм серных бактерий.

Серные бактерии в биометаллургии.

Железоокисляющие бактерии.

Сидерофоры.

Железоокисляющие бактерии, окисляющие другие металлы.

Ацидофильные железоокислители.

Марганец-окисляющие бактерии.

Бактерии, окисляющие другие металлы.

Рост железоокисляющих бактерий.

Шкала окислительно-восстановительных потенциалов бактерий.

Водородные бактерии.

Лекция 4. Водородные бактерии..
Биология водородной бактерии Alcaligenes eutrophus.

Систематика водородных бактерий. 

Местообитание водородных бактерий. 

Примеры аэробных водородных бактерий.

Гидрогеназы.

Схема электрон-транспортной цепи Alcaligenes eutrophus.

Биология водородной бактерии Alcaligenes eutrophus.

Биология Bradyrhizobium japonicum.

Практическое применение водородных бактерий. 

Карбоксидобактерии.

Характеристика карбоксидобактерий.

Примеры карбоксидобактерий.

Окисление СО различными группами бактерий.

Применение карбоксидобактерий.

Лекция 5. Фотосинтез..
Оксигенный фотосинтез.

Аноксигенный фотосинтез.

Возникновение фотосинтеза в эволюции.

Филогения фототрофных бактерий.

Свойства аноксигенных фототрофов.

Пути окисления соединений серы.

Фиксация углерода фототрофами.

Фотопроцесс у пурпурных, зеленых и гелиобактерий.

Лекция 6. Цианобактерии..
Углеродный метаболизм аноксигенных фототрофов.

Цикл Арнона.

Гидроксипропионатный цикл.

Цианобактерии.

Семейства и рода цианобактерий.

Роль цианобактерий в экосистемах.

Азотфиксация, группы азотфиксаторов.

Лекция 7. Азотфиксация..
Механизм азотфиксации.

Тест на определение азотфиксаторов.

Регуляция нитрогеназы.

Особенности биологии Streptomyces thermoautotrophicus.

Особенности работы нитрогеназы Streptomyces thermoautotrophicus.

Невозможность пересадки растениям генов нитрогеназы.

Краткие итоги темы по азотфиксации.

Глобальные циклы элементов.

Глобальный цикл углерода и кислорода.

Различные пути фиксации углекислого газа.

Лекция 8. Глобальные циклы элементов. .
фиксации углекислого газа.

Глобальный цикл азота.

Глобальный цикл серы.

Лекция 9. Экология..
Экология: определение, история и разделы науки.

Характеристики экологического фактора.

Синэкология и типа взаимоотношений между организмами.

Демэкология.

Экосистема озера.

Метод прижизненного окрашивания микроорганизмов.

Молекулярно-биологические методы.

Метод стабильных изотопов.

Сбор образцов для экологических исследований.

Лекция 10. Методы обнаружения микроорганизмов в пробах..
Методы обнаружения микроорганизмов в пробах.

Определение микробной биомассы и других параметров метаболизма микроорганизмов.

Симбиоз между фототрофами и сульфатредукторами.

Лишайники.

Другие примеры симбиозов.

Паразитические взаимоотношения.

«Грибные сады» муравьев.

Симбиоз кальмара со светящимися бактериями.

Пивоварение и виноделие.

Ботаника — наука о растениях. Что изучает ботаника?

Что изучает ботаника?

Ботаника — (от греч. botane — овощ, зелень, трава, растение). Это один из разделов биологии, комплексно исследующий мир растений. Флора земли  – это миллионы видов. Ботаника изучает и систематизирует виды растений, исследует их физиологию и анатомию, исследует наследственность (генетику), приспособляемость к окружающей среде, географическое расселение. Рассматривает проблемы экологии.

Как система знаний о растениях, ботаника формировалась во времена Древней Греции и Египта.  Она возникла и развивалась вместе с хозяйственной деятельностью человека, медициной. До наших дней дошли сочинения древних авторов: Ибн Сины (Авицены), индийское учение «Аюрведа» — наука о жизни, легендарная китайская книга о травах « Бэнь цао». Эти книги не только описывали растение, но указывали на их полезность для человека. Период великих географических открытий дал толчок развитию всех естественных наук, и ботаника – не исключение. Выдающийся ботаник и естествоиспытатель, шведский ученый Карл Линней создал и узаконил классификацию ботанического мира. Каждое растение на латинском языке получило два названия: рода и вида. Такая систематика существует и сейчас. Изобретение микроскопа привело к открытию клеточного строения растений и бурному развитию экспериментальных направлений развития науки. По сей день растения являются объектом изучения, так как они неотъемлемая часть нашей жизни.

Традиционно все растения делятся на две большие группы:

1. Низшие или нецветковые (водоросли, лишайники). Еще их называют слоевищными. Слоевище – тело низших растений.
2. Высшие – или цветковые, листостебельные растения. К ним относятся мохообразные, папоротники, хвощи и плауны, орхидеи, голосемянные и покрытосемянные.

В общепринятую классификацию не попали лишайники, грибы и бактерии. В настоящее время лишайники изучает наука  — лихенология, грибы – микология, бактерии – бактериология.

Современная наука о растениях включает в себя ряд разделов. Основной раздел – это систематика. Она занимается естественной классификацией растений по сходным признакам и объединяет их в виды. Это основа любой отрасли ботаники. Систематику можно разделить на две части: флористическую и географическую ботанику. Флористика рассматривает закономерности распространения видов растений на различных территориях, ареалах распространения. Ботаническая география отвечает на вопрос: «Почему в одном регионе растут определенные растения, а в другом – нет». Она изучает географические законы распространения растений на планете. Рассматривая развитие отдельных видов растений в историческом развитии, устанавливаются их генетические родственные связи. Этим занимается специальный раздел – филогения. Из истории развития ботаники известно, что первоначально растения систематизировались по внешним признакам – морфологическим. В наши дни используются знания клеточного строения растений. Морфологию делят на макро- и микро- уровни. Макроморфология изучает внешнее строения растения в целом. Микроморфология изучает растение с помощью микроскопа. Это цитология, эмбриология, гистология. В морфологии растений выделяются такие раздели как:

• Органография – описывается и сравнивается внешнее строение растений
• Палинология – строение пыльцы растений или его спор, их рассеивание и применение
• Карпология – изучаются строение и форма семян растений, классифицируются их плоды.
• Тератология – аномалии в строении растений, причины их проявлений, методы лечений и профилактики
• Анатомия – строение растения, в том числе и на клеточном уровне
• Физиология – изучает процессы роста и развития, питания, плодоношения и размножения растения, их закономерности
• Биохимия – объектом изучения являются вирусы и бактерии, высшие и низшие растения и химические процессы, происходящие внутри растения
• Генетика – наследственность и изменчивость, особенности развития того или иного вида, зависимость изменений от вмешательства человека
• Фитоценология – иногда приравнивается к геоботанике и рассматривает растительный покров как совокупность растительных сообществ, взаимоотношения между ними и между собой
• Геоботаника – раздел на стыке наук: ботаники, географии и экологии
• Экология растений – взаимоотношения растений с окружающим миром, создание идеальных условий произростания
• Палеоботаника – изучает вымершие организмы и историю развития растений

Науку о растениях можно классифицировать по объектам изучения:

• Альгология — (от лат. alga — морская трава, водоросль и греч. λογοσ — учение) — раздел биологии, изучающий водоросли. В современном понимании, водоросли – это гетерогенная экологическая группа. К ней относятся протисты, бактерии и растения.
• Бриология — (от греч. βρύον «мох» и …логия) — раздел ботаники, изучающий мохообразные растения. Бриологи изучают морфологические, биохимические. Генетические, физиологические особенности мхов и возможности их применения в бытовых и медицинских целях.
• Микробиология – дна из молодых и динамично развивающихся наук. Предмет ее изучения – это микро-жинь – все что не видимо невооруженным глазом. Это изучение бактерий, одноклеточных водорослей. Способы выживания растений в экстримальных условиях и их влияние на жизнь человека.
• Фитопатология – исследует болезни растений, ищет средства их защиты и разрабатывает методы профилактики, изучает условия возникновения и распространения массовых вспышек заболевания растений – эпифотий.

В 18 веке немецкий учены Гумбольдт А. обосновал появление тех или иных видов растений, их развитие от географической среды произрастания. Это послужило развитию таких отраслей ботаники как болотоведение, тундроведение, луговедение, лесоведение и т.п.

В современном мире наиболее важными задачами ботаники являются:

• Открытие новых видов растений и возможность их применения в жизни человека.
• Изучение свойств растений, их устойчивости и выносливости к болезням, повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
• Исследование действий растений на организм человека и животный мир.
• Влияние человека на формирование экосистем, защиты и сохранения растительного покрова нашей планеты.
• Изучение наследственности и изменчивости растений – как основа выращивания генномодифицированных растений. Выявление положительных и отрицательных влияний таких растений на человека и окружающий мир.

 Ботаника как и любая наука использует различные методы исследования:

1. Наблюдение – традиционный метод – наблюдение за жизнедеятельностью объекта в реальных условиях, без вмешательства. Используется и макроскопическом, и в микроскопических уровнях.
2. Сравнительный – сравнение исходного объекта с подобным для выявления сходных и отличительных черт.
3. Экспериментальный – искусственно созданный процесс для определения влияния различных факторов на жизнедеятельность растений. Может использоваться как в естественной среде обитания, так и в лаборатории.
4. Мониторинг – регулярное комплексное наблюдение за определенным объектом, оценка и прогнозирование состояние растительных сообществ, оценка воздействия на них природных и антропогенных факторов.
5. Статистический – математическая обработка материалов, собранных другими методами исследования. Установление на их основе закономерностей развития, прогнозирования ситуаций.

 Ботаника – это современная многоотраслевая наука, изучающая флору планеты Земля. Она использует как традиционные методы, так и современные химические, физические, молекулярные методы исследований. Глобальной проблемой современности стало производство продуктов питания. Эту задачу решают различные науки. Первое место занимает ботаника. Предметом ее исследования является растение, все аспекты его жизнедеятельности и полезности для человека. Не менее глобальной является проблема сохранения благоприятного климата на планете. Современная ботаника призвана разработать научные основы охраны природных экосистем. Большое внимание отводится охране редких и исчезающих видов растений, занесенных в Красную книгу.

Физика

166

Реклама и PR

31

Педагогика

80

Психология

72

Социология

7

Астрономия

9

Биология

30

Культурология

86

Экология

8

Право и юриспруденция

36

Политология

13

Экономика

49

Финансы

9

История

16

Философия

8

Информатика

20

Право

35

Информационные технологии

6

Экономическая теория

7

Менеджент

719

Математика

338

Химия

20

Микро- и макроэкономика

1

Медицина

5

Государственное и муниципальное управление

2

География

542

Информационная безопасность

2

Аудит

11

Безопасность жизнедеятельности

3

Архитектура и строительство

1

Банковское дело

1

Рынок ценных бумаг

6

Менеджмент организации

2

Маркетинг

238

Кредит

3

Инвестиции

2

Журналистика

1

Конфликтология

15

Этика

9

Биофизика. Предмет, объект и сущность Биофизики Комплекс Гольджи: строение и особенности  Биосинтез белка. Транскрипция и трансляция

Узнать цену работы

Узнай цену

своей работы

Имя

Выбрать тип работыЧасть дипломаДипломнаяКурсоваяКонтрольнаяРешение задачРефератНаучно — исследовательскаяОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерскаяНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация в ВАКПубликация в ScopusДиплом MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Принимаю  Политику
 конфиденциальности

Подпишись на рассылку,
чтобы не пропустить информацию об акциях

Новости / Служба новостей ТПУ

1. Главная страница

2. Новости

Версия для печати

28 июня 2019

| 2134

Теги:

наука

молодые ученые

биотехнологии

наука и инновации

фармацевтика

Студентка Томского политехнического университета Елена Хан изучает антибактериальные и противогрибковые свойства пигмента пиоцианина — биологически активного вещества, получаемого из штаммов псевдомонад — рода бактерий продуцентов. При этом методика получения пиоцианина, которую используют в ТПУ, более экономичная и менее токсичная по сравнению с другими технологиями.

Напомним, ранее в лабораториях ТПУ молодые ученые получили антибиотики для обработки растений из непатогенных штаммов псевдомонад: феназин-1-карбоновую кислоту, гидроксифеназин и гидроксифеназин-1-карбоновую кислоту. Это антибиотики широкого действия, которые убивают практически все фитопатогенные бактерии, вредящие растительным культурам.

По словам студентки Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Елены Хан, за последние 30 лет исследователи во всем мире разработали и получили большое количество новых противомикробных препаратов, однако одновременно увеличивается и устойчивость бактерий к ним. Поэтому перспективным направлением является выделение новых антимикробных субстанций, которые помогут снизить прогресс резистентности возбудителей инфекций к антибиотикам.

«Я занимаюсь исследованием антибактериальных и противогрибковых свойств биологически активного вещества из бактерий продуцентов — штаммов псевдомонад. Это пигмент пиоцианин. При этом для его получения используется технология, разработанная сотрудниками Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера ТПУ Марианной Чубик и Ириной Хохловой.

В основном пиоцианин получают, используя химические методы, тогда как мы предлагаем биологический синтез. Эта технология экономически выгоднее химических методов, она более простая и позволяет не использовать вредные и токсичные вещества»,

— рассказывает студентка.

Биологический синтез антибиотика происходит следующим образом: ученые получают штаммы бактерий из музея бактериальных культур СибГМУ, пересевают их на питательную плотную среду, а затем культивируют в жидкой среде несколько суток. После этого исследователи выделяют целевую субстанцию, используя органические растворители. В итоге политехники получают пиоцианин в виде кристаллов синего цвета.

«Он легко растворим в хлороформе, горячей воде, разбавленном этиловом спирте, соляной кислоте и ацетоне. Кроме того, было доказано, что продукт биосинтеза обладает ингибирующим действием по отношению к бактериям и микроскопическим грибам»,

— поясняет студентка ТПУ.

Следующая фаза научного проекта, которой занимается Елена Хан, это исследование спектра антибактериальных и противогрибковых свойств получаемого пиоцианина и определение бактерицидных доз. При этом используется метод последовательных разведений для определения минимальной подавляющей концентрации пиоцианина.

Фото: образец полученного пиоцианина

«Кристаллы пиоцианина мы растворяли в горячей воде и работали с этим веществом в жидком виде. В качестве мишеней мы использовали спорообразующие бактерии, плесневые грибки и стафилококк, каждый из которых вызывает распространенные инфекции. В пробирках с жидкой питательной средой смешивали модельные микроорганизмы и пиоцианин. Причем количество пиоцианина мы уменьшали, чтобы выяснить, какая концентрация вещества подавляет рост бактерий.  

Пиоцианин выступает как ключевой фактор оксидативного стресса у микроорганизмов — нарушает целостность структуры клеток, вызывает окисление и их последующую гибель»,

— уточняет Елена Хан.

Отметим, данные эксперименты еще не завершены. По словам научного руководителя проекта, доцента Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера Марианны Чубик, в ближайшее время совместно с сотрудниками СибГМУ планируется провести ряд исследований по установлению противомикробного и антигрибкового эффекта пиоцианина на реальных клинических вариантах возбудителей.

«Кроме того, ведутся работы по усовершенствованию технологии, повышению выхода нашего целевого продукта и возможному сокращению затрат на его производство. Не менее важными показателями являются чистота и стабильность получаемого вещества. Так, пиоцианин не очень устойчивое соединение и легко окисляется на воздухе. Над этой проблемой работает инженер НОЦ им. Кижнера Ирина Хохлова. Следующий этап ее работы — придание устойчивости получаемому пиоцианину. Это позволит использовать нашу активную субстанцию для создания новых антимикробных лекарственных препаратов», — говорит студентка.

Планета бактерий

 Константин Северинов: чему мы можем научиться у господствующей на Земле формы жизни

Окруженные со всех сторон бактериями, мы сидим в кафе Сколтеха, подкармливаем кофе с пирожными бактерий, проживающих в нашем теле, и говорим о бактериях, с каждым сказанным словом вдыхая и выдыхая их. Константин Северинов — один из тех ученых, кто, добившись международной известности, вернулся делать науку в Россию. Выпускник биофака МГУ, сейчас он заведует лабораториями в Институте биологии гена РАН и в Институте молекулярной генетики РАН, является профессором Сколковского института науки и технологий и профессором Университета Ратгерса (США). Впрочем, для нас главное — что он изучает этих маленьких невидимых существ, которые первыми заселили Землю​.

— Мне интересно, чтоб было интересно, — пожимает плечами Северинов. — Интересы, конечно, меняются, но я решил заняться биологией лет в шесть-семь и с тех пор не жалею. Я точно знаю, что мне неинтересно: делать полезные вещи ради пользы.

Кстати, я абсолютно убежден, что самые полезные приложения в биомедицине возникают не потому, что вы, например, решили победить рак и будете с ним бороться. Наука не боксерский матч. Отгадка, как правило, находится вовсе не там, где ее ищут.

Сейчас мне интересней всего, как происходит экспрессия генов, — как на молекулярном уровне принимается решение, чтобы ген начал или остановил свою работу. Эти процессы универсальны, понять их очень важно — они лежат в основе развития организма или заболеваний, таких как рак. А еще мне интересна экология микробов, взаимодействие микробов и вирусов друг с другом и с высшими организмами. Ведь основная форма жизни на Земле — это микробы. Она не только самая древняя, но и самая разнообразная, хоть мы и считаем себя венцом творения, самыми важными обитателями Земли. В реальности это, конечно, не так.

Главные жители Земли

[Кот Шрёдингера] Да ведь это мы — многоклеточные, такие разнообразные и непохожие друг на друга! А микробы хоть и существуют на миллиарды лет дольше, не слишком отличаются друг от друга, по крайней мере для неспециалиста.

[КС] Всё ровно наоборот: это мы очень скучные и одинаковы, а они очень даже разные! Критерий разнообразия — не ручки-ножки или цвет глаз, а разнообразие генетическое. Ведь всё живое — это просто генетический текст, послание, закодированное в виде последовательностей нуклеотидов ДНК. Оценить разнообразие жизни можно просто сравнив эти тексты. Точно так же можно оценить, например, разнообразие группы восточнославянских языков, сравнив русский, украинский и белорусский и подсчитав, сколько различий они накопили.

Бактерии — микроорганизмы, клетки которых не содержат ядра (прокариоты). Еще прокариотами являются археи, но их куда меньше. На сегодня описано около 10 тысяч видов бактерий, но предполагается, что их свыше миллиона. Впрочем, понятие «вид» у бактерий довольно условное.

Биоинформатика — очень модная наука. Она изучает, как передается и обрабатывается информация в живых клетках и между ними. В узком смысле — математические методы анализа геномов, позволяющие сравнивать их.

Геном — записанная с помощью ДНК наследственная информация, копия которой содержится в каждой клетке организма. Работу генома как организованного целого изучает геномика.

Представьте себе универсальное древо жизни — огромное дерево, на котором каждая веточка — это некий генетический текст, соответствующий какому-либо организму. Это дерево очень большое, и происходим мы из одного корня: вся жизнь возникла на планете единожды. Точнее, вся современная жизнь. Так вот, на этом очень разлапистом, ветвистом дереве все человечки, животные, растения и рептилии — это лишь одна небольшая веточка, а все остальные очень разные ветви — как раз микробы. Они для нас однообразны, потому что мы их не видим. Но с молекулярной точки зрения они составляют 90–95% разнообразия жизни на планете.

[КШ] Как это генетическое разнообразие проявляется в жизни микробов?

[КС] Я недавно готовил конференцию под названием «Экстремофилы», и мы общались с шефом департамента науки в Минобре. Так он сначала думал, что экстремофилы — это люди, которые катаются на горных лыжах вне подготовленных трасс. Экстремофилы — это и правда любители экстремальных условий, но только микробы. Условия жизни на планете очень разнообразны: от вечной мерзлоты до горячих источников, в которых может быть 110–120 градусов, а те из них, что на дне океана, находятся еще и под гигантским давлением. Есть места с безумной концентрацией соли, как Мёртвое море. Или с огромным количеством кислоты. И везде кипит жизнь, но единственные, кто там живет, — те самые микробы-экстремофилы. Происходит это потому, что они обладают удивительной генетической изменчивостью и адаптивностью. И в земле они есть, и в стратосфере. Вся планета, в духе учения Вернадского, живая.

[КШ] Вот тут, вокруг нас, воздух весь ими заполнен?

[КС] Что значит «заполнен»? Вон микроб пролетел, видите? Да, их много: в кубическом метре воздуха микробов примерно столько, сколько людей в Москве. А в кубическом сантиметре снега в Антарктиде от 10 до100 бактериальных клеток. Они могут не жить активно, а просто сидеть, словно пассажиры, и ждать, когда какой-нибудь айсберг отвалится и увезет их в Африку.

Фото: Фотобанк Лори  /  Колонии бактерий в чашке Петри.

Этот лабораторный сосуд был изобретён в 1877 году и назван так в честь изобретателя,

немецкого бактериолога Юлиуса Петри, ассистента Роберта Коха

Как эволюционируют микробы

[КШ] Бактерии эволюционируют быстрее других существ?

[КС] Просто они быстро делятся, и их очень много. Они словно самим господом богом созданы для эффективного естественного отбора. Кишечная палочка делится за 15 минут. Если вы посадили одну бактерию кишечной палочки в чашку, то через 8 часов обнаружите колонию ее потомков размером с булавочную головку — в ней будет 10 миллионов бактерий, это опять-таки — столько, сколько человек живет в Москве.

Чтобы попытаться выработать у москвичей устойчивость к радиации, придется взорвать над столицей атомную бомбу и ждать потомства от выживших. С бактериями всё гораздо проще — вырастили колонию за 8 часов, облучили ее, и вот уже можно изучать потомство наиболее жизнестойких особей. С ними удобно работать! Быстрее ли они эволюционируют? Нет, просто быстрее размножаются.

Горизонтальный перенос генов— передача генетического материала другому организму, не являющемуся потомком. 

Митохондрия — органелла (орган клетки) размером с бактерию, запасающая и высвобождающая по мере надобности энергию. У нее есть свой геном. Считается, что митохондрии — это бывшие бактерии, которые внедрились в клетки более продвинутых организмов.

Ретровирусы — вирусы, генетическая информация которых содержится в на молекуле РНК. После проникновения ретровируса в клетку его РНК переписывается в ДНК, которая транспортируется в ядро и встраивается в ДНК клетки. Самый известный представитель — ВИЧ.

[КШ] У них, кажется, есть специальный механизм, позволяющий обмениваться генами разным видам бактерий?

[КС] Есть, действительно. Генетика дарвинизма предполагала только вертикальную передачу признаков — по наследству. Всё древо жизни казалось такой ветвящейся структурой, растущей из одного корня и постепенно усложняющейся. Наверху, конечно же, всегда был человек. Предполагалось, что у каждого вида своя эволюционная траектория, идущая от общего корня, и эти траектории не пересекаются.

Но у бактерий широко распространен горизонтальный перенос генов, когда один вид обменивается генами с другим. Вот представьте себе: пошли вы в зоопарк, увидели слона — вам понравился его хобот, вы обменялись со слоном соответствующими генами и ушли уже с хоботом. Бактерии так делают часто — для одноклеточных это просто. И получается, что ветви на эволюционном древе не изолированы, а образуют сеть.

[КШ] Обмен генами случаен или бактериям действительно может понравиться чужой «хобот»?

[КС] Случаен, никто ничего не выбирает. Допустим, сидят себе бактерии, и тут вдруг становится очень плохо — среда изменилась. Большинство бактерий умирает, и вся их ДНК вытекает наружу. А некоторые выживают и встраивают в себя части этой ДНК. Большинству это ничего не дает, а кто-то получает новые возможности — он растет, и ему становится совсем хорошо, потому что все вокруг погибли: еды куча, никто не мешает.

Фото: Microbe World/flickr.com  /  Споры сибирской язвы.

Они могут выдержать долгое кипячение и подолгу не гибнут в дезинфицирующих препаратах

[КШ] У людей довольно большая часть ДНК вирусного происхождения. Значит, тут тоже речь идет о горизонтальном переносе. Возможен ли перенос генов от бактерий к людям?

[КС] Нет, у нас с бактериями разные вирусы. У нас нет бактериальных генов, кроме тех, что мы когда-то получили от бактерий, ставших митохондриями в клетках нашего организма. Помните, как возникли клетки, от которых произошли мы и все, кого мы видим в зоопарке? Наш одноклеточный предок захватил некую древнюю бактерию и заставил ее кашу варить — энергию вырабатывать. Но чтобы эта бактерия не прибила нашего предка, большинство генов из нее было перенесено в ядро.

А гены вирусов, про которые вы говорите, действительно составляют у нас солидную часть генома. Это остатки ретровирусов, которые встроились в разные места нашей ДНК. Они встроились так, чтобы мешать работе наших генов, но испортились потихонечку. Некоторые из них, правда, еще могут прыгать по ДНК, и когда они прыгают, то могут возникать неприятные вещи типа рака. Кстати, интересно, что мы довольно сильно отличаемся от обезьян по «вирусному геному», а те 30 тысяч генов, которые кодируют белки, отличаются от обезьяньих гораздо меньше.

1676 год

Это год, когда человек впервые увидел бактерии. Это был голландский натуралист Антони ван Левенгук, усовершенствовавший микроскоп. Как и всех прочих микроскопических существ, он назвал их «анималькули». 

[КШ] Способны ли бактерии наследовать приобретенные признаки?

[КС] Несколько назад опыты показали, что таки да, у бактерий может быть так называемая ламарковская наследственность, связанная с горизонтальным переносом генов. Например, у бактерий открыли некую новую иммунную систему. У людей, которые занимаются оптимизацией штаммов для молочной промышленности, есть большая проблема: вирусы убивают ферментацию, и миллиарды долларов теряются из-за испорченного молока. Если вирус заражает бактерию, все бактерии дохнут, но иногда возникают бактерии, устойчивые к вирусу. Почему?

Оказалось, вовсе не потому, что в популяции изначально были резистентные  бактерии. Механизм возникновения устойчивости обнаружился такой: небольшой кусочек ДНК вируса попадает в геном бактерии и делает ее устойчивой к вирусу. Этот захваченный фрагмент ДНК, примеряется к заходящему вирусу, и если обнаруживается полное соответствие, бактерия вирус убивает. Это как память, которая передается по наследству. Но такая иммунная система не очень эффективна: она работает только при условии, что чужеродная ДНК точно соответствует захваченному куску. Даже одно различие не позволит убить вирус.

Но с точки зрения генных инженеров и ученых, которые хотят лечить всякие генные болезни, этому механизму цены нет — на его основе совсем недавно был создан метод редактирования генома CRISPR, который сейчас не использует только ленивый. Я думаю, первое действительно эффективное лекарство от рака возникнет именно благодаря этой технологии. Есть, например, больной с лейкемией, у него в ДНК изменена лишь одна буква из трех миллиардов. До недавних пор не было технологии, позволяющей найти и изменить единственную опечатку. А эта система способна гарантированно узнать неправильную копию и уничтожить ее. То есть бактериальную иммунную систему фактически научились инсталлировать в человеческую клетку, и она работает как часы. Теперь мы можем заменить любую букву в нашем генетическом коде.

Фото: Microbe World/flickr.com  /  Колония сальмонеллы.

Этот род бактерий назван в честь их открывателя ветеринара Дэниеля Салмона (1850–1914)

[КШ] Скоро ли методы редактирования генома позволят нам самим создавать полезных микробов?

[КС] Молекулярная инженерия существует давно — с 1973 года, и изменить бактерию не такая сложная задача. У моих студентов в Сколтехе завтра начинается практикум: они все будут это делать. Но что получится, мы не знаем. Предсказать, как изменение гена или внесение дополнительного гена повлияет на конечный результат, мы пока не можем.

Сейчас в моду входит системная биология, которая пытается предсказать последствия генетических изменений в организме, пытается конструировать какие-то новые генетические сети с требуемыми свойствами. Чтобы кишечная палочка, например, ела нефть, ей нужно ввести некий комплекс генов, который, по мнению исследователей, связан со способностью перерабатывать нефть. Эта задачу очень трудно решить — мы слишком мало знаем. Изменить ген легко, но, скорее всего, то, что получится, не будет работать: вы просто испортите генетический механизм, и палочка умрет либо станет кривая или косая.

Зоопарк внутри человека

[КШ] Если они так хорошо приспосабливаются, не обречены ли мы на проигрыш в гонке вооружений с микробами? Рано или поздно появится смертельная инфекция, с которой невозможно будет справиться…

[КС] Эти страхи возникли еще в XIX веке с подачи Пастера, когда вдруг выяснилось, что мы находимся в состоянии войны с коварным противником — микробами. Но реальная ситуация совершенно не такая. Большинство микробов о нас знать не знают, они занимаются своими делами, и мы им глубоко безразличны. Идея, что микробы — это что-то очень плохое, посланное богом за наши прегрешения, совершенно неверна. Мы зависим от микробов гораздо больше, чем они от нас. Наше тело состоит из триллиона клеток — потомков единственной оплодотворенной яйцеклетки. При этом внутри нашего организма находится 10 триллионов бактериальных клеток! Большая часть из них живет в кишечнике и составляет огромный орган, который сейчас называют микробиом.

Обычно говорят, что самый крупный орган человека — печень: она весит больше мозга. Но на самом деле это, конечно, микробиом. Он выполняет массу совершенно необходимых для нас функций. Например, наши клетки вдруг потеряли возможность производить ряд витаминов, необходимых для жизни. Мы можем себе это позволить, потому что в нас живут бактерии, которые производят эти витамины. Они вносят огромный вклад и в работу иммунной системы, защищая нас от вредных бактерий, которых абсолютное меньшинство.

Метагеном — совокупный геном сообщества организмов, живущих вместе. Недавно, например, китайские ученые прочитали метагеном микробов, обнаруженных в смоге Пекина. Их там оказалось очень много, больше тысячи.

Микробиом человека — сообщество бактерий, живущих в нашем кишечнике. Мы никогда не будем одиноки!

Секвенирование — определение последовательности нуклеотидов, из которых состоит ДНК, то есть прочтение генетического кода.

[КШ] Бактерии, которые внутри нас живут, хорошо изучены?

[КС] Ученые совсем недавно поняли всю степень их разнообразия, что у нас внутри целый зоопарк, огромная «темная материя» микробов. Раньше микробиологи изучали только те бактерии, которые им удавалось вырастить в чашке Петри. Но подавляющее их большинство — 99,99% — просто не хотят на наших чашках расти, им не нравится питательная среда, которую мы им предлагаем. А современные методы геномного секвенирования позволяют читать геномы даже бактерий, культивировать которые не получается.

Вот вы можете походить по комнате с пылесосом и засосать воздух, а потом с помощью современных машинок выделить из пыли все ДНК и определить так называемый метагеном комнаты. Метагеном — это набор генов всех организмов, которые присутствовали в анализируемом образце. И в нем вы обнаружите огромное количество генетических следов разнообразных неизвестных бактерий. Если речь идет о метагеноме кишечника, то вы можете найти корреляции между какими-то кусками этих генетических текстов и какими-то свойствами человека — например, продолжительностью его жизни или какими-то патологиями.

[КШ] Метагеном каждого человека уникален?

[КС] Человек несет в себе уникальный набор микробов, внутри семьи они обычно похожи. Это важно для диагностики и персональной медицины ближайшего будущего, например для разработки правильной диеты. Диета оказывает огромное влияние на что угодно. Но когда я ем шоколадку, мои клетки получают не какао, сахар и масло, а продукты их глубокого разложения живущими в моем пищеварительном тракте бактериями. Есть такая замечательная вещь, как пересаживание кала, — этот метод в США прошел клиническое испытание на людях и уже используется. Оказывается, лучший способ похудеть — это пересадить себе какашку худого человека, которая, как известно, в основном состоит из его бактерий.

В дальнейшем можно будет на своей странице в соцсетях выставлять не только геном, но и метагеном. И если какой-нибудь Цукерберг или Брин будут иметь доступ к этой информации, они смогут проводить исследования, например, о связи определенной бактерии с желанием, я не знаю, купить айфон. А медики, скажем, выяснят, что все, кто ел огурцы и имел такую-то бактерию, рано умерли. То есть бактерии могут служить диагностическими маркерами заболеваний или какого-то поведения.

0,75 мм

Таков размер самой крупной бактерии Thiomargarita namibiensis.  Большинство же бактерий имеют размер 0,5–5 мкм. 

[КШ] Сейчас что можно сказать о человеке, проанализировав его метагеном?

[КС] Да почти ничего. Кстати, проанализировав геном, тоже почти ничего пока нельзя сказать. К сожалению, это сложно. Любой человек с точки зрения геномики — это, в общем, одна и та же книжка. Если вы возьмете «Войну и мир» и увеличите ее в тысячу раз, там будет три миллиарда букв. Каждый из нас — произведение, содержащее три миллиарда букв ДНК, но при этом отличаемся друг от друга лишь на 0,1% этой последовательности — на три миллиона букв. Эти «опечатки» обеспечивают нашу индивидуальность и предрасположенность к болезням. Есть очень простые заболевания, как гемофилия у Романовых, причиной которой служит одна-единственная опечатка. Но на возникновение шизофрении или рака влияют десятки и сотни опечаток — пока вычленить все влияния не представляется возможным. С микробиомом то же самое.

[КШ] А как же антибиотики? Получается, они разрушают всё наше уникальное сообщество бактерий?

[КС] Такое ощущение, что, хотя на короткое время антибиотики резко всё меняют, потом микробиом восстанавливается в прежнем виде. Возможно, это связано с аппендиксом. Некоторые ученые утверждают, что аппендикс — это такой резервуар, маленький домик для нашей микрофлоры.

Фото: Shutterstock  /  Heliobacter pylori. Считается, что именно эта бактерия виновна в развитии язвы желудка

О чем микробы говорят друг с другом

[КШ] Почему разные страшные эпидемии обычно приходят из Африки? 

[КС] Думаю, это не совсем правильное утверждение, — уверен, например, что туберкулез не оттуда. В Африке просто разнообразные условия и биоразнообразие очень большое. Это такая гигантская лаборатория, в которой можно обкатывать всякие новые варианты. И одна из причин, почему Африку так тяжело было завоевать или покорить. Европейская цивилизация развивалась в схожих климатических условиях. А когда вы движетесь с севера на юг, возникают новые климатические зоны с новыми микробами. То же самое в вытянутой с севера на юг Америке: майя, инки, ацтеки почти не общались друг с другом, потому что не могли пройти этот барьер — в новых природных условиях их убивали непривычные для их организма микробы.

[КШ] Сами бактерии как-то общаются между собой?

[КС] Безусловно, с помощью химических сигналов. Антибиотики ведь не люди изобрели — это вещества, с помощью которых микробы общаются друг с другом. Ученые всегда изучали бактерий в чистой культуре определенного вида, но в природе такого не бывает: у любого места обитания свой микробиом, сообщество разных микробов, где все зависят друг от друга. У них сложные отношения, всё как у людей, хотя конечная цель каждого вида — победить, всё захватить. Но другие бактерии не дают — возникает какой-то баланс.

Самая важная информация для бактерий — это есть ли еда, сколько вокруг других представителей твоего вида и других видов. Определяют они это с помощью механизма, который по-английски называется quorum sensing, — некоторые переводят это как «чувство локтя». В небольшом объеме среды каждая бактерия выпускает наружу какое-то вещество, которое ее собратья могут почувствовать. Если бактерий много, то и вещества будет много — они поймут, что здесь тесно и, вместо того чтобы размножаться как бешеные, образуют споры или биопленку. Так, например, происходит в легких больного муковисцидозом — микробы говорят другу: «Нам здесь стало очень тесно» и образуют пленки, а больной при этом умирает. Для таких сообщений им и нужны антибиотики.

Фото: Andrii Muzyka/Shutterstock  /  Бактерии и вирусы в сосуде человека среди клеток крови

[КШ] То есть антибиотик — это сигнал типа «убей себя», а не какой-то яд, который, допустим, мембраны разрушает?

[КС] Да, антибиотик — это информация, сигнальная молекула, которая изменяет экспрессию генов. В природе антибиотики, как правило, не достигают такой концентрации, при которой убивают. А поскольку антибиотики были изобретены бактериями для общения между собой, то и гены устойчивости к антибиотикам возникли давным-давно, задолго до всяких врачей. Именно поэтому победить устойчивость к антибиотикам всё равно никогда не удастся. Гены устойчивости появились не потому, что злые бактерии вдруг решили наступить на горло нашей песне. Если вы возьмете образцы бактериальной ДНК из скважины, пробуренной в вечной мерзлоте, то, конечно, найдете гены устойчивости ко всем антибиотикам. Ведь бактерия, которая их производит, по определению к ним устойчива, то есть сама является источником антигенов.

Война с микробами: антибиотики и бактериофаги

[КШ] Что-то в последние десятилетия ничего не слышно о новых антибиотиках.

[КС] Они не появляются с конца 80-х годов. Во-первых, до недавнего времени антибиотики, которые были, и так работали хорошо. Во-вторых, новые найти очень непросто. Золотой век антибиотиков закончился. Вот я, например, работаю в Институте микробиологии Ваксмана [подразделение Университета Ратгерса — КШ] , а Ваксман — это человек, который получил Нобелевскую премию за стрептомицин, которым изначально лечили туберкулез. Так вот, он отправлял своих друзей и сотрудников по городам и весям за образцами земли, потому что большинство антибиотиков производится почвенными бактериями: их там слишком много живет — вынуждены общаться. В институте, построенном на его Нобелевскую премию, эти почвенные бактерии до сих пор болтаются — работать там невозможно, потому что они всё перезаразили. Крупные фармкомпании тоже собирали образцы почвы по миру и потом из найденных в ней бактерий выделяли антибиотики. Выделяли-выделяли — так возникло большинство антибиотиков, но постепенно новые перестали появляться. Потому что количество культивируемых бактерий невелико.

Для того чтобы выделять новые антибиотики, по-видимому, будет использоваться та самая геномика, которая позволяет смотреть генетическую информацию «темной материи» неизвестных бактерий. Биоинформатика может выделить кластеры генов, которые потенциально могут кодировать антибиотики, потом генные инженеры будут создавать специальные штаммы-продуценты.

Собственно, этим и я занимаюсь — мы делаем предсказания: мол, такая-то бактерия, такие-то гены могут быть ответственны за производство таких-то веществ. Потом мы это вещество должны получить, поймать, охарактеризовать, выявить его структуру, показать, что это вещество действует на клетку, понять, как именно действует, почему оно проходит в клетку, почему убивает клетки и при этом не убивает ту клетку, которая его производит, как вещество делается.

Фото: NOBEASTSOFIERCE/Shutterstock  /  Раскрашенная электронная миктофотография бактерии сальмонеллы, возбудителя самльнонеллеза

[КШ] То есть у вас в лаборатории есть претенденты на новые антибиотики?

[КС] У нас есть некоторое количество новых, еще не описанных веществ с интересными функциями. Но мы изучаем их с точки зрения механизмов действия, а не с точки зрения практического применения.

Понимаете, найти какое-то вещество, которое убивает бактерию, несложно, таких веществ десятки тысяч. Проблема в том, что антибиотик не должен вызывать в клетках человека никаких разрушений. Еще вы должны будете доказать, что, если он попадет в кровь, то будет поглощаться и доставляться к источнику инфекции в требуемой концентрации. Он должен быть достаточно стабилен, его нужно произвести в больших количествах, и это должно быть экономически выгодно. С точки зрения промышленного производства всё это гораздо важнее, чем просто найти антибиотик.

~700

Столько разновидностей бактерий живёт у вас во рту (приблизительная оценка). При среднем поцелуе партнеры обмениваются примерно 80 миллионами бактерий. 

[КШ] Так все-таки, не уничтожат нас микробы, пока мы будем решать все эти вопросы? Появляются новые болезни, бактерии быстро приобретают устойчивость к антибиотикам… 

[КС] Это, конечно, ужас, но не ужас-ужас-ужас. Прямо сейчас никто не вымирает. Новых болезней немного, а вот масса заболеваний, которые до недавних пор воспринимались как генетические или связанные с какими-либо дефектами, как выясняется, имеют бактериальную природу: от диабета до колитов и даже шизофрении — оказывается, чтобы завелись тараканы в голове, нужны кое-какие бактерии в животе.

[КШ] Сможем ли мы когда-нибудь победить все инфекции, найти средство от всех вредных микробов?

[КС] Нет, излечить всё и вся, конечно же, не получится. Взять те же антибиотики: если они очищают от микробов какую-то нишу, где те спокойно жили, там обязательно заводится кто-нибудь другой. Все-таки жизнь существует уже 3,5 миллиарда лет и научилась приспосабливаться ко всяким разностям. Особенно учитывая, что бактерии постоянно обмениваются своими генами и вирусами. А мы — та среда, в которой происходит их отбор. Когда среда меняется, меняются и они.

Фото: Shutterstock  /  Бактерия путешествует по кровяному руслу

[КШ] Кроме антибиотиков у нас есть еще одно супероружие — бактериофаги.

[КС] Бактериофаги — это вирусы бактерий, их огромное количество. Бактериям в этом смысле жить гораздо тяжелее, чем нам. Поскольку каждый бактериофаг специфичен к той бактерии, на которой паразитирует, они могут быть эффективнее, чем антибиотики. Бактериофаги открыли лет сто назад, и изначально именно их планировали использовать против бактерий. Но открытие антибиотиков позволило на время забыть про бактериофагов.

Тем не менее в бывших соцстранах бактериофаги широко применялись, потому что, с одной стороны, с антибиотиками у нас были проблемы, а с другой — человек, открывший бактериофаги, Феликс Д’Эрелль, большой любитель путешествий и экзотических женщин, приехал в середине тридцатых готов в Грузию, нашел там всё, что любил, и создал институт бактериофагов. Потом, правда, удрал, говорят, не поделил женщину с каким-то энкавэдэшником. Но институт остался, там же был завод, где делались таблетки, такие заводы и сейчас есть в Нижнем Новгороде и Перми. У советского солдата в личном пакетике всегда была таблетка интестифага. Кстати, большинство войн сегодня  проигрывается, как и во времена Римской империи, не из-за поражений, а из-за поносов.

[КШ] Чем бактериофаги хуже антибиотиков? 

[КС] По идее, бактериофаг очень удобен, потому что убивает именно ту бактерию, под которую заточен. Но он сам по себе вызывает иммунный ответ организма. Еще одна проблема — конструирование новых бактерий: бактериофаги часто переносят ДНК от одной бактерии к другой. И масса новых патогенов — это обычные бактерии, которые просто подцепили вирус. Поэтому есть сильное подозрение, что широкое использование бактериофагов могло бы привести к развитию новых опасных патогенов.

Точных ответов никто не знает, слишком мало было надежных исследований. На Западе интерес к этой теме сейчас возрос: например, бактериофагами лечат «ножки Буша», на которых развивается сальмонелла, — опрыскивают их, как спреем, и увеличивают срок годности.

У бактериофагов есть гены, которые позволяют убить клетку. И если вы умеете читать геномы бактериофагов и определять нужные гены, то можете просто применять их как инструмент для выделения генов, продукты которых могут быть использоваться как кандидаты в антибиотики.

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №4 (06) за апрель 2015 г.

Источник: kot.sh

Ученые создали алгоритм, упрощающий анализ генома болезнетворных бактерий

14.10.2021 18:20

1554

Добавить в закладки

Ученые ИТМО разработали алгоритм для анализа бактериальных геномов. Метод позволяет менее чем за минуту автоматически распознать в геномах изменения, ответственные за эволюцию бактерий, в том числе вызывающих заболевания человека. Инструмент упростит изучение эволюционных механизмов бактериальных геномов. Он уже был протестирован на штаммах стрептококка — возбудителя пневмонии — и кишечных палочках.

Сравнительная геномика позволяет изучать историю происхождения геномов живых существ, их изменчивость, чтобы выявить эволюционные сценарии и реализующие их молекулярные механизмы.

Разработанный биоинформатиками ИТМО и сотрудниками Института науки и технологии в Австрии алгоритм PaReBrick позволяет автоматически идентифицировать параллельные перестройки в бактериальных популяциях. Сначала инструмент изучает коллекцию штаммов, представленных в виде последовательности общих блоков в геномах различных живых организмов, и их филогенетическое дерево, которое демонстрирует эволюционные взаимосвязи между ними. Затем он определяет перестройки  в геноме и визуализирует информацию на филогенетическом дереве, отображающем нужный признак, например, наличие определенного гена.

Алгоритм был протестирован на наборе данных, включающем порядка 200 штаммов стрептококка — бактерии, вызывающей пневмонию. 

По словам главного автора исследования, аспиранта факультета информационных технологий и программирования ИТМО Алексея Забелкина, толчком к проекту стала работа коллег ИППИ РАН, которые описали ранее неизвестный эволюционный механизм антигенной вариации, позволяющий патогену оставаться невидимым для иммунной системы человека. Сравнивая геномы разных штаммов стрептококка, они обнаружили, что одно и то же эволюционное событие  (изменение порядка генов и их фрагментов в геноме) происходит  в разных штаммах независимо, существенно меняя свойства этого патогена. Но обычно подобные исследования проводятся вручную и занимают много времени, теперь же метод ученых ИТМО поможет автоматизировать этот процесс.

«Наш метод умеет анализировать филогенетическое дерево, построенное для бактериальных штаммов,  изучать схожие участки в геномах, автоматически находить нужные нам признаки и раскрашивать штаммы на филогенетическом дереве в определенный цвет в зависимости от состояния признака (например, была инверсия или нет). Это визуальное отображение информации о геноме в виде графов», — поясняет Алексей.  

Предложенный учеными метод универсален и может быть использован для анализа различных бактериальных штаммов стрептококка и других бактерий. 

«Такой систематический анализ с точки зрения биоинформатики, построения деревьев и изучения эволюции последовательностей большого количества штаммов мало кто делал. Обычно люди находят подобные явления “в пробирке”. Допустим, биолог обнаружил какие-то закономерности в одном определенном штамме и потом их описал. Наш проект решает эту проблему, анализируя данные множества штаммов одного вида и сравнивая их», — заключает исследователь.

Алгоритм может использоваться в медицине, генной инженерии, сельскохозяйственных и фундаментальных биологических исследованиях. Например, изучение эволюционных механизмов бактерий позволяет узнать потенциальные причины их устойчивости к антибиотикам и их стратегии эволюции — все это может существенно упростить работу врачей, биоинформатиков, биологов.

Источник информации: пресс-служба Университета ИТМО

Источник фото: https://news.itmo.ru/ru/science/it/news/5477/

Разместила Ирина Усик

бактерии
геном
итмо

Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.

НАУКА ДЕТЯМ

Молодые ученые РАН обратились с просьбой о брони от мобилизации – «МК»

13:57 / Наука и общество

Лень мозга. Как наш разум обманывает сам себя ради сохранения энергии

13:00 / Биология, Нейронауки

Ученые объяснили, чем многокомпонентные топливные смеси лучше простого угля

12:30 / Физика

Технологию переработки древесных отходов в бумагу и картон запатентовали ученые Пермского Политеха

11:30 / Химия

26.09.22 — Открытие международной конференции «Суперкомпьютерные дни в России»

18:30 / Информационные технологии, Математика, Наука и общество, Новые технологии

Начался третий сезон молодежного научно-популярного конкурса «Наука. Территория героев»

16:58 / Досуг, Наука и общество, Персона

Ростех создал «умную» платформу для земледелия

16:44 / Биология, Новые технологии, Экономика

Президент РФ Владимир Путин утвердил Геннадия Красникова в должности президента РАН

16:13 / Наука и общество

Сухие электроды для «умной» одежды от ученых ТПУ готовятся к доклиническим испытаниям

15:35 / Наука и общество, Новые технологии

В атмосфере Юпитера обнаружена «тепловая волна» в 10 раз больше Земли

15:00 / Астрономия

Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008

04.03.2019

Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002

04.03.2019

Вспоминая Сергея Петровича Капицу

14.02.2017

Смотреть все

Наука занимающаяся классификацией организмов. Биология как наука. Методы научного познания. А10. Какие бактерии улучшают азотное питание растений

1. Какой из перечисленных ниже процессов характерен только для животных?

1) образование органических веществ из неорганических на свету

2) восприятие раздражений из окружающей среды и преобразование их в нервные импульсы

3) поступление веществ в организм, их преобразование и удаление конечных продуктов жизнедеятельности

4) поглощение кислорода и выделение углекислого газа в процессе дыхания

2. Какое свойство организмов обеспечивает преемственность жизни на Земле?

1) обмен веществ

2) раздражимость

3) размножение

4) изменчивость

3. Укажите признак, характерный только для царства животных.

1) дышат, питаются, размножаются

2) состоят из разнообразных тканей

3) обладают раздражимостью

4) имеют нервную ткань

4. Русский биолог Д.И. Ивановский, изучая заболевание листьев табака, открыл

1) вирусы

2) простейших

3) бактерии

5.Развитие организма животного от момента образования зиготы до рождения изучает наука

1) генетика

2) физиология

3) морфология

4) эмбриология

6.Строение и распространение древних папоротниковидных изучает наука

1) физиология растений

2) экология растений

3) палеонтология

4) селекция

7. Какая наука изучает многообразие организмов и объединяет их в группы на основе родства?

1) морфология

2) систематика

3) экология

4) физиология

8.Для изучения строения молекул полисахаридов и их роли в клетке используют метод

1) биохимический

2) электронной микроскопии

3) цитогенетический

4) световой микроскопии

9. Способность организма отвечать на воздействия окружающей среды называют

1) воспроизведением

2) эволюцией

3) раздражимостью

4) нормой реакции

10. Генеалогический метод использует наука

1) морфология

2) биохимия

3) генетика

4) эмбриология

11.Изучение сортового и видового разнообразия растений – задача науки

1) палеонтологии

2) биогеографии

3) экологии

4) селекции

12.Какой уровень организации живого служит основным объектом изучения цитологии?

1) клеточный

2) популяционно-видовой

3) биогеоценотический

4) биосферный

13.Обмен веществ характерен для

1) тел неживой природы

2) бактериофагов

3) вирусов гриппа

4) водорослей

14. На каком уровне организации происходит реализация наследственной информации?

1) биосферном

2) экосистемном

3) популяционном

4) организменном

15.Наука, классифицирующая организмы на основе их родства, –

1) экология

2) систематика

3) морфология

4) палеонтология

16. Высшим уровнем организации жизни является

1) организм

2) экосистема

3) биосфера

4) популяция

17. Генные мутации происходят на уровне организации живого

1) организменном

2) популяционном

3) видовом

4) молекулярном

18.Получением высокоурожайных полиплоидных растений занимается наука

1) селекция

2) генетика

3) физиология

4) ботаника

19.Выведением новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов занимается наука

1) генетика

2) биохимия

3) цитология

4) селекция

20. Какие методы используют для изучения строения и функций клетки?

1) генная инженерия

2) микроскопирование

3) цитогенетический анализ

4) культуры клеток и тканей

5) центрифугирование

6) гибридизация

21. Методы выведения новых пород животных разрабатывает наука

1) генетика

2) микробиология

3) селекция

4) физиология животных

22. Генетика имеет большое значение для медицины, так как она

1) устанавливает причины наследственных заболеваний

2) создает лекарства для лечения больных

3) ведет борьбу с эпидемиями

4) защищает окружающую среду от загрязнения мутагенами

23. Главный признак живого –

1) движение

2) увеличение массы

3) обмен веществ

4) преобразование веществ

24. Изучать структуру органоидов клетки позволяет метод

1) светового микроскопирования

2) электронного микроскопирования

3) центрифугирования

4) культуры тканей

25.Процессы экологического и географического видообразования исследует наука

1) генетика

2) селекция

3) об эволюции

4) систематика

26. Изучением влияния загрязнений на окружающую среду занимается наука

1) физиология

2) экология

3) биогеография

4) селекция

27. По каким признакам живые организмы отличаются от тел неживой природы?

1. единство химического состава (С, Н.О, N – 98 %, образуют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты

2. клеточный принцип организации (клетка – структурная и функциональная единица живого. Исключение составляют вирусы, не имеющие клеточного строения, но не способные к размножению вне клетки)

3. энергозависимость

4.открытость

5. обмен веществ (дыхание, питание, выделение)

6. раздражимость (таксисы у простейших, тропизмы и настии у растений, рефлексы у животных)

7. саморегуляция

8. наследственность (способность передавать признаки от предков к потомкам)

9. изменчивость (способность приобретать новые признаки)

10. Рост (количественные изменения)

11. развитие (качественные изменения). Онтогенез – индивидуальное развитие. Филогенез – историческое развитие

12. ритмичность (фотопериодизм)

13. дискретность (способность состоять из отдельных частей, взаимосвязанных друг с другом и формирующих единое целое)

28. В цитологии используют метод

1) гибридологического анализа

2) искусственного отбора

3) электронной микроскопии

4) близнецовый

29. Клевер красный, занимающий определенный ареал, представляет собой уровень организации живой природы

1) организменный

2) биоценотический

3) биосферный

4) популяционно-видовой

30. Эмбриология – наука, которая изучает

1) ископаемые остатки организмов

2) причины мутаций

3) законы наследственности

4) зародышевое развитие организмов

31. Какая наука изучает строение и функции клеток организмов разных царств живой природы?

1) экология

2) генетика

3) селекция

4) цитология

31.Основная задача систематики – изучение

1) этапов исторического развития организмов

2) отношений организмов и окружающей среды

3) приспособленности организмов к условиям обитания

4) организмов и объединение их в группы на основе родства

33.На каком уровне организации живого осуществляется в природе круговорот веществ?

1) клеточном

2) организменном

3) популяционно-видовом

4) биосферном

34. Увеличение массы и размеров тела в онтогенезе человека –

1) размножение

2) развитие

3) рост

4) эволюция

35.Для живых объектов природы, в отличие от неживых тел, характерно

1) уменьшение веса

2) перемещение в пространстве

3) дыхание

4) растворение веществ в воде

36. Для выявления изменений, происходящих в живой клетке в процессе митоза, используется метод

1) микроскопии

2) пересадки генов

3) конструирования генов

4) центрифугирования

37. Ископаемые остатки организмов изучает наука

1) биогеография

2) эмбриология

3) сравнительная анатомия

4) палеонтология

38. Наука о многообразии организмов и распределении их по родственным группам –

1) цитология

2) селекция

3) систематика

4) биогеография

39.В какой микроскоп можно увидеть внутреннее строение хлоропластов?

1) школьный

2) световой

3) бинокулярный

4) электронный

40. Один из признаков отличия живого от неживого – это способность к

1) изменению размеров

2) самовоспроизведению

3) разрушению

41.Изучение строения мельчайших органоидов клетки и крупных молекул стало возможным после изобретени 1) ручной лупы

2) электронного микроскопа

3) штативной лупы

4) светового микроскопа

42.Наука, изучающая сходство и различие зародышей позвоночных, –

1) биотехнология

2) генетика

3) анатомия

4) эмбриология

43.Близнецовый метод используется в науке

1) селекции

2) генетике

3) физиологии

4) цитологии

44.Образование новых видов организмов происходит на уровне организации живого

1) организменном

2) популяционно-видовом

3) биогеоценотическом

4) биосферном

45.Какая наука занимается проблемами взаимосвязи организмов между собой и их средой обитания?

1) палеонтология

2) эмбриология

3) экология

4) селекция

46. Какому уровню организации живого свойственны хромосомные мутации?

1) организменному

2) видовому

3) клеточному

4) популяционному

47.В световой микроскоп можно увидеть

1) деление клетки

2) биосинтез белка

3) рибосомы

4) молекулы АТФ

48.Первичную, вторичную, третичную структуры белка изучают на уровне организации живого

1) тканевом

2) молекулярном

3) организменном

4) клеточном

49.Причины комбинативной изменчивости изучают

1) генетики

2) палеонтологи

3) экологи

4) эмбриологи

50.Какой метод исследования используют в цитологии?

1) гибридологический

2) центрифугирования

3) генеалогический

4) инбридинг

51.Какой признак живого характерен для вирусов?

1) раздражимость

2) возбудимость

3) обмен веществ

4) воспроизведение

52.Нарушения углеводного обмена у человека исследуют с помощью метода

1) цитогенетического

2) генеалогического

3) экспериментального

4) биохимического

53. Особенности процессов онтогенеза изучает наука

1) систематика

2) селекция

3) эмбриология

4) палеонтология

54.Использование в цитологии современных методов исследования позволило изучить строение и функции

1) организма растений

2) органов животных

3) органоидов клетки

4) систем органов

55.Какие органоиды были обнаружены в клетке с помощью электронного микроскопа?

1) рибосомы

3) хлоропласты

4) вакуоли

56.В основе разделения органоидов методом центрифугирования лежат их различия по

1) размеру и массе

2) строению и составу

3) выполняемым функциям

4) расположению в цитоплазме

57.Созданием новых особей из комбинированных клеток занимается

1) цитология

2) микробиология

3) клеточная инженерия

4) генная инженерия

58.Наука, изучающая роль митохондрий в метаболизме, –

1) генетика

2) селекция

3) органическая химия

4) молекулярная биология

59. Начальные стадии онтогенеза позвоночных животных изучает наука

1) морфология

2) генетика

3) эмбриология

(Ответы в конце теста)

А1. Какая наука классифицирует организмы на основе их родства?

1) экология

2) систематика

3) морфология

4) палеонтология

А2. Какую теорию сформулировали немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн?

1) эволюции

2) хромосомную

3) клеточную

4) онтогенеза

А3. Запасным углеводом в животной клетке является

1) крахмал

2) гликоген

4) целлюлоза

А4. Сколько хромосом в половых клетках плодовой мухи дрозофилы, если в её соматических клетках содержится 8 хромосом?

А5. Встраивание своей нуклеиновой кислоты в ДНК клетки-хозяина осуществляют

1) бактериофаги

2) хемотрофы

3) автотрофы

4) цианобактерии

А6. Половое размножение организмов эволюционно более прогрессивно, так как оно

1) способствует их широкому распространению в природе

2) обеспечивает быстрое увеличение численности

3) способствует появлению большого разнообразия генотипов

4) сохраняет генетическую стабильность вида

А7. Как называют особей, образующих один сорт гамет и не дающих расщепления признаков в
потомстве?

1) мутантными

2) гетерозисными

3) гетерозиготными

4) гомозиготными

А8. Как обозначаются генотипы особей при дигибридном скрещивании?

А9. Все листья одного растения имеют одинаковый генотип, но могут различаться по

1) числу хромосом

2) фенотипу

3) генофонду

4) генетическому коду

А10. Какие бактерии улучшают азотное питание растений?

1) брожения

2) клубеньковые

3) уксуснокислые

А11. Подземный побег отличается от корня наличием у него

2) зоны роста

3) сосудов

А12. Растения отдела покрытосеменных, в отличие от голосеменных,

1) имеют корень, стебель, листья

2) имеют цветок и плод

3) размножаются семенами

4) выделяют в атмосферу кислород в процессе фотосинтеза

А13. У птиц, в отличие от пресмыкающихся,

1) непостоянная температура тела

2) покров из рогового вещества

3) постоянная температура тела

4) размножение яйцами

А14. Какая группа тканей обладает свойствами возбудимости и сократимости?

1) мышечная

2) эпителиальная

3) нервная

4) соединительная

А15. Основная функция почек у млекопитающих животных и человека – удаление из организма

2) лишнего сахара

3) продуктов обмена веществ

4) непеpеваpенных остатков

А16. Фагоциты человека способны

1) захватывать чужеродные тела

2) вырабатывать гемоглобин

3) участвовать в свёртывании крови

4) переносить антигены

А17. Пучки длинных отростков нейронов, покрытые соединительнотканной оболочкой и расположенные вне центральной нервной системы, образуют

2) мозжечок

3) спинной мозг

4) кору больших полушарий

А18. Какой витамин следует включить в рацион человека, чтобы не заболеть цингой?

А19. К какому критерию вида следует отнести область распространения в тундре северного оленя?

1) экологическому

2) генетическому

3) морфологическому

4) географическому

А20. Примером межвидовой борьбы за существование служат отношения между

1) взрослой лягушкой и головастиком

2) бабочкой капустницей и ее гусеницей

3) дроздом певчим и дроздом рябинником

4) волками одной стаи

А21. Ярусное расположение растений в лесу служит приспособлением к

1) перекрестному опылению

2) защите от ветра

3) использованию энергии света

4) уменьшению испарения воды

А22. Какой из факторов эволюции человека имеет социальную природу?

1) членораздельная речь

2) изменчивость

3) естественный отбор

4) наследственность

А23. Каков характер взаимоотношений организмов разных видов, нуждающихся в одинаковых пищевых ресурсах?

1) хищник – жертва

3) конкуренция

4) взаимопомощь

А24. В биогеоценозе заливного луга к редуцентам относят

1) злаки, осоки

2) бактерии и грибы

3) мышевидных грызунов

4) растительноядных насекомых

А25. К глобальным изменениям в биосфере может привести

1) увеличение численности отдельных видов

2) опустынивание территорий

3) выпадение обильных осадков

4) смена одного сообщества другим

А26. Какой процент нуклеотидов с цитозином содержит ДНК, если доля её адениновых нуклеотидов составляет 10% от общего числа?

А27. Выберите правильную последовательность передачи информации в процессе синтеза белка в клетке.

1) ДНК → информационная РНК → белок

2) ДНК → транспортная РНК → белок

3) рибосомальная РНК → транспортная РНК → белок

4) рибосомальная РНК → ДНК → транспортная РНК → белок

А28. При дигибридном скрещивании и независимом наследовании признаков у родителей с генотипами ААBb и aabb в потомстве наблюдается расщепление в соотношении

А29. В селекции растений чистые линии получают путем

1) перекрестного опыления

2) самоопыления

3) экспериментального мутагенеза

4) межвидовой гибридизации

А30. Пресмыкающихся считают настоящими наземными позвоночными животными, так как они

1) дышат атмосферным кислородом

2) размножаются на суше

3) откладывают яйца

4) имеют легкие

А31. Углеводы в организме человека откладываются в запас в

1) печени и мышцах

2) подкожной клетчатке

3) поджелудочной железе

4) стенках кишечника

А32. Отделение слюны, возникающее при раздражении рецепторов ротовой полости, − это рефлекс

1) условный, требующий подкрепления

2) безусловный, передающийся по наследству

3) возникший в течение жизни человека и животного

4) индивидуальный для каждого человека

А33. Среди перечисленных примеров ароморфозом является

1) плоская форма тела у ската

2) покровительственная окраска у кузнечика

3) четырёхкамерное сердце у птиц

А34. Биосфера – открытая экосистема, так как она

1) состоит из множества разнообразных экосистем

2) оказывается под влиянием антропогенного фактора

3) включает все сферы земли

4) постоянно использует солнечную энергию

Ответом к заданиям этой части (В1–В8) является последовательность букв или цифр.

В заданиях В1–В3 выберите три верных ответа из шести, выбранные цифры запишите в таблицу.

В1. Биологическое значение мейоза заключается в

1) предотвращении удвоения числа хромосом в новом поколении

2) образовании мужских и женских гамет

3) образовании соматических клеток

4) создании возможностей возникновения новых генных комбинаций

5) увеличении числа клеток в организме

6) кратном увеличении набора хромосом

В2. Какова роль поджелудочной железы в организме человека?

1) участвует в иммунных реакциях

2) образует клетки крови

3) является железой смешанной секреции

4) образует гормоны

5) выделяет желчь

6) выделяет пищеварительные ферменты

В3. К факторам эволюции относят

1) кроссинговер

2) мутационный процесс

3) модификационную изменчивость

4) изоляцию

5) многообразие видов

6) естественный отбор

При выполнении заданий В4−В6 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.

В4. Установите соответствие между признаком растения и отделом, для которого он характерен.

В5. Установите соответствие между особенностью строения и функции головного мозга человека и его отделом.

В6. Установите соответствие между характером мутации и её видом.

При выполнении заданий В7–В8 установите правильную последовательность биологических процессов, явлений, практических действий. Запишите в таблицу буквы выбранных ответов.

В7. Установите последовательность процессов, происходящих в интерфазной клетке.

А) на одной из цепей ДНК синтезируется иРНК

Б) участок молекулы ДНК под воздействием ферментов расщепляется на две цепи

В) иРНК перемещается в цитоплазму

Г) на иРНК, служащей матрицей, происходит синтез белка

В8. Установите, в какой хронологической последовательности появились на Земле основные группы растений.

А) зеленые водоросли
Б) хвощевидные
В) семенные папоротники
Г) риниофиты
Д) голосеменные

Задания с решениями

1. Сформулировать гипотезу — значит

1. Собрать имеющиеся факты

2. Выдвинуть предположение

3. Подтвердить объективность полученных данных

4. Провести эксперимент

Объяснение:
гипотеза — предположение или догадка; утверждение, предполагающее доказательство, в отличие от аксиом, постулатов, не требующих доказательств. Гипотеза считается научной, если она удовлетворяет научному методу, например, критерию Поппера, то есть потенциально может быть проверена критическим экспериментом. Правильный ответ — 2.

2. Примером применения экспериментального метода исследования можно считать

1. Формулирование положения на основе полученных фактов

2. Формирование у собаки условного рефлекса на звонок

3. Описание в природе нового вида организмов

4. Сравнение двух микропрепаратов

Объяснение:
применение экспериментального метода очень хорошо видно на примере опытов Павлова с собакой. Правильный ответ — 2.

3. Как называется наука, занимающаяся изучением наследственности и изменчивости организмов?

1. Анатомия

2. Генетика

3. Цитология

4. Физиология

Объяснение:
анатомия изучает строение организма, цитология — наука о клетке, физиология — наука о процессах, а вот генетика изучает наследственность и изменчивость. Правильный ответ — 2.

4. Какая наука классифицирует организмы на основе их родства?

1. Экология

2. Систематика

3. Морфология

4. Палеонтология

Объяснение:
классификацией организмов на основе их родства занимается систематика. Правильный ответ — 2.

5. Какой метод используется при изучении под микроскопом передвижения амебы обыкновенной?

1. Моделирование

2. Наблюдение

3. Сравнение

4. Измерение

Объяснение:
когда мы смотрим на амебу обыкновенную под микроскопом, мы наблюдаем за ее передвижением, метод называется наблюдение. Правильный ответ — 2.

6. Определить различие в частоте пульса при физических нагрузках и в состоянии покоя можно методом?

1. Наблюдения

2. Экспериментальным

3. Описательным

4. Моделирования

Объяснение:
чтобы определить различие пульса в данных двух состояниях, нужно провести соответствующий эксперимент. Правильный ответ — 2.

7. Точно установить степень влияния удобрений на рост растений можно методом

1. Моделирования

2. Сравнения

3. Наблюдения

4. Эксперимента

Объяснение:
в данной примере, например, можно определить будут или не будут влиять удобрения на растения только методом эксперимента. Правильный ответ — 4.

8. Заслуга В.И. Вернадского в том, что он

1. Сформулировал учение о биосфере

2. Создал учение о рефлексах головного мозга

3. Открыл вирусы

4. Разработал основы систематики

Объяснение:
В.И. Вернадский получил признание после формулирования учения о биосфере (названное его именем) Правильный ответ — 1.

9. Какая наука изучает влияние загрязнений на окружающую среду?

1. Анатомия 2. Генетика 3. Ботаника 4. Экология

Объяснение:
экология изучает не только влияние загрязнений на окружающую среду, но и взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой. Правильный ответ — 4.

10. Закономерности передачи наследственных признаков изучает

1. Генетика

2. Систематика

3. Антропология

4. Биохимия

Объяснение:
закономерности передачи, а также проявление наследственных признаков, изучает генетика. Правильный ответ — 1.

Задания для самостоятельного решения

1.Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости, называется

1. Физиологией

2. Цитологией

3. Систематикой

4. Генетикой

Ответ: 4

2. Цитология — это наука о

1. Строении растений

2. Строении органических веществ

3. Функциях организма

4. Строении и функциях клетки

Ответ: 4

3. Механизмы биосинтеза белка в организме открыли

1. Анатомы

2. Физиологи

3. Биохимики

4. Экологи

Ответ: 3

4. Создателем эволюционного учения был

1. И.И. Мечников

2. Л. Пастер

3. Ч. Дарвин

4. И.П. Павлов

Ответ: 4

5. Изучением ископаемых останков организмов занимается наука

1. Палеонтология

2. Геология

3. Археология

4. Микология

Ответ: 1

6. Создание схем, чертежей, объектов, похожих на натуральные, относится к методам

1. Экспериментальным

2. Наблюдения

3. Теоретическим

4. Моделирования

Ответ: 4

7. Основной функцией теории является

1. Экспериментальное подтверждение фактов

2. Предсказание появления определенных фактов

3. Выдвижение гипотез

4. Описание наблюдений

Ответ: 2

8. О ком из известных ученых могли сказать: «Ни один врач не спас жизнь такому числу людей, как этот человека»? О

1. И.П. Павлове

2. Э. Дженнере

3. К. Галене

4. А. Везалии

Ответ: 2 (разработал первую в мире вакцину — против оспы)

9. Заслуга И.И. Мечникова заключается в том, что он открыл

1. Явление фагоцитоза

2. Структуру белка

3. Структуру ДНК

4. Пристеночное пищеварение

Ответ: 1

10. Узнать, как изменяется состав воздуха при дыхании, можно путем

1. Наблюдения

2. Описания

3. Эксперимента

4. Измерения

Ответ: 3

11. Примером применения экспериментального метода исследования является

1. Построение модели цветка

2. Исследование условий прорастания семян в разных условиях

3. Измерение роста растения на протяжении длительного времени

4. Описание нового вида растений

Ответ: 2

12. Предметом изучения ихтиологов являются

1. Ихтиозавры

2. Земноводные

3. Пресмыкающиеся

4. Рыбы

Ответ: 4

13. Гастроэнтеролог — это врач, который лечит болезни органов

1. Дыхания

2. Выделения

3. Пищеварения

4. Кровообращения

Ответ: 3

14. Теорию иммунитета создали и развили

1. И. Мечников и Л. Пастер

2. И.М. Сеченов и И.П. Павлов

3. Г.Мендель и Т. Морган

4. М. Шлейден и Т. Шванн

Ответ: 1

15. Установили структуру и создали модель молекулы ДНК

1. Ч. Дарвин и А. Уоллес

2. Д. Уотсон и Ф. Крик

3. М. Шлейден и Т. Шванн

4. Г. Мендель и Т. Морган

Ответ: 2

16. Клеточную теорию создали

1. А.И. Опарин и Дж. Холдейн

2. М. Шлейден и Т. Шванн

3. Р. Гук и А. Левенгук

4. М. Ломоносов и Ч. Дарвин

Ответ: 2

17. Учение о второй сигнальной системе у человека создал

1. И.М. Сеченов

2. И.П. Павлов

3. У. Гарвей

4. А. Везалий

Ответ: 2

18. Изучение перелетов у птиц и выяснение мест их зимовки происходит при помощи метода

1. Экспериментального

2. Биохимического

3. Скрещивания

4. Кольцевания

Ответ: 4

Задания взяты из книги для подготовки к ОГЭ за 2016 год под редакцией В.С. Рохловой, а также автора Г.И. Лернер.

ЕГЭ 2005г.
ВАРИАНТ № 1
А1. Наука, классифицирующая организмы на основе их родства, —
1) экология
2) систематика
3) морфология
4) палеонтология
А2. Из приведенных формулировок укажите положение клеточной теории.
1) Оплодотворение — это процесс слияния мужской и женской гамет.
2) Онтогенез повторяет историю развития своего вида.
3) Дочерние клетки образуются в результате деления материнской.
4) Половые клетки образуются в процессе мейоза.
А3. Вещество, которое состоит из азотистого основания, дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты, — это
1) аминокислота
2) транспортная РНК
3) аденозинтрифосфат
4) нуклеотид
А4. Какая структура изображена на рисунке?
1) хромосома
2) эндоплазматическая сеть
3) комплекс Гольджи
4) микротрубочка
А5. В хлоропластах в световую фазу фотосинтеза используется энергия солнечного света для синтеза молекул
1) липидов 2) белков 3) нуклеиновых кислот 4) АТФ
А6. Уменьшение числа хромосом вдвое, образование клеток с гаплоидным набором
хромосом происходит в процессе
1) митоза 2) мейоза 3) дробления 4) оплодотворения
А7. Неклеточные формы, способные размножаться, только проникнув в клетку-мишень, — это
1) вирусы 2) бактерии 3) простейшие 4) лишайники
А8. Повышение жизнеспособности потомства происходит в результате размножения
1) спорами
2) почкованием
3) корневищем
4) семенами
А9. Парные гены, расположенные в гомологичные хромосомах и контролирующие проявление одного итого же признака, называют
1) аллельными
2) доминантными
3) рецессивными
4) сцепленными
А10. Определите на рисунке генотип гибридного потомства морской свинки, полученного от скрещивания гомозиготных родительских форм (черная (А) и мохнатая (В) шерсть доминирует

1) ААВb
2) АаВВ
3) АаВb
4) ааВb
А11. Изменение цвета шерсти у горностаевого кролика под воздействием температуры среды — пример изменчивости
1) модификационной
2) генотипической
3) соотносительной
4) комбинативной
А12. Полиплоидия применяется в селекции
1) домашних животные
2) культурных растений
3) шляпочные грибов
4) плесневых грибов
А13. Какова роль бактерий и грибов в круговороте веществ?
1) производители органических веществ
2) потребители органических веществ
3) разрушители органических веществ
4) разрушители неорганических веществ
А14. Часть клетки, с помощью которой устанавливаются связи между органоидами, обозначена на рисунке буквой

1) А 2) Б 3) В 4) Г
А15. У млекопитающих газообмен происходит в
1) трахеях
2) бронхах
3) бронхиолах
4) легочные пузырьках
А16. Изгибы позвоночника человека связаны с
1) прямохождением
2) трудовой деятельностью
3) формированием грудной клетки
4) развитием большого пальца кисти
А17. Организм человека снабжается витаминами, как правило, в процессе
1) энергетического обмена
2) поступления растительной и животной пищи
3) окисления органических веществ в клетках тела
4) превращения не растворимых органических веществ в растворимые
А18. Функция гормонов
1) образование ферментов
2) обеспечение организма энергией
3) участие в образовании безусловные рефлексов
4) регуляция процессов обмена веществ, роста и развития организма
А19. Окончательные анализ высоты, силы и характера звука происходит в
1) барабанной перепонке
2) слуховом нерве
3) слуховой зоне коры
4) внутреннем ухе
А20. При малокровии уменьшается количество
1) гемоглобина
2) лейкоцитов
3) лимфоцитов
4) антител
А21. Видом называется группа особей,
1) обитающих на общей территории
2) появившаяся в результате эволюции
3) скрещивающихся и дающих плодовитое потомство
4) созданные человеком на основе отбора
А22. Признаки, формирующиеся у особей в процессе естественного отбора, полезны
1) человеку
2) виду
3) биоценозу
4) окружающей среде
А23. Что служит материалом для естественного отбора, предпосылкой эволюционные изменений органического мира?
1) приспособленность
2) мутации
3) модификации
4) наследственность
А24. Приспособленность растений к опылению насекомыми характеризуется
1) образованием большого количества пыльцы
2) наличием легкой неклейкой пыльцы
3) цветением до распускания листьев
4) наличием в цветках нектара, яркого венчика
А25. Среди ископаемых животных переходными формами считают
1) ихтиозавров
2) стегоцефалов
3) динозавров
4) бесхвостых земноводных
А26. У предков человека прямохождение способствовало формированию
1) сводчатой стопы
2) пятипалой конечности
3) мозгового отдела черепа
4) плечевого пояса
А27. У большинства видов растений и животные отсутствуют приспособления к антропогенным факторам вследствие того, что их воздействие
1) проявляется постоянно
2) зависит от климатических условий
3) носит случайным характер
4) носит ритмичный характер
А28. В биогеоценозе большое разнообразие видов растений и животные, разветвленные пищевые связи являются причинами его
1) смены
2) развития
3) саморегуляции
4) устойчивости
А29. Наибольшая роль человека в биогенной миграции атомов состоит в
1) вовлечении в биологический круговорот химических элементов
2) увеличении скорости круговорота воды
3) регулировании численности растений и животные
4) регулировании численности микроорганизмов
А30. Агроценозом называют
1) геологическую оболочку Земли, заселенную живыми организмами
2) территорию, временно изъятую из хозяйственного пользования
3) территорию, отведенную для сбора грибов, орехов, ягод и лекарственных растений
4) искусственную экосистему, возникающую в результате сельскохозяйственной деятельности человека
А31. Биогенная миграция в биосфере — это круговорот входящих в состав организмов
1) энергетических запасов
2) химических элементов
3) органических веществ
4) неорганических веществ
А32. Необходимое условие сохранения равновесия в биосфере —
1) постоянство климатических условий
2) замкнутый круговорот веществ и превращение энергии
3) усиление сельскохозяйственной деятельности
4) эволюция органического мира
А33. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 10% от общего числа. Сколько нуклеотидов с аденином в этой молекуле?
1) 10% 2) 20% 3) 40% 4) 90%
А34. При моногибридном скрещивании гетерозиготной особи с гомозиготной рецессивной в их потомстве происходит расщепление признаков по фенотипу в соотношении
1) 3:1 2) 9:3:3:1 3) 1:1 4)1:2:1
А35. Какое влияние на объем и среднюю плотность тела птиц оказывает перьевой покров с прослойкой воздуха между перьями?
1) не оказывает большого влияния на данные признаки птиц
2) способствует увеличению объема тела и уменьшению его средней плотности
3) вызывает увеличение объема тела и его средней плотности
4) приводит к уменьшению объема тела птицы и увеличению его средней плотности
А36. В желудке человека повышает активность ферментов и уничтожает бактерии
1) слизь 2) инсулин 3) желчь 4) соляная кислота
А37. Одно из доказательств родства кишечнополостных и простейших —
1) расположение клеток в два слоя
2) наличие стрекательных клеток
3) развитие организма из одной клетки
4) внеклеточное пищеварение
В1.Какие структурные компоненты входят в состав нуклеотидов молекулы ДНК?
A) азотистое основание: А, Т, Г, Ц
Б) разнообразные аминокислоты
B) липопротеины
Г) углевод дезоксирибоза
Д) азотная кислота
Е) фосфорная кислота
(Запишите соответствующие буквы в алфавитном порядке.)
В2. Бактерии в отличие от растений
A) доядерные организмы
Б) содержат рибосомы
B) только одноклеточные организмы
Г) размножаются митозом
Д) хемосинтетики и гетеротрофы
Е) имеют клеточное строение
В3. Человек в отличие от позвоночных животных
A) имеет пять отделов головного мозга
Б) образует различные природные популяции
B) обладает второй сигнальной системой
Г) может создавать искусственную среду обитания
Д) имеет первую сигнальную систему
Е) может создавать и использовать орудия труда
В4. Установите соответствие между признаком растения и отделом, для которого он характерен.
ОТДЕЛ
А) Папоротниковидные
Б) Голосеменные
ПРИЗНАК РАСТЕНИЯ
1) в большинстве — травянистые растения
2) преобладают деревья и кустарники
3) размножаются спорами
4) размножаются семенами
5) оплодотворение не связано водной средой
В5. Установите соответствие между строением мышечной ткани и ее типом.
СТРОЕНИЕ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
1) клетки достигают размера 10—12 см
2) имеет поперечную исчерченность
3) клетки имеют веретеновидную форму
4) клетки многоядерные
5) иннервируются вегетативной нервной системой
ТИП МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
А) гладкая
Б) скелетная поперечнополосатая
В6. Установите соответствие между характеристикой мутации и ее типом
ХАРАКТЕРИСТИКА МУТАЦИИ
1) включение двух лишних нуклеотидов в молекулу ДНК
2) кратное увеличение числа хромосом в гаплоидной клетке
3) нарушение последовательности аминокислот в молекуле белка
4) поворот участка хромосомы на 180°
5) изменение числа хромосом по отдельным парам
6) удвоение нуклеотидов в ДНК
ТИП МУТАЦИИ
A) хромосомные
Б) генные
B) геномные
В7. Установите последовательность процессов, происходящих на рибосоме.
A) тРНК отрывается от и РНК и выталкивается из рибосомы
Б) рибосома нанизывается на иРНК, в ней размещается два триплета
B) к двум триплетам присоединяются два комплементарных триплета тРНК, с аминокислотами рибосома перемещается на соседний триплет, к которому тРНК доставляет новую аминокислоту
Д) рядом расположенные аминокислоты на рибосоме взаимодействуют с образованием пептидной связи
С1. Каковы причины появления влажного смога в крупные городах?
С2. Составьте пищевую цепь, используя все названные ниже объекты: перегной, паук-крестовик, ястреб, большая синица, комнатная муха. Определите консумента третьего порядка в составленной цепи.
С3. Какие основные процессы происходят в темновую фазу фотосинтеза?
С4. В чем проявляются особенности биосферы как оболочки Земли?
С5. У здоровой матери, не являющейся носителем гена гемофилии, и больного гемофилией отца (рецессивным признак — h) родились две дочери и два сына. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомства, если признак свертываемости крови сцеплен с полом.
С6. Для борьбы с насекомыми-вредителями человек применяет химические вещества. Объясните, как может измениться жизнь дубравы в случае, если в ней химическим способом будут уничтожены все растительноядные насекомые.

В6: БВБАВБ

С1: Смог — сильное загрязнение воздуха в промышленных центрах и крупных ородах, вызванное сочетанием тумана и примесей дыха и газообразных отходов производств: угарный газ, диоксид серы, растовряющийся в каплях тумана с образованием кислоты, вызывающей разрушение металлов и сооружений, вредно действующий на здоровье людей иживотных.

С2: перегной, ком.муха, паук, б.синица, ястреб. консумент 3 порядка — синица.

С3: тесновая фаза протекает в строме хлоропластов. Связана с фиксацией углерода, образованием триоз, промежуточных нестойких гексоз и глюкозы.

С4: биосфера — живая оболочка Земли по В. Вернадскому. Имеет мозаичное строение, т. к. состоит из экосистем (по Тенсли).Является экосистемой планетраного масштаба и открытого типа, т.к. нуждает в поступлении солнечной энергии. Характеризуется биогеохимческим круговоротом и потоком энергии. Степень воспроизводства циклов 98%, и часть вещества накапливается (резервируется) в осадочных г.п., атомсфере, гиросфере, живых организмах. Биосфера способна быстро наращивать массу вещества, интенсивно размножаться и осваивать все живое пространство, способна к движение под действием сил гравитации, устойчива в течении жизни, но быстро разлагается, адаптируется к условиям, высокая скорость реакции. Основа биосферы — живое вещество, которое захватывает и переспределяет неживое вещество, создает биокосное т.п.

С5: родители — Х D Х D — зд. женщина, XdY -гемофилик

дети: девочки — 2ХDXd — носители; мальчики — 2ХDY — здоровые.

С6: уничтожение растительноядных насекомых привдет к экологической катастрофе: некому будет опылять цветковые, распространять семена, отсуствие корма для насекомоядных птиц и т. п.

1.doc

Библиотека
материалов

Биология как наука. Методы научного познания,
основные уровни организации живой природы.

1.1 Биология как наука, ее достижения, методы познания живой природы. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира.

Биологические дисциплины.

Ботаника
– наука о растениях, зоология
– о животных, микология
– о грибах, вирусология
– о вирусах, бактериология
– о бактериях. С этими науками всё понятно, поэтому не будем на них задерживаться. А вот со следующими разберемся подробнее.

Анатомия
– наука, изучающая строение
организмов (отдельных органов, тканей). Анатомия растений изучает строение растений, анатомия животных – строение животных.

Физиология
– наука, изучающая процессы
жизнедеятельности, его функции. Например, строение скелета и мышц изучает анатомия, а механизм мышечного сокращения – физиология. Важнейшим методом физиологии является эксперимент.

Цитология
– наука о клетке. В арсенале этой науки есть целый ряд специфических методов.

Микроскопия
. Данный метод заключается в «разглядывании» клетки с помощью микроскопа. Световой микроскоп позволяет увидеть крупные органоиды (аппарат Гольджи, митохондрии, пластиды у растений, ядро с ядрышком и кое-что ещё), а также процессы, происходящие в клетке при её делении (конденсацию хромосом, их расхождение, образование дочерних клеток, конъюгацию гомологичных хромосом при мейозе). Более мелкие структуры клетки (например, рибосомы) и вирусные частицы могут быть изучены с помощью электронного микроскопа, имеющего большую разрешающую способность.

Центрифугирование
(дифференциальное центрифугирование). С помощью этого метода можно получать фракции отдельных органоидов. Например, захотели мы поработать с митохондриями, да так, чтобы все остальные части клетки нам не мешали. Значит надо получить отдельную фракцию (или порцию) митохондрий. Для этого измельчаем клетки, превращая их в однородную массу (эдакую «кашу-малашу»), помещаем пробирки с этой массой в центрифугу и начинаем раскручивать. Под действием центробежной силы органоиды начинают оседать на дно пробирки. Сначала центрифуга вращается не очень быстро, поэтому в первую очередь оседают самые тяжелые части (например, ядра и крупные фрагменты клеточных мембран). По мере увеличения скорости вращения начинают оседать более легкие структуры (пластиды, митохондрии) и т.д. В итоге изначально однородная масса расслаивается, и в каждом слое преобладают определенные клеточные структуры, которые можно отделить и изучить.

Метод меченых атомов
основан на использовании радиоактивных изотопов или изотопов, отличающихся массой от обычных. Например, можно использовать изотоп кислорода с относительной атомной массой 18 (а не 16, как обычно), углерод С14, фосфор Р32, азот N
15 и другие. Подобные атомы называются мечеными потому, что их всегда можно обнаружить с помощью соответствующего оборудования. Меченые атомы вводятся в состав какого-либо вещества, вещество поступает в клетку (организм), а затем фиксируется нахождение меченого атома в составе определенных веществ и структур. Данный метод позволяет изучать различные биохимические реакции в организме, пути превращения веществ в ходе метаболизма и т.п.

Систематика
– наука, классифицирующая организмы на основе их родства. Классификация – разделение организмов на группы (виды, рода, семейства и т.д.) на основании особенностей строения, происхождения, развития и др. Особенность современной систематики заключается в том, что в основе классификации лежит установление родства между организмами (или группами организмов).

Экология
– наука, изучающая взаимоотношения организма с окружающей средой. Объектами изучения экологии являются организменный и надорганизменные уровни организации жизни (популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный). Отношения человека и природы, охрана окружающей среды и рациональное природопользование – это отдельные направления экологии.

Клеточная инженерия
— направление науки, занимающееся получением гибридных клеток. Например (не вдаваясь в подробности), у одной овечки взяли клетку, из которой предварительно удалили ядро, а у другой овечки, наоборот взяли только ядро из клетки. Соединили первое со вторым и получили клетку, из которой через некоторое время на свет появилась хорошо известная Долли, абсолютно идентичная той овечке, у которой заимствовали ядро.

Генная инженерия
– направление науки, занимающееся получением гибридных молекул ДНК или РНК. Если клеточная инженерия работает на уровне клетки, то генная работает на молекулярном уровне. В данном случае специалисты «пересаживают» гены одного организма другому. ГМО (генетически модифицированные организмы) есть результат генной инженерии.

Селекция
– наука, занимающаяся выведением новых и улучшением существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов бактерий и грибов. В арсенале селекционера целый ряд методов.

Искусственный отбор
– метод, в основе которого лежит отбор селекционером особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства.

Гибридизация
— скрещивание организмов разных сортов, пород. Позволяет повысить генетическое разнообразие исходного материала для отбора.

Искусственный мутагенез
– метод обработки селекционного материала мутагенными факторами (излучением, ядами) с целью получения мутаций.

Генетика
– наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Основной метод генетики, разработанный ещё Г.Менделем, — гибридологический
– заключается в скрещивании особей отличающихся по определенным признакам и изучении этих признаков у полученного потомства. Однако для изучения закономерностей наследования признаков у человека этот метод неприемлем, поэтому используется ряд других.

Генеалогический метод
заключается в анализе родословных. На основании этого метода можно выявить особенности наследования того или иного признака (доминантный признак или рецессивный, сцепленный с полом или нет).

Близнецовый метод
состоит в изучении влияния среды на формирование признаков у близнецов. В первую очередь ученых интересуют идентичные (однояйцевые) близнецы, имеющие одинаковый генотип. Изучая различия между ними, ученые делают выводы о влиянии генотипа и среды на формирование признака.

Цитогенетический метод
включает изучение хромосомного набора (кариотипа) с помощью микроскопа. Т.е. специалисты разглядывают в микроскоп хромосомы и сравнивают с нормальным набором. Если есть отклонения в кариотипе, и есть отклонения в фенотипе, то их можно связать между собой. Например, так была установлена связь между наличием лишней 21-й хромосомы и происхождением синдромом Дауна.

Биохимический метод
. Некоторые нарушения в обмене веществ связаны с особенностями генотипа, поэтому, обнаружив такие нарушения, можно сделать вывод о генотипе того или иного человека. Примерами таких нарушений могут служить фенилкетонурия и сахарный диабет.

Бионика
– направление в науке, занимающееся поиском возможностей применении принципов организации, свойств и структур живой природы в технических устройствах.

Биотехнология
— дисциплина, изучающая возможности использования организмов или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач. Обычно в биотехнологических процессах используются бактерии и грибы. В настоящее время высокопродуктивные штаммы бактерий и грибов производят необходимые в медицине инсулин, гормон роста, антибиотики. Подобным образом производятся кормовые добавки для сельскохозяйственных животных. Производство кисломолочных продуктов, сыров, виноделие – также основано на использовании различных микроорганизмов.

Палеонтология
– наука, изучающая живой мир прошлого на основании обнаруженных ископаемых останков (отпечатков, окаменелостей и др.).

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

1.2 Уровневая организация и эволюция. Основные уровни организации живой природы: клеточный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Биологические системы. Общие признаки биологических систем: клеточное строение, особенности химического состава, обмен веществ и превращения энергии, гомеостаз, раздражимость, движение, рост и развитие, воспроизведение, эволюция.

Уровни организации жизни.

Живая природа представляет собой совокупность биологических систем разного уровня. Менее сложные системы являются частью более сложных систем, поэтому принято говорить об уровнях организации жизни. Общим для всех уровней организации живой природы является то, что каждый уровень представляет собой открытую (т.е. обменивающуюся веществом и энергией с окружающей средой) саморегулирующуюся систему.

Молекулярный уровень
представляет собой различные молекулы и их комплексы, входящие в состав живых организмов. Важнейшую роль среди них играют нуклеиновые кислоты и белки, поскольку именно взаимодействие этих молекул обеспечивает хранение и передачу наследственной информации. Взаимодействие различных молекул, их превращение в организме составляет суть процесса обмена веществ.

Клеточный уровень
. Клетка является наименьшей структурной и функциональной единицей организма. Организм состоит из клеток, рост организма происходит за счет увеличения числа клеток путем их деления, функции организма осуществляются благодаря работе его клеток.

Организменный уровень
– это отдельная особь, биологический индивид. Организм может быть одноклеточным или многоклеточным, но в любом случае он представляет собой единое целое.

Популяционно-видовой уровень
. Каждый вид представлен в природе отдельными популяциями, т.е. относительно изолированными группами особей. Отдельная особь вида имеет ограниченную продолжительность, а популяция в некотором смысле бессмертна (если конечно вид не вымрет полностью). Поэтому именно на популяционно-видовом уровне происходят эволюционные процессы.

Биогеоценотический уровень
представлен биогеоценозами. Биогеоценоз — совокупность сообщества живых организмов и среды его обитания, т.е. определенного участка земной поверхности со всем комплексом абиотических факторов.

Биосферный уровень
– высший уровень организации жизни, включающий все экосистемы Земли. Биосфера – область распространения жизни на планете. На биосферном уровне осуществляются глобальные биогеохимические циклы и потоки энергии.

Популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный уровни являются надорганизменными
.

Свойства живого.

Среди всех свойств живых организмов остановимся лишь на самых важных.

Обмен веществ (метаболизм)
– важнейшее свойства живого. Всю совокупность обменных процессов в организме можно разделить на два больших процесса: биосинтез (ассимиляция, анаболизм, пластический обмен) и распад (диссимиляция, катаболизм, энергетический обмен). В ходе обмена веществ организм обеспечивается энергией и строительным материалом.

Единство химического состава
. Среди химических элементов в живых организмах преобладают углерод, кислород, водород и азот. Кроме того. важнейшим признаком живых организмов является наличие белков и нуклеиновых кислот.

Клеточное строение
. Все организмы состоят из клеток. Неклеточное строение имеют только вирусы, но и они проявляют признаки живого только попав в клетку-хозяина.

Раздражимость
– способность организма реагировать на внешние или внутренние воздействия.

Самовоспроизведение
. Все живые организмы способны к размножению, т.е. воспроизведению себе подобных. Воспроизведение организмов происходит в соответствии с генетической программой, записанной в молекулах ДНК.

Наследственность и изменчивость
. Наследственность – свойство организмов, состоящее в способности передавать свои признаки потомкам. Наследственность обеспечивает преемственность жизни. Изменчивость – способность организмов приобретать признаки, отличные от родительских. Наследственная изменчивость является важным фактором эволюции.

Рост и развитие
. Рост – количественные изменения (например, увеличение массы), развитие – качественные изменения (например, формирование систем органов, цветение и плодоношение). Развитие характерно как для отдельной особи (индивидуальное развитие – онтогенез), так и для всей живой природы в целом (историческое развитие – эволюция).

Саморегуляция
. Саморегуляция заключается в способности организмов поддерживать постоянство своего химического состава и процессов жизнедеятельности – гомеостаз
.

Выбранный для просмотра документ
2.doc

Библиотека
материалов

Клеточная теория. Многообразие клеток.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2.1. Современная клеточная теория, её основные положения, роль в формировании современной естественнонаучной картины мира. Развитие знаний о клетке. Клеточное строение организмов – основа единства органического мира, доказательство родства живой природы.

Развитие знаний о клетке.

Р.Гук впервые увидел клетки, разглядывая в микроскоп пробку.

А.Ван Левенгук открыл микроорганизмы (простейшие).

Р.Броун обнаружил в клетках ядро.

Т.Шванн и М.Шлейден сформулировали основные положения клеточной теории, но оставался неясным вопрос происхождения клеток.

Р.Вирхов открыл процесс клеточного деления и сформулировал принцип «клетка от клетки».

Современные положения клеточной теории
можно кратко представить следующим образом (можно передать и другими словами, но суть остается неизменной):

1) Клетка – структурная, функциональная и генетическая единица жизни. Все организмы состоят из клеток.

2) Клетки всех организмов сходны по химическому составу, строению и процессам жизнедеятельности.

3) Новые клетки появляются в результате деления материнских клеток.

4) В многоклеточных организмах клетки специализируются на определенных функциях и образуют ткани.

Клеточное строение организмов и сходство в строении их клеток доказывают единство происхождения органического мира и родство разных форм жизни на Земле.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2.2. Многообразие клеток. Прокариотические и эукариотические клетки. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.

Многообразие клеток
.

Несмотря на принципиальное сходство клетки разных организмов имеют и отличия, на основании которых все организмы разделены на крупные группы. К надцарству прокариот (доядерных) относятся различные группы бактерий. Все они не имеют оформленного ядра и мембранных органоидов, а генетический материал у них заключен в одной кольцевой ДНК, расположенной непосредственно в цитоплазме. Все растения, грибы и животные являются ядерными организмами – эукариотами.

Сравнительная характеристика клеток
бактерий, грибов, растений и животных.

Признак

Прокариоты

Эукариоты

Бактерии
(все группы)

Растения

Грибы

Животные

Ядро

Ядра нет.

ДНК одна, кольцевая

Ядро есть.

ДНК линейные, «собраны» в хромосомы

Клеточная стенка

Есть,

из муреина и пектина

Есть, из
целлюлозы

Есть, из хитиноподобного вещества

Нет, на поверхности плазматической мембраны есть гликокаликс

Мембранные органоиды (ЭПС, аппарат Гольджи, пластиды, вакуоли)

Нет

Есть

Есть, кроме пластид и крупных вакуолей с клеточным соком

Запасной
углевод

Крахмал

Гликоген

Рибосомы

Есть, но мельче чем у эукариот

Есть, более крупные

Цитоплазма

Есть (как же без неё)

Плазматическая мембрана

Есть (как же без неё)

Выбранный для просмотра документ
3. doc

Библиотека
материалов

Клетка: химический состав, строение, функции органоидов.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2.3 Химический состав клетки. Макро- и микроэлементы. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ (белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, АТФ), входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека.

Химические элементы, входящие в состав организмов.

Говоря о химическом составе клетки, следует помнить, что речь может идти либо о химических элементах, либо о химических веществах. Начнем с химических элементов.

В состав живых тел входят те же химические элементы, что образуют и неживые тела. Это говорит о единстве живой и неживой материи. Однако в живых телах содержание тех или иных элементов заметно отличается.

Назовем основные элементы и их значение.

Углерод (С), водород (H
), кислород (O
) и азот (N
) составляют 98% массы живого организма. Первые три элемента входят в состав всех органических веществ организма. Азот (здесь и далее имеются в виду элементы) входит в состав белков и нуклеиновых кислот.

Сера (S
) входит в состав некоторых аминокислот, а значит и в состав белков.

Йод (I
) необходим для нормальной работы щитовидной железы, т.к. входит в состав её гормонов.

Фосфор (P
) является важным элементом молекул АТФ и нуклеиновых кислот. А также, в виде фосфатов, входит в состав костной ткани.

Железо входит в состав гемоглобина крови и участвует в транспорте газов.

Магний (Mg
) – центральный атом в молекуле хлорофилла.

Кальций (Ca
) в составе нерастворимых соединений участвует в образовании опорных (костная ткань) и защитных (раковины моллюсков) структур.

Калий (K
) и натрий (Na
) в виде ионов имеют большое значение для поддержания постоянства состава внутренней среды, а также участвуют в формировании нервного импульса в нервных клетках.

Химические вещества клетки.

Углеводы
.

Основная функция углеводов – энергетическая. Кроме того, они входят в состав поверхностного слоя оболочки (гликокаликса
) животной клетки и в состав клеточной стенки бактерий, грибов и растений, выполняя строительную (структурную) функцию.

По строению углеводы делятся на моносахариды, дисахариды и полисахариды. Среди моносахаридов наиболее важны глюкоза (основной источник энергии), рибоза (входит в состав РНК), дезоксирибоза (входит в состав ДНК). Основными полисахаридами являются целлюлоза и крахмал у растений, гликоген и хитин у животных и грибов. Все полисахариды являются полимерами регулярного строения, т.е. состоят только из одного вида мономеров. Например, мономером крахмала, гликогена и целлюлозы является глюкоза.

Липиды.

Липиды тоже выполняют энергетическую функцию, и при этом дают вдвое больше энергии на 1 г вещества, чем углеводы. Но особенно важна их строительная функция, т.к. именно двойной слой липидов (а если быть совсем точным, то фосфолипидов) является основой биологических мембран. Кроме того, подкожная жировая клетчатка (у тех, у кого она есть) выполняет функцию механической защиты и терморегуляции.

Белки.

Белки
– биополимеры нерегулярного строения, мономерами которых являются аминокислоты
. В состав белков входит 20 видов аминокислот, при этом количество аминокислот и последовательность их соединения в разных белковых молекулах отличается. В результате белки имеют очень разнообразное строение и, как следствие, разнообразные свойства и функции.

Уровни организации белковой молекулы (структура белка).

Структура

Особенности строения

Какими связями поддерживается

Ассоциативный ряд

Первичная

Полипептидная цепь, т.е. определенное количество аминокислот, соединенных в цепочку. Формируется на рибосомах в процессе трансляции.

Поддерживается прочными ковалентными связями, которые в данном случае называются пептидными.

Натянутый (т.е. прямой) телефонный шнур (тот самый, который соединяет трубку стационарного телефона с самим аппаратом).

Вторичная

Полипептидная цепь, скрученная в спираль или сложенная в «гармошку».

Поддерживается непрочными, но многочисленными водородными связями.

Тот же шнур только в покое. Обратите внимание, как он сворачивается в спираль.

Третичная

Может иметь шаровидную форму (глобула), или форму нити (фибрилла), или что-то вроде трубочки и т.п.

Поддерживается связями, возникающими между радикалами аминокислот. В основном эти связи слабые (гидрофобные, водородные, ионные), но среди них особое место занимают дисульфидные мостики – малочисленные, но прочные связи.

Тот же шнур только скомканный. Обратите внимание, что спираль (как бы вторичная структура) сохранилась, но при этом образовалась новая пространственная конфигурация.

Четвертичная

Несколько полипептидных цепей, объединенных в один комплекс.

Поддерживается теми же связями, что и третичная структура.

Несколько телефонных шнуров, скомканных в одно целое.

Ниже представлен классический рисунок, изображающий различные уровни организации молекулы гемоглобина. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры обозначены цифрами 1-4 соответственно.

Функции белков.

Строительная функция
белков одна из самых важных, поскольку они входят в состав всех клеточных структур (мембран, органоидов и цитоплазмы). Фактически белки – основной строительный материал для организма. Рост и развитие организма без достаточного количества белка не могут происходить нормально. Именно поэтому растущий организм должен обязательно получать с пищей белки.

Ферментативная функция
белков не менее важна. Большинство химических реакций, происходящих в клетке, были бы не возможны без участия биологических катализаторов – ферментов. Почти все ферменты (энзимы) по своей природе являются белками. Каждый фермент ускоряет только одну реакцию (или реакцию одного типа). В этом выражается специфичность ферментов. Кроме того, ферменты действуют в довольно узком диапазоне температур. Повышение температуры приводит к их денатурации и потере каталитической активности. Примером типичного фермента является каталаза, расщепляющая пероксид водорода, образовавшийся в ходе обмена, на воду и кислород (2H
2 O
2 → 2H
2 O
+ O
2). Действие каталазы можно наблюдать при обработке перекисью кровоточащей раны. Выделяющийся газ — кислород. Можно также обработать перекисью нарезанные клубни картофеля. Произойдет то же самое.

Транспортная функция
белков заключается в переносе различных веществ. Одни белки осуществляют транспорт в масштабах целого организма. Например, гемоглобин крови переносит кислород и углекислый газ по всему телу. Другие белки, встроенные в мембраны клеток, обеспечивают транспорт различных веществ в клетку и из неё. Типичный пример калий-натриевый насос – сложный белковый комплекс, выкачивающий из клетки натрий и закачивающий в неё калий.

Двигательную функцию
белков не надо путать с транспортной. В данном случае речь идет о движении организма или отдельных его частей относительно друг друга. В качестве примера можно привести белки, входящие в состав мышечной ткани: актин и миозин. Взаимодействие этих белков и обеспечивает сокращение мышечного волокна.

Защитная функция
выполняется многими специфическими белками. Антитела, вырабатываемые лимфоцитами в кровь, защищают организм от болезнетворных микроорганизмов. Особые клеточные белки интерфероны обеспечивают противовирусную защиту. Протромбин плазмы участвуют в свертывании крови, предохраняя организм от потерь крови.

Регуляторную функцию
выполняют белки, являющиеся гормонами. Типичный белковый гормон инсулин регулирует содержание глюкозы в крови. Ещё один белковый гормон – гормон роста.

Денатурация и ренатурация белков.

Важнейшей особенностью большинства белков является неустойчивость их структуры при нефизиологических условиях. При повышении температуры, изменении pH
среды, воздействии растворителей и т.п. связи, поддерживающие пространственную структуру белка, разрушаются. Происходит денатурация
, т.е. нарушение природной структуры белка. В первую очередь разрушаются четвертичная и третичная структуры. Если действие неблагоприятного фактора не прекращается или усиливается, то разрушаются вторичная и даже первичная структура. Разрушение первичной структуры – разрыв связей между аминокислотами – означает конец существованию молекулы белка. Если же первичная структура сохраняется, то при благоприятных условиях белок может восстановить свою пространственную структуру, т.е. произойдет ренатурация
.

Например, при жарке яиц под влияние высокой температуры с яичным белком происходят следующие изменения: был жидким и прозрачным, стал твердым и непрозрачным. Однако, после остывания белок не становится опять прозрачным и жидким. В данном случае ренатурация не происходит, т.к. при жарке разрушилась первичная структура белка.

Нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты
, так же как и белки, являются полимерами нерегулярного строения. Мономерами нуклеиновых кислот являются нуклеотиды
. Схематичное строение нуклеотида представлено на рисунке 2. Как видим, каждый нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания (многоугольник), углевода (пятиугольник) и остатка фосфорной кислоты (кружок).

Сравнительная характеристика ДНК и РНК

Признак

ДНК

РНК

Мономеры

дезоксирибозы
тимина
)

Нуклеотиды, состоящие из остатка фосфорной кислоты, рибозы
и одного из азотистых оснований (цитозина, гуанина, аденина или урацила
)

Строение

Двойная спираль

Одинарная цепь

Функции

Хранение и передача наследственной информации.

Регуляция процессов жизнедеятельности клетки.

Биосинтез белка (т.е. по сути процесс реализации генетической информации).

Виды РНК и их роль в биосинтезе белка.

Информационная РНК (иРНК) – переносит информацию о первичной структуре белка от ДНК к рибосомам.

Транспортная РНК (тРНК) – доставляет аминокислоты к рибосомам.

Рибосомальная РНК (рРНК) – входит в состав рибосом, т.е. также участвует в синтезе белка.

Строение молекулы ДНК.

Современная модель строения ДНК предложена Д.Уотсоном и Ф.Криком. Молекула ДНК представляет собой две цепочки нуклеотидов, спирально закрученные друг вокруг друга. Азотистые основания направлены внутрь молекулы так, что напротив аденина одной цепочки всегда расположен тимин другой цепочки, а напротив гуанина расположен цитозин. Аденин – тимин и гуанин – цитозин комплементарны, а принцип их расположения в молекуле ДНК называется принципом комплементарности. Между аденином и тимином образуются две водородные связи, а между цитозином и гуанином – три. Таким образом, две цепочки нуклеотидов в молекуле ДНК соединяются множеством непрочных водородных связей.

Следствием комплементарности пар А-Т и Г-Ц является то, что количество адениловых (А) нуклеотидов в ДНК всегда равно количеству тимидиловых (Т). И точно также число гуаниловых (Г) и цитидиловых (Ц) нуклеотидов также будет одинаково. Например, если в ДНК 10% нуклеотидов с аденином, то нуклеотидов с тимином будет тоже 10%, а с гуанином и цитозином по 40% каждого.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2. 4 Строение клетки. Взаимосвязь строения и функций частей и органоидов клетки – основа ее целостности.

Строение эукариотической клетки

Клеточная
структура

Строение

Функции

Рисунок

Плазматическая мембрана

Основу составляет двойной слой липидов. Молекулы белка расположены на внешней и внутренней поверхности липидного бислоя и в его толще.

1) Ограничивает содержимое клетки, выполняет защитную функцию.

2) Осуществляет избирательный транспорт.

3) Обеспечивает связь клеток в многоклеточном организме.

Ядро

Имеет двойную мембрану. Внутри находится хроматин
(ДНК с белками), а также одно или несколько ядрышек
(место сборки субъединиц рибосом). Связь с цитоплазмой осуществляется через ядерные поры.

1) Хранение и передача наследственной информации.

2) Контроль и управление процессами жизнедеятельности клетки.

Цитоплазма

Внутренняя среда клетки, включающая жидкую часть, органоиды и включения. Осуществляет взаимосвязь всех клеточных структур

Митохондрии

Имеют двойную мембрану. Внутренняя мембрана образует складки – кристы
, на которых расположены ферментные комплексы, синтезирующие АТФ. Имеют собственные рибосомы и кольцевую ДНК

Синтез АТФ

Эндоплазматическая сеть (ЭПС)

Сеть канальцев и полостей, пронизывающих всю клетку. На мембране шероховатой
ЭПС расположены рибосомы. На мембране гладкой
ЭПС их нет.

Осуществляет транспорт веществ, связывая различные органиоды. Шероховатая ЭПС также участвует в синтезе белков, а гладкая – в синтезе углеводов и липидов.

Аппарат Гольджи

Система плоских емкостей (цистерн).

1) Накопление, сортировка, упаковка и подготовка к экспорту из клетки синтезированных белков.

2) Образование лизосом.

Лизосомы

Пузырьки, заполненные разнообразными ферментами.

Внутриклеточное переваривание.

Рибосомы

Состоят из двух субъединиц, образованных белками и рРНК.

Синтез белка.

Клеточный центр

У животных и низших растений включает две центриоли
, образованные девятью триплетами микротрубочек.

Участвует в делении клетки и формировании цитоскелета.

Органоиды движения (реснички, жгутики).

Представляют собой цилиндр, стенка которого состоит из девяти пар микротрубочек. Ещё две расположены по центру.

Движение.

Пластиды (имеются только у растений)

Хромопласты (желтые — красные) придают окраску цветам и плодам, что привлекает опылителей и распространителей плодов и семян. Лейкопласты (бесцветные) накапливают крахмал. Хлоропласты (зеленые) осуществляют фотосинтез.

Хлоропласты

Имеют двойную мембрану. Внутренняя мембрана образует складки в виде стопок монет – граны
. Отдельная «монетка» — тилакоид
. Имеют кольцевую ДНК и рибосомы.

Транспорт через плазматическую мембрану.

Пассивный транспорт
происходит без затрат энергии (т. е. без затрат АТФ). Основной вид — диффузия. Путем диффузии в клетку попадает кислород, выделяется углекислый газ.

Активный транспорт
идет с затратами энергии. Основные способы:

Транспорт с помощью клеточных насосов. Особые белковые комплексы, встроенные в мембрану, переносят в клетку одни ионы и выкачивают другие. Например, калий-натриевый насос выкачивает из клетки Na
+ , а закачивает K
+ . На его работу расходуется АТФ.

Фагоцитоз
– поглощение клеткой твердых частиц. Мембрана клетки образует выпячивания, которые постепенно смыкаются, и поглощаемая частица оказывается в цитоплазме.

Пиноцитоз – поглощение клеткой капелек жидкости. Происходит аналогично фагоцитозу.

Выбранный для просмотра документ
4.doc

Библиотека
материалов

Клетка – генетическая единица живого. Деление клеток.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2.7. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза.

Хромосомы.

Хромосома
представляет собой молекулу ДНК связанную с особыми белками. Для каждого вида организмов характерно определенное число хромосом, их форма и строение, т.е. определенный хромосомный набор – кариотип
. Кариотип одинаков и постоянен у особей одного вида. Наличие разных кариотипов – причина генетической изоляции разных видов (т.е. невозможности их скрещивания с получением плодовитого потомства).

У большинства организмов соматические
, т.е. все кроме половых, клетки содержат двойной, или диплоидный
, набор хромосом. При диплоидном наборе каждая хромосома имеет пару, т.е. такую же по форме, размеру и строению хромосому. Такие парные хромосомы называются гомологичными
. Половые клетки, т.е. гаметы
, содержат гаплоидный
набор хромосом. Из каждой пары гомологичных хромосом в гамете представлена только одна. Например, у человека гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки) имеют по 23 хромосомы, а все остальные клетки организма – по 46.

Митоз.

Митоз
– способ деления соматических клеток, при котором дочерние клетки получают такой же хромосомный набор, как у материнской клетки. Таким образом, сохраняется постоянство числа хромосом в клетках при их многократном делении. Поэтому митоз — основа роста, развития и бесполого размножения организмов. Источником изменчивости при митозе могут быть только случайные мутации.

Промежуток между делениями клетки называется интерфазой
. В интерфазе клетка начинает готовиться к делению: накапливает энергию, синтезирует определенные белки. Именно в интерфазе происходит важнейшее событие, связанное с делением клетки – удвоение (репликация
) ДНК. После удвоения ДНК каждая хромосома содержит по две одинаковых хроматиды
, каждая из которых содержит одну нить ДНК (см. рис
. А4
.1). Далее начинается митоз.

Фазы митоза.

Фаза митоза

Происходящие события

Рисунок

Профаза

Ядерная оболочка растворяется, ядро и ядрышки исчезают.

Хромосомы спирализуются (скручиваются, конденсируются) и становятся видимыми в микроскоп, свободно располагаются в цитоплазме.

Центриоли расходятся к полюсам клетки, образуется веретено деления.

Метафаза

Хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления своими центромерами (центромера
– участок хромосомы, связывающий хроматиды) и выстраиваются в экваториальной плоскости клетки.

Анафаза

Хроматиды разделяются и расходятся к противоположным полюсам клетки.

Телофаза

Хромосомы деспирализуются (раскручиваются, деконденсируются) и становятся невидимыми.

Веретено деления разрушается.

Вокруг хромосом образуется ядерная оболочка.

Цитоплазма клетки разделяется (у животных путем перетяжки, у растений между дочерними клетками образуется новая оболочка).

Образуются две дочерние клетки.

Мейоз.

Мейоз
– способ деления, при котором дочерние клетки получают в два раза меньше хромосом, чем было у материнской клетки. Таким способом образуются гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки) большинства организмов.

Отличия мейоза от митоза:

При мейозе клетка делится дважды, а ДНК удваивается только перед первым делением, поэтому из одной диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних.

В профазе первого деления мейоза гомологичные хромосомы конъюгируют
(сближаются, слипаются) и обмениваются участками (т.е. происходит кроссинговер
).

В результате кроссинговера, а также в результате случайного расхождения хромосом в анафазе первого и второго деления мейоза, четыре образовавшиеся клетки имеют разный генотип.

В ходе мейоза образуются гаплоидные гаметы. При оплодотворении эти гаплоидные гаметы сливаются и образуют диплоидную зиготу, из которой затем путем митоза развивается новый организм. Таким образом, мейоз (число хромосом уменьшается вдвое) и процесс оплодотворения (восстанавливается диплоидный набор) обеспечивают постоянство числа хромосом при половом размножении.

Фазы мейоза.

Фаза мейоза

Происходящие события

Рисунок

Профаза I

Происходит то же, что при митозе. Отличие только в наличии процесса конъюгации гомологичных хромосом.

Метафаза I

Хромосомы прикрепляются центромерами к нитям веретена деления и выстраиваются в экваториальной плоскости.

Хромосомы выстраиваются гомологичными парами
.

Анафаза I

Хромосомы (в данном случае двухроматидные)
расходятся к полюсам клетки.

Телофаза I

Происходит то же, что и при телофазе митоза, но по окончании деления образуются две клетки с гаплоидным набором двойных (двухроматидных) хромосом.

Профаза II

Образовавшиеся клетки с гаплоидным набором двойных хромосом делятся ещё раз. В целом второе деление мейоза происходит также как митоз. Отличия только в хромосомном наборе. На рисунках показано второе деление одной из образовавшихся клеток.

Метафаза II

Анафаза II

Телофаза II

Развитие половых клеток у животных
.

Процесс формирования половых клеток (гамет) называется гаметогенезом
. Формирование мужских гамет (сперматозоидов) – сперматогенез
, формирование женских (яйцеклеток) – овогенез
. Мужские гаметы формируются в семенниках, а женские в яичниках.

В процессе образования гамет выделяют несколько стадий, которые сходны в сперматогенезе и овогенезе.

Стадии
гаметогенеза

Происходящие события

Сперматогенез

Овогенез

Размножение

Первичные половые клетки (т.е. это ещё не гаметы) делятся митозом.
Увеличивается количество клеток.

Рост

Клетки увеличиваются в размерах незначительно

Размер клеток увеличивается в сотни и тысячи раз

Созревание

Происходит мейоз. Образуется четыре гаплоидные клетки, которые позже становятся сперматозоидами.

Происходит мейоз, образуется четыре гаплоидных клетки, из которых только одна становится позже яйцеклеткой.

Формирование

У мужских гамет формируется жгутик, аппарат Гольджи преобразуется в акросому.

Женские гаметы приобретают дополнительные оболочки.

Схемы гаметогенеза
.

Сперматогенез

Овогенез

1 – стадия размножения, 2 – стадия роста, 3 – стадия созревания, 4 – стадия формирования

Выбранный для просмотра документ
5.doc

Библиотека
материалов

Разнообразие организмов. Вирусы.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

3.1. Разнообразие организмов: одноклеточные и многоклеточные; автотрофы, гетеротрофы. Вирусы — неклеточные формы жизни.

Одноклеточные организмы.

Тело многоклеточного организма состоит из множества клеток, которые специализируются на выполнении определенных функций и образуют ткани (за исключением низших многоклеточных организмов).

Тело одноклеточных организмов состоит из единственной клеткой, которая представляет собой целостный организм и выполняет все его функции. Одноклеточные формы встречаются во всех царствах организмов.

Царство

Примеры организмов

Рисунок

Растения

Хламидомонада

Хлорелла

Животные

Инфузория туфелька

Амеба обыкновенная

Эвглена зеленая

Грибы

Дрожжи

Бактерии

Все виды бактерий

Автотрофы и гетеротрофы.

По способу питания все организмы делятся на автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы
– организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических. Образование органических веществ происходит в ходе фотосинтеза или хемосинтеза. Фотосинтез
осуществляют растения и цианобактерии, поэтому их называют фототрофами
. В данном случае источником необходимой для синтеза энергии является солнечный свет. Хемосинтез
характерен для некоторых групп бактерий (железобактерии, серобактерии, нитрифицирующие бактерии и др.). При этом для образования органических веществ используется энергия окисления неорганических соединений.

Автотрофы выполняют в экосистемах функцию продуцентов.

Гетеротрофные организмы используют готовые органические соединения, созданные автотрофами. К гетеротрофам относятся животные, грибы и большинство бактерий. В экосистемах гетеротрофы являются консументами или редуцентами. Среди автотрофов выделяют группу сапрофитов
(сапрофитные грибы, сапрофитные бактерии), которые используют мертвое органическое вещество (детрит
).

Существуют также организмы, которые в зависимости от условий используют тот или иной способ питания. Например, эвглена зеленая на свету осуществляет фотосинтез, а при недостатке освещения поглощает из окружающей среды готовые органические вещества. Такие организмы называются миксотрофами.

Вирусы.

Особенности строения и жизнедеятельности:

Выбранный для просмотра документ
тест.doc

Библиотека
материалов

ТРЕНИНГ

1 Классификация организмов на основе их родства – предмет науки

1) ботаники

2) физиологии

3) систематики

4) генетики

2 Структура и число хромосом могут быть изучены с помощью метода

1) генеалогического

2) биохимического

3) центрифугирования

4) цитогенетического

3 Воспроизведением новых особей из одной или нескольких клеток занимается

1) генная инженерия

2) клеточная инженерия

3) бионика

4) генетика

4 Взаимосвязи организмов с окружающей средой изучает

1) экология

2) систематика

3) физиология

4) морфология

5 Строение полисахаридов и их роль в клетке могут быть изучены методом

1) биохимическим

2) цитогенетическим

3) отдаленной гибридизации

4) световой микроскопии

6 Селекционеры занимаются

1) изучением влияния человека на окружающую среду

2) разделением организмы на группы на основе их родства

3) получением высокопродуктивных штаммов микроорганизмов

4) изучением закономерностей эволюции живой природы

7 Строение и распространение древних пресмыкающихся изучает наука

1) палеонтология

2) физиология животных

2) анатомия животных

4) экология

8 Методы конструирования клеток на основе их гибридизации и реконструкции
используются в

1) бионике

2) палеонтологии

3) генной инженерии

4) клеточной инженерии

9 Введение в геном организма новых генов производится методами

1) моделирования

2) центрифугирования

3) клеточной инженерии

4) генной инженерии

10 Для изучения наследственности и изменчивости человека используется метод

1) гибридологический

2) искусственного мутагенеза

3) искусственного отбора

4) генеалогический

11 Объектом изучения цитологии является уровень жизни

1) клеточный

2) организменный

3) популяционно-видовой

4) биогеоценотический

12 Реализация наследственной информации происходит на уровне

1) организменном

2) популяционно-видовом

3) биогеоценотическом

4) биосферном

13 Высшим уровнем организации жизни является

1) организм

2) популяция

3) экосистема

4) биосфера

14 Показатели рождаемости, смертности и возрастного состава используются при изучении уровня жизни

1) организменного

2) популяционно-видового

3) клеточного

4) биосферного

15 Какой уровень организации жизни не изучает экология?

1) клеточный

2) биосферный

3) популяционно-видовой

4) биогеоценотический

16 Постоянство внутренней среды организма называется

1) нормой реакции

2) наследственностью

3) гомеостазом

4) биоритмом

17 Способность организма реагировать на воздействия окружающей среды —

1) изменчивость

2) раздражимость

3) норма реакции

4) гомеостаз

18 Главный признак живого –

1) движение

2) обмен веществ

3) дыхание кислородом

4) наличие тканей

19 Обмен веществ характерен для

1) бактериофага

2) вируса табачной мозаики

3) почвенных бактерий

4) минералов

20 Обмен веществ отсутствует у

1) одноклеточных водорослей

3) вирусов

4) болезнетворных бактерий

Тренинг А2

А2. 1. О чем свидетельствует сходство строения и жизнедеятельности клеток различных организмов

1) о приспособленности к окружающей среде

2) об эволюции

3) о родстве

4) о многообразии живой природы

А2.2. М. Шлейден и Т. Шванн сформулировали

1) хромосомную теорию наследственности

2) клеточную теорию

3) основные положения эволюционного учения

4) биогенетический закон

А2.3.
Клетки всех эукариот имеют

1) клеточную стенку

2) пластиды

3) ядро

4) вакуоли с клеточным соком

А2.4. Одним из положений клеточной теории является следующее утверждение.

1) Клетка – единица строения, жизнедеятельности и развития организма.

2) В клетках прокариот отсутствует ядро и мембранные органоиды.

3) Для клеток животных характерно гетеротрофное питание.

4) Клетки животных отличаются от клеток растений отсутствием хлоропластов.

А2.5. Питательные вещества поступают в клетку путем фагоцитоза у

1) растений

2) бактерий

3) животных

4) грибов

А2. 6. Согласно клеточной теории, клетки всех организмов

1) имеют ядро и ядрышко

2) сходны по химическому составу

3) одинаковы по выполняемым функциям

4) имеют одинаковые органоиды

А2.7. В клетках всех живых организмов происходит обмен веществ и превращение энергии, поэтому клетка – единица

1) размножения организмов

2) генетической информации

3) жизнедеятельности организмов

4) строения организмов

А2.8. К прокариотам относятся

1) простейшие

2) одноклеточные водоросли

3) цианобактерии

4) плесневые грибы

А2.9. В животной клетке в качестве запасного углевода откладывается

1) хитин

2) крахмал

3) целлюлоза

4) гликоген

А2.10. В процессе обмена веществ в растительные клетки из окружающей среды поступают

1) нуклеиновые кислоты

2) углеводы и белки

3) углекислый газ и вода

4) липиды

ТРЕНИНГ А3

А3. 1 Химический элемент, входящий в состав белков и нуклеиновых кислот — это

1) сера

2) азот

3) хлор

4) магний

А3.2 В качестве запасного углевода гликоген используется в клетках

1) элодеи

2) собаки

3) вируса гриппа

4) картофеля

А3.3 В отличие от дезоксирибозы рибоза входит в состав

1) иРНК

2) ДНК

3) целлюлозы

4) крахмала

А3.4 Жиры, как и углеводы, выполняют функции

1) информационную и регуляторную

2) строительную и энергетическую

3) каталитическую и энергетическую

4) строительную и каталитическую

А3.5 Липиды являются основным структурным компонентом

1) рибосом

2) хромосом

3) биологических мембран

4) клеточного центра

А3.6 Благодаря какому свойству липиды составляют основу плазматической мембраны?

1) способность изменять пространственную структуру

2) нерастворимость в воде

3) способность к самоудвоению

4) наличие каталитической активности

А3. 7 В состав АТФ входят

1) аденин, рибоза, три остатка фосфорной кислоты

2) аденин, тимин, гуанин, цитозин

3) различные виды аминокислот

4) углеводы и липиды

А3.8 Денатурация обратима, если не разрушены связи

1) пептидные

2) водородные

3) гидрофобные

4) ионные

А3.9 Трехмерная пространственная конфигурация молекулы белка в виде глобулы – это структура

1) первичная

2) вторичная

3) третичная

4) четвертичная

А3.10 Вторичная структура белка представляет собой

1) несколько полипептидных цепей

2) аминокислотную последовательность

3) полипептидную цепь, закрученную в спираль

4) спираль, упакованную в клубок

А
3.11 Изображенная на рисунке структура белка гемоглобина поддерживается

1) водородными связями между -NH
и -СО группами

2) пептидными связями между аминокислотами

3) связями между радикалами аминокислот

4) связями между разными полипептидными цепями

А3. 12 В состав нуклеотида ДНК может входить

1) рибоза, тимин и остаток фосфорной кислоты

2) рибоза, урацил и остаток фосфорной кислоты

3) дезоксирибоза, урацил и остаток фосфорной кислоты

4) дезоксирибоза, тимин и остаток фосфорной кислоты

А3.13 Матрицей для синтеза первичной структуры белка является молекула

1) тРНК

2) иРНК

3) рРНК

4) АТФ

А3.14 Транспортные РНК

1) являются матрицей для синтеза белка

2) доставляют аминокислоты к рибосомам

3) переносят глюкозу через клеточную мембрану

4) переносят кислород

А3.15 Химические реакции, протекающие в лизосомах, относятся к реакциям

1) пластического обмена

2) энергетического обмена

3) хемосинтеза

4) окислительного фосфорилирования

А3.16 Плазматическая мембрана осуществляет избирательный транспорт веществ благодаря своей

1) динамичности

2) стабильности

3) полупроницаемости

4) прочности

А3. 17 Рибосомы участвуют в

1) накоплении питательных веществ

2) пластическом обмене

3) транспорте аминокислот

4) выведении из клетки продуктов распада

A3.18
Обмен веществ между клеткой и окружающей средой регулируется

1) плазматической мембраной

2) ядерной оболочкой

3) клеточным центром

4) цитоплазмой

А3.19 Связь между различными органоидами клетки осуществляет

1) аппарат Гольджи

2) веретено деления

3) митохондриальная ДНК

4) эндоплазматическая сеть

А3.20 Изображенный на рисунке органоид выполняет функцию

1) клеточного дыхания

2) внутриклеточного транспорта

3) внутриклеточного переваривания

4) запасания питательных веществ

ТРЕНИНГ А4

А4.1 В результате овогенеза из одной клетки-предшественницы образуется

1) одна яйцеклетка

2) две яйцеклетки

3) четыре яйцеклетки

4) восемь яйцеклеток

А4. 2 Изображенный на рисунке процесс (отмечен стрелкой) является

1) условием сохранение диплоидного числа хромосом при митозе

2) одним из этапов процесса оплодотворения

3) фактором, обеспечивающим защиту хромосом от неблагоприятных воздействий

4) фактором, обеспечивающим перекомбинацию родительских генов при мейозе

А4.3 В профазе первого деления мейоза, также как и в профазе митоза происходит

1) удвоение ДНК

2) кроссинговер

3) разрушение ядерной оболочки

4) расхождение дочерних хромосом к полюсам клетки

А4.4 Для сперматозоида не характерно наличие

1) запаса питательных веществ

2) плазматической мембраны

3) митохондрий

4) гаплоидного ядра

А4.5 В результате мейоза каждая дочерняя клетка

1) становится диплоидной

2) полностью похожа на материнскую

3) имеет такой же хромосомный набор как материнская

4) получает половину генома материнской клетки

А4. 6 Причиной разнообразия потомства при половом размножении не может
служить

1) кроссинговер

2) случайное слияние гамет при оплодотворении

3) случайное расхождение хромосом в анафазе первого деления мейоза

4) удвоение хромосом перед началом мейоза

А4.7 Постоянство числа хромосом у особей одного вида обеспечивается

1) диплоидностью организмов

2) гаплоидностью организмов

3) процессами оплодотворения и мейоза

4) процессом деления клеток

А4.8 Мужские гаметы образуются в

1) спорангиях

2) яичниках

3) семенниках

4) семязачатках

А4.9 В ходе овогенеза и сперматогенеза происходит

1) накопление в гаметах питательных веществ

2) слияние гамет

3) уменьшение вдвое числа хромосом в гаметах

4) восстановление диплоидного набора хромосом в гаметах

А4.10 Мейоз и митоз имеют сходство в том, что в обоих случаях

1) делению предшествует удвоение ДНК

2) происходит двойное деление

3) происходит конъюгация гомологичных хромосом

4) образуются диплоидные клетки

А4. 11 На рисунке изображены клетки, образовавшиеся при первом делении мейоза. Каждая из них содержит

1) диплоидный набор одинарных хромосом

2) диплоидный набор двойных хромосом

3) гаплоидный набор одинарных хромосом

4) гаплоидный набор двойных хромосом

А4.12 Кроссинговер — это

1) обмен участками гомологичных хромосом

2) слипание гомологичных хромосом

3) независимое расхождение хромосом

4) разновидность митоза

А4.13 Соматические клетки шимпанзе содержат 48 хромосом. В результате мейоза у самца шимпанзе формируются сперматозоиды, содержащие хромосом

1) в два раза больше

2) в два раза меньше

3) в четыре раза меньше

4) столько же, сколько в соматических клетках

А4.14 Биологический смысл большого числа сперматозоидов у животных заключается

1) в повышении эффективности искусственного отбора

2) в улучшении жизнеспособности оплодотворенных яйцеклеток

3) в повышении вероятности оплодотворения

4) в увеличении скорости развития зародыша

А4. 15 В ходе мейоза, в отличие от митоза, происходит:

1) конденсация (спирализация) хромосом

2) конъюгация гомологичных хромосом

3) образование диплоидных клеток

4) разрушение ядерной оболочки в профазе

А4.16 В анафазе первого деления мейоза к полюсам клетки расходятся хромосомы, каждая из которых содержит

1) одну хроматиду

2) две хроматиды

3) три хроматиды

4) четыре хроматиды

А4.17 Сперматозоиды млекопитающих образуются в результате

1) митоза

2) мейоза

3) онтогенеза

4) дробления

А4.18 На рисунке слева изображена клетка в состоянии ранней профазы. На рисунке справа эта же клетка в состоянии

1) телофазы первого деления мейоза

2) телофазы второго деления мейоза

3) телофазы митоза

4) метафазы митоза

А4.19 Общим для митоза и мейоза является

1) образование гаплоидных клеток

2) образование диплоидных клеток

3) удвоение ДНК перед началом деления

4) конъюгация гомологичных хромосом

А4. 20 Клетки печени шимпанзе содержат 48 хромосом. Сколько хромосом содержится в клетках головного мозга?

1) 12

2) 24

3) 48

4) 96

ТРЕНИНГ А5

1) органические вещества, созданные ими в процессе фотосинтеза

2) органические вещества, созданные ими в процессе хемосинтеза

3) готовые органические вещества отмерших тел

4) готовые органические вещества живых тел

А5.2 Организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию окисления неорганических соединений, называются

1) хемотрофами

2) фототрофами

4) гетеротрофами

А5.3 Нитрифицирующие бактерии являются

1) фототрофами

2) хемотрофами

3) гетеротрофами

А5.4 Синтез органических веществ из неорганических за счет солнечной энергии осуществляют

1) фототрофы

2) гетеротрофы

4) хемотрофы

А5.5 Энергия солнечного света преобразуется в химическую энергию в клетках

1) растений

2) животных

3) грибов

А5. 6 Большинство животных по способу питания являются

1) фототрофами

2) гетеротрофами

3) хемотрофами

4) автотрофами

А5.7 Образование органических соединений из неорганических происходит в клетках

1) кожи лягушки

2) шляпки подберезовика

3) листа картофеля

4) клубеньковых бактерий

A5.8
К автотрофным организмам относится

1) хлорелла

2) мукор

3) амеба

4) инфузория-туфелька

А5.9 Какой из организмов, изображенных на рисунке, может создавать органические вещества из неорганических?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

А5.10 Клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых растений, получают от них готовые органические вещества, взамен поставляя растению соединения азота. Клубеньковые бактерии являются

3) автотрофами

4) гетеротрофами

А5.11 К неклеточным формам жизни относятся

1) клубеньковые бактерии

3) цианобактерии

4) бактериофаги

А5. 12 Среди перечисленных организмов клеточного строения не имеет

1) инфузория-туфелька

2) вирус гриппа

3) кишечная палочка

4) хламидомонада

А5.13 Из множества свойств живых организмов для вирусов характерно наличие

1) обмена веществ

2) раздражимости

3) наследственности

4) клеточного строения

А5.14 Вирусы проявляют свойства живого только

1) в клетках других организмов

2) во внешней среде

3) при взаимодействии с другими вирусами

4) при благоприятных условиях внешней среды

А5.15 Вирусным заболеванием не является

1) грипп

2) СПИД

3) оспа

4) туберкулез

А5.16 Вирусы занимают промежуточное положение между

1) прокариотами и эукариотами

2) телами живой и неживой природы

3) растениями и животными

4) грибами и бактериями

А5.17 Особенностью вирусов является то, что они

1) могут вызывать заболевания животных и растений

2) не имеют клеточного строения

3) не имеют оформленного ядра

4) осуществляют очень активный обмен веществ

А5. 18 Синтез вирусных белков

1) не требует затрат энергии

2) не требует участия ферментов

3) происходит только в клетке-хозяине

4) происходит во внеклеточной среде

А5.19 Встраивают собственную нуклеиновую кислоту в ДНК клетки-хозяина

3) бактериофаги

4) бактерии сапрофиты

Почему важно изучать бактерии | NIH Intramural Research Program

Карен Усдин

Среда, 10 декабря 2014 г.

В последнее время я много думал о том, как инструменты, которые мы используем в нашей работе, так резко улучшились за последние несколько десятилетий и как они в основном ухудшились. к часто пренебрежительному изучению микробов. Хотя каждый может поддержать изучение бактерий, вызывающих такие опасные для жизни заболевания, как брюшной тиф и холера, мне кажется, что часто труднее убедить людей в ценности изучения обычных, а иногда и малоизвестных бактерий, которые напрямую не влияют на здоровье человека. Однако с годами такие исследования произвели революцию во многих аспектах нашей жизни. Они сделали это, адаптировав биомолекулы, выявленные в этих исследованиях, для создания инструментов, которые теперь незаменимы не только для таких исследователей, как я, которые пытаются понять, как работают гены и что происходит с людьми, когда эти гены дают сбой, но и для эпидемиологов. врачи, археологи, историки, судмедэксперты и фермеры. В процессе эти инструменты превратили биотехнологическую отрасль в многомиллиардную операцию.

Термофильные бактерии в Йеллоустонском национальном парке; Фотограф неизвестен; 1966

В 1980-х, когда я поступил в аспирантуру, область молекулярной биологии переживала поразительный рост. Три инструмента, которые сделали этот рост возможным, появились в результате исследований иногда неизвестных бактерий: рестрикционные ферменты, которые представляют собой бактериальные белки, способные разрезать ДНК в очень определенных местах; ДНК-лигаза Т4, белок, полученный из бактериального вируса, который можно использовать для склеивания фрагментов ДНК; и плазмиды, кольца ДНК, которые реплицируются в бактериях и которые можно заставить нести белковую «полезную нагрузку». Вместе эти инструменты позволили исследователям создать большое количество биоидентичных версий белков человека, таких как инсулин и человеческий фактор свертывания крови VIII. Это достижение изменило лечение таких заболеваний, как диабет и гемофилия, сделав лекарства не только менее дорогими, но и более безопасными, устранив риск, связанный с использованием белков человека или животных. Новые инструменты также сделали возможным первоначальное секвенирование генома человека, разработку новых и лучших вакцин, а также способы тестирования на инфекционные агенты, такие как ВИЧ и Эбола. Они сделали возможным наше понимание на молекулярном уровне сотен связанных с болезнью белков, что, в свою очередь, позволило разработать рациональный дизайн лекарств для улучшения здоровья человека.

Изучение бактерий, живущих в термальных источниках Йеллоустонского национального парка, проведенное Томасом Броком и Хадсоном Фризом в 1960-х годах, позволило спустя десятилетия Кэри Маллис разработать метод, известный как полимеразная цепная реакция (ПЦР). Этот метод, за который Маллис был удостоен Нобелевской премии в 1993 году, позволяет создавать миллионы копий последовательности ДНК из ничтожно малого количества материала. ПЦР произвела революцию в диагностике заболеваний, позволив более быстро и точно идентифицировать инфекционные агенты, чем когда-либо прежде. Быстрая идентификация часто имеет решающее значение для сдерживания распространения инфекционных заболеваний, как недавно продемонстрировали Джули Сегре и Тара Палмор здесь, в Национальном институте здоровья. ПЦР внесла свой вклад в наше понимание истории человечества, сделав возможным изучение ДНК из 500-летних человеческих останков, найденных на британской автостоянке, которая оказалась королем Англии Ричардом III, и из крошечной кости пальца, найденной в сибирской пещере. Оказалось, что он принадлежал ранней родственнице людей, денисовской девушке, жившей около 41 000 лет назад. Он используется зоопарками для уменьшения пагубных последствий инбридинга и судами для установления отцовства. Это навсегда изменило криминалистику, позволив получить жизненно важные улики с места преступления, что было бы немыслимо в эпоху до PCR. Это сделало реальностью секвенирование всего генома и дало толчок развитию персонализированной медицины. Такое развитие событий было бы трудно, если вообще возможно, представить, когда первые работы с бактериями были начаты несколько десятилетий назад.

И как только вы подумали, что сюрпризов больше не будет, появляется система CRISPR/Cas9. CRISPR, или сгруппированные короткие палиндромные повторы с регулярными промежутками, вместе с бактериальным белком Cas9 образуют часть системы, которая защищает бактерии от вирусов, которые их заражают. Лаборатории, подобные лабораториям Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье, при участии Юджина Кунина из NIH, модифицировали систему CRISPR/Cas9, превратив ее в относительно точный инструмент, который можно использовать для исправления мутаций в геноме человека. (В отличие от ферментов рестрикции, которые делают тысячи надрезов в геноме человека, CRISPR/Cas9можно использовать для резки в одном указанном пользователем месте). Эта технология однажды может быть использована для улучшения качества жизни людей с определенными генетическими нарушениями. Например, в сочетании с нашей вновь обретенной способностью перепрограммировать взрослые клетки и развивающейся областью трехмерной печати органов (подробнее об обоих, возможно, в следующем посте в блоге), когда-нибудь можно будет проводить трансплантации, используя органы, созданные из собственных клеток пациента после CRISPR/Cas9-опосредованной репарации. Прелесть этого подхода в том, что он не требует последующего пожизненного подавления иммунитета, необходимого при аллогенных трансплантатах. Хотя этот подход не совсем готов к использованию в прайм-тайм, многие лаборатории, в том числе и моя собственная, внедряют CRISPR/Cas9.система для работы по изучению клеток пациентов и животных моделей заболеваний человека, потому что она позволяет решать ключевые вопросы о механизмах патологии болезни гораздо более быстрым и конкретным способом, чем это было возможно ранее. И за это мы должны поблагодарить всех тех бактериологов, которые сделали такую ​​технологию возможной.

Бактерии — Последние исследования и новости

• Атом
• RSS-канал

Бактерии – это организмы, состоящие из одной клетки без ядра и обладающие отчетливыми структурными, физиологическими и эволюционными характеристиками. Бактерии образуют одну из трех областей жизни; остальные — археи и эукариоты. Бактериальные виды и места их обитания отличаются большим разнообразием.

Последние исследования и обзоры

• Исследовательская работа

  27 сентября 2022 г.

  |
  Открытый доступ

  IgE является критическим компонентом аллергической реакции, и терапевтическое воздействие может облегчить симптоматику. Здесь авторы предлагают комбинированное использование Bifidobacterium longum и внеклеточного домена FcεRIα, связанного с гибридным белком слитого домена Fc IgD/IgG4, называемым IgE _TRAP , и демонстрируют снижение уровней тучных клеток и IgE в моделях пищевой аллергии.

  • Сон Бом Ан
  • , Бо Ги Ян
  • и Мён Хо Чан

  Nature Communications 13, 5669

• Исследовательская работа

  27 сентября 2022 г.

  |
  Открытый доступ

  • Дж. Памела Энгельбертс
  • , Мухаммад А. Абдул Вахаб
  • и Николь С. Вебстер

  Связь ISME 2, 90

• Исследовательская работа

  26 сентября 2022 г.

  |
  Открытый доступ

  • org/Person»> Мэнчжэнь Цзи
  • , Яци Чи
  • и Лин Цзоу

  Научные отчеты 12, 16021

• Исследовательская работа

  26 сентября 2022 г.

  |
  Открытый доступ

  • Карлос Андрес Диас Родригес
  • , Лаура Диас-Гарсия
  • org/Person»> и Диего Хавьер Хименес

  Связь ISME 2, 89

• Исследовательская работа

  26 сентября 2022 г.

  |
  Открытый доступ

  Магнитотактические бактерии используют внутриклеточные цепочки ферримагнитных нанокристаллов, образующихся в органеллах магнитосом, для выравнивания и навигации в геомагнитном поле. Здесь Ван и др. идентифицируют два белка, участвующих в позиционировании магнитосом у Magnetospirillum magicum , гомологи которых широко распространены среди магнитотактических бактерий.

  • org/Person»> Хуан Ван
  • , Кэролайн Л. Монтейл
  •  и Араш Комейли

  Nature Communications 13, 5652

• Исследовательская работа

  |
  26 сентября 2022 г.

  Mukherjee et al. сообщают, что AcrIF24 является слитым белком Acr-Aca, который ингибирует комплекс Csy и подавляет транскрипцию с промотора acrIF23-acrIF24, и они представляют крио-ЭМ структуры, чтобы раскрыть механизм обеих ролей AcrIF24.

  • org/Person»> Индранил Арун Мукерджи
  • , Клинтон Гейбл
  • и Лейфу Чанг

  Химическая биология природы, 1-8

Все исследования и обзоры

Новости и комментарии

• Основные результаты исследований

  |
  20 сентября 2022 г.

  Это исследование дает новое представление об архитектуре участка клеточного деления и динамике биогенеза септального пептидогликана.

  • org/Person»> Андреа Дю Туа

  Nature Reviews Microbiology, 1

• Основные результаты исследований

  |
  20 сентября 2022 г.

  В этом исследовании описывается новое паразитическое взаимодействие между бактериями и археями.

  • Андреа Дю Туа

  Nature Reviews Microbiology, 1

• Комментарии и мнения

  |
  14 сентября 2022 г.

  Сообщество биофильмов исторически очень успешно объединяло ученых из самых разных областей. Теперь мы должны использовать инновационные технологии в разных дисциплинах, чтобы осветить микросреду биопленки и создать модели in vitro, которые точно воспроизводят естественную среду.

  • Кендра П. Рамбо

  Nature Reviews Microbiology 20, 573-574

• Новости и просмотры

  |
  22 августа 2022 г.

  Photorhabdus noenieputensis (микробиота кишечника, симбионт нематод) производит макроциклический антибиотик эвибактин, который избирательно убивает Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Мембранный переносчик Mtb BacA импортирует эвибактин в клетку, где он связывается с ДНК-гиразой и вызывает гибель клетки.

  Природа Химическая Биология, 1-2

• Основные результаты исследований

  |
  19 августа 2022 г.

  • Ян-Стефан Фёллер

  Природный Катализ 5, 653

Все новости и комментарии

Bacteria News — ScienceDaily

Борьба с грибковыми инфекциями с помощью металлов

23 сентября 2022 г. Исследователи продемонстрировали, что химические соединения, содержащие специальные металлы, очень эффективны в борьбе с опасными грибковыми инфекциями. Эти результаты могут быть использованы для разработки инновационных лекарственных препаратов…

Команда по ремонту мха также работает с людьми

19 сентября 2022 г. Чтобы в живых клетках все работало гладко, генетическая информация должна быть правильной. Но, к сожалению, ошибки в ДНК со временем накапливаются из-за мутаций. Наземные растения развили …

Ландшафтные и климатические факторы могут предсказать распространенность бактерий болезни Лайма

15 сентября 2022 г. Бактерии болезни Лайма. Таким инструментом может быть…

Моделирование использования и устойчивости к противомикробным препаратам в стадах канадской индейки

14 сентября 2022 г. В новом исследовании исследователи из Северной Америки смоделировали, как использование противомикробных препаратов влияет на появление устойчивости к противомикробным препаратам у кишечной палочки, выделенной из канадской индейки . ..

Ученые обнаружили, что бактерии, которые ранее считались безвредными, могут усугубить существующее заболевание легких живет в организме человека — не …

Термодинамика обретения формы жизни

12 сентября 2022 г. Исследователи создали геометрическое представление законов термодинамики. Их результаты в целом применимы независимо от специфики взаимосвязанных реакций, таких как …

Интеллектуальные микроскопы для обнаружения редких биологических явлений

11 сентября 2022 г. Биофизики разработали управляющее программное обеспечение, которое оптимизирует сбор данных о живых образцы. Их контрольная петля, используемая для визуализации митохондриальных и бактериальных участков …

Идентифицировано скрытое маскирующее устройство Chlamydia

8 сентября 2022 г. Chlamydia, основная причина бактериальных инфекций, передающихся половым путем, избегает обнаружения и уничтожения внутри клеток человека с помощью маскирующего устройства. Но исследователи уловили суть …

Почвенная микробиота может стимулировать рост инвазивных видов растений и обеспечивать защиту от травоядных

8 сентября 2022 г. Почвенные микробы могут оказывать большое влияние на распространение вредных инвазивных видов поскольку они могут либо препятствовать, либо способствовать росту растения. Исследователи изучили роль почвенной микробиоты в …

Мед манука может помочь вылечить смертельную легочную инфекцию, устойчивую к лекарствам, результаты исследований и значительно уменьшить побочные эффекты одного …

Пересаженные кишечные бактерии вызывают сердечно-сосудистые изменения у мышей

7 сентября 2022 г. Исследователи обнаружили, как обструктивное апноэ во сне влияет на микробиом кишечника у мышей и как пересадка кишечных бактерий от апноэ во сне больные мыши могут вызвать сердечно-сосудистые изменения в …

Свет ускоряет проводимость в «электрической сети» природы

7 сентября 2022 г. Мир природы обладает собственной внутренней электрической сетью, состоящей из глобальной паутины крошечных бактериальных нанопроводов в почве и океанах, которые «дышат» выдыхая избыток …

Стрессовые митохондрии помогают клеткам выжить при респираторных инфекциях

7 сентября 2022 г. Умеренный стресс митохондрий с помощью антибиотика может повысить толерантность к респираторным инфекциям, новое исследование …

Исследователи создали самый сложный, полностью синтетический микробиом

7 сентября 2022 г. Микробное сообщество, состоящее из более чем 100 видов бактерий, может помочь ученым узнать больше о связях между микробиомом и человеком …

Исследователи обнаружили токсин, который Убивает бактерии беспрецедентным образом

6 сентября 2022 г. Новое исследование показывает, что бактериальный патоген Pseudomonas aeruginosa, известный как возбудитель внутрибольничных инфекций, таких как пневмония, выделяет токсин, который эволюционировал, чтобы убивать другие виды . ..

Воздействие загрязнений в младенчестве изменяет кишечные микроорганизмы, может повышать риск заболеваний

6 сентября 2022 г. Воздействие загрязненного воздуха в первые шесть месяцев влияет на внутренний мир кишечных бактерий или микробиома ребенка таким образом, что это может увеличить риск аллергии, ожирения и диабета, а также влияние …

Анализ потенциала AlphaFold в разработке лекарств

6 сентября 2022 г. механизмы действия антибактериальных…

Машинное обучение показывает связь между ростом популяции бактерий и окружающей средой

6 сентября 2022 г. Исследователи обнаружили, что машинное обучение можно использовать для изучения взаимосвязи между ростом популяции бактерий и факторами окружающей среды. Исследование показывает, что различные популяции …

Сообщества микробов остаются здоровыми, обмениваясь знаниями

1 сентября 2022 г. Инженеры-биомедики продемонстрировали феномен микробного сообщества, который, по сути, приравнивается к обучению соседей тому, как выполнять необходимые задачи, вырывая и разделяя часть мозга. …

Папоротники наконец-то получили геном, раскрывая историю накопления ДНК и клептомании все современные папоротники…

пятница, 23 сентября 2022 г.

• Борьба с грибковыми инфекциями с помощью металлов

Понедельник, 19 сентября 2022 г.

• Команда по ремонту мха также работает на людях

Четверг, 15 сентября 2022 г.

• Ландшафтные и климатические факторы могут предсказать распространенность бактерий болезни Лайма

Среда, 14 сентября 2022 г.

• Моделирование использования противомикробных препаратов и резистентности в стадах канадской индейки
• Ученые обнаружили, что бактерии, которые ранее считались безвредными, могут усугубить существующее заболевание легких

Понедельник, 12 сентября 2022 г.

• Термодинамика жизни обретает форму

Воскресенье, 11 сентября 2022 г.

• Интеллектуальные микроскопы для обнаружения редких биологических явлений

Четверг, 8 сентября 2022 г.

• Идентифицировано незаметное маскирующее устройство Chlamydia
• Почвенная микробиота может стимулировать рост инвазивных видов растений и обеспечивать защиту от травоядных
• Мед манука может помочь вылечить смертельную лекарственно-устойчивую легочную инфекцию

Среда, 7 сентября 2022 г.

• Трансплантированные кишечные бактерии вызывают сердечно-сосудистые изменения у мышей
• Свет ускоряет проводимость в природной «электрической сети»
• Стрессовые митохондрии помогают клеткам выживать при респираторных инфекциях
• Исследователи создают самый сложный, полностью синтетический микробиом

Вторник, 6 сентября 2022 г.

• Исследователи обнаружили токсин, убивающий бактерии беспрецедентным образом
• Воздействие загрязнения окружающей среды в младенчестве изменяет микроорганизмы кишечника и может повысить риск заболевания
• Анализ потенциала AlphaFold в поиске лекарств
• Машинное обучение показывает связь между ростом популяции бактерий и окружающей средой

Четверг, 1 сентября 2022 г.

• Микробные сообщества остаются здоровыми, обмениваясь знаниями
• Папоротники, наконец, получили геном, раскрывая историю накопления ДНК и клептомании

Среда, 31 августа 2022 г.

• Ученые обнаружили, что соединение, найденное в деревьях, может убить устойчивые к лекарствам бактерии

вторник, 30 августа 2022 г.

• Мытье посуды перегретым паром более эффективно и экологично

Понедельник, 29 августа 2022 г.

• Сахар разрушает микробиом, устраняет защиту от ожирения и диабета
• Бактерии обеспечивают иммунитет против гигантских вирусов
• Бактериальные патогены: новый механизм экспорта бактериальных полисахаридов
• Белый, красный и синий сигналы предупреждают вас об опасных микробах

Пятница, 26 августа 2022 г.

• Прочное покрытие убивает вирус COVID и другие микробы за считанные минуты

Четверг, 25 августа 2022 г.

• Новое оружие нацелено на устойчивость к антибиотикам
• Микроскопия раскрывает механизм нового инструмента CRISPR
• Исследование раскрывает различия в бактериях слюны студентов с недавними суицидальными мыслями
• Врожденный иммунитет: последний штрих в антимикробной защите

Среда, 24 августа 2022 г.

• На микробиом кишечника влияет генетика хозяина, показывает новое исследование на мышах

вторник, 23 августа 2022 г.

• устойчивых к фагам штаммов Escherichia Coli, разработанных для уменьшения нарушений ферментации
• Растения, которые вытягивают азот из разреженного воздуха, прекрасно себя чувствуют в засушливой среде
• Новый шаг к предотвращению надвигающегося продовольственного кризиса: биосенсор, обнаруживающий скрытую гниль в картофеле

Понедельник, 22 августа 2022 г.

• Микробная пищевая цепь: пищевые взаимодействия, способствующие пародонтиту
• Бактерии, похожие на гусеницу, ползают у нас во рту
• Как японская фитотерапия защищает кишечник от воспалительных заболеваний кишечника
• Пищевая аллергия у мышей может быть устранена путем воздействия на микробиом

Среда, 17 августа 2022 г.

• Международная команда определяет структуру ключевого игрока в борьбе с устойчивостью к антибиотикам
• Genomics помогает производителям вакцин бороться с изменяющими форму бактериями

Пятница, 12 августа 2022 г.

• Двоюродный брат бактерий, убивающих урожай, быстро мутирует

Четверг, 11 августа 2022 г.

• Ученые идентифицировали растительную молекулу, которая впитывает богатый железом гем
• Употребление алкоголя может изменить кишечные микробы, но не так, как вы думаете
• новых генов устойчивости к антибиотикам выявлены при туберкулезе

Среда, 10 августа 2022 г.

• Новый препарат-кандидат борется с более чем 300 лекарственно-устойчивыми бактериями

Вторник, 9 августа 2022 г.

• Засуха увеличивает выбросы пыли с микробами в Сьерра

Понедельник, 8 августа 2022 г.

• Системы на масляной основе обещают искоренение сальмонеллы на оборудовании для производства продуктов питания

Воскресенье, 7 августа 2022 г.

• Выращивание зерновых культур с меньшим количеством удобрений

Пятница, 5 августа 2022 г.

• Новое исследование возникновения первых сложных клеток бросает вызов православию
• Изучение риска Arcobacter для пищевой промышленности и здоровья человека

Четверг, 4 августа 2022 г.

• Метаболически модифицированная бактерия производит лютеин?
• Новый низкокалорийный подсластитель также может улучшить здоровье кишечника
• E. Coli, полученная из образцов стула, может выживать во враждебной среде кишечника достаточно долго, чтобы вылечить заболевание
• Комбинированная фаговая терапия может точно воздействовать на кишечные бактерии, связанные с ВЗК, не нанося вреда полезным микробам
• Ученые разработали пробиотик для предотвращения инфекции толстого кишечника

Среда, 3 августа 2022 г.

• Механизм действия бактериальных токсинов при смертельных атаках

вторник, 2 августа 2022 г.

• Бактерии, приводящие в действие по-настоящему зеленую революцию в персональной электронике
• Почему у недоношенных детей, находящихся на грудном вскармливании, более здоровый кишечник, чем у детей, находящихся на искусственном вскармливании
• Один из крупнейших известных случаев переноса генов от бактерий к животным внутри плодовой мухи
• Изучение патогенов растений у цикад из природных территорий

Понедельник, 1 августа 2022 г.

• Новый корм для собак? Исследование показывает, что кишечные бактерии Fido могут измениться в течение недели
• Новый метод стимулирования образования биопленки и повышения эффективности биокатализа

Пятница, 29 июля 2022 г.

• Плавание без мозгов и мышц

Четверг, 28 июля 2022 г.

• Раннее воздействие антибиотиков может вызвать постоянную астму и аллергию
• Сложный механизм, который бактерии используют для сопротивления антибиотикам
• Новое медное покрытие может стать следующим средством борьбы с супербактериями

Среда, 27 июля 2022 г.

• Кишечные бактерии, продуцирующие гистамин, могут вызывать хроническую боль в животе
• В редком подвиге исследователи расшифровывают, как одна кишечная бактерия влияет на иммунитет
• Ученые разработали более экологичный и эффективный метод производства антибиотиков нового поколения

вторник, 26 июля 2022 г.

• Естественная очистка: бактерии могут удалять пластиковые загрязнения из озер
• Исследование рака: основной профилактический эффект резистентного крахмала у людей с синдромом Линча

Понедельник, 25 июля 2022 г.

• растений, которые быстро отцветают для защиты, показывают новые полевые эксперименты и микробиом
• Подписи бактериальных сообществ показывают, как города урбанизируют источники воды
• Новый инструмент раскрывает «элегантный» механизм, ответственный за толерантность к антибиотикам у золотистого стафилококка

Суббота, 23 июля 2022 г.

• Опасные патогены скрываются во влажных местах

Пятница, 22 июля 2022 г.

• COVID Shield: напыляемое покрытие для защиты поверхностей от вирусов и бактерий

Четверг, 21 июля 2022 г.

• Открытие новых методов лечения туберкулеза
• Антибактериальная связь

Среда, 20 июля 2022 г.

• Кормление собак сырым мясом связано с повышенным присутствием устойчивых к антибиотикам бактерий, результаты исследований
• Антибиотики по-разному влияют на микробиомы мужского и женского кишечника
• Исследование бактерий: обнаружен электронный путь для хранения водорода и углекислого газа

Понедельник, 18 июля 2022 г.

• Исследователи приподнимают завесу над упрямым пробиотиком
• Насекомые содержат более тысячи генов микробов, которые помогают им выжить
• Переключатель Ретрона

Пятница, 15 июля 2022 г.

• Части белка должны действительно покачиваться и покачиваться, чтобы работать правильно, новое исследование предполагает
• Зомби-грибок приманивает здоровых самцов мух для спаривания с трупами самок

Четверг, 14 июля 2022 г.

• Новая пептидная система для направленного транспорта молекул в живые клетки млекопитающих
• C. Difficile вызывает некоторые виды колоректального рака, предполагает исследование

Среда, 13 июля 2022 г.

• Защита справедливости уравнения Стокса-Эйнштейна в живых системах
• Как кишечные микробы могут развиваться и становиться опасными
• Ученые открыли перспективный метод удаления фосфора из сточных вод с помощью бактерий

Понедельник, 11 июля 2022 г.

• Может ли фитохимическое вещество, полученное из овощей, таких как брокколи, стать ответом на устойчивые к антибиотикам патогены?
• Скрытые гены могут быть использованы для создания новых антибиотиков

Четверг, 7 июля 2022 г.

• Освобожденные породы: почему вакцины против стафилококка не работают у людей
• Ученые захватывают бактерии, чтобы облегчить производство лекарств
• Понимание того, как микробиота процветает в своих человеческих хозяевах

Среда, 6 июля 2022 г.

• Photorhabdus Luminescens — настоящий универсал: патогенная бактерия насекомого также помогает бороться с грибковым заражением

вторник, 5 июля 2022 г.

• Исследование показывает, почему высокоинфекционный вариант холеры загадочным образом вымер

Понедельник, 4 июля 2022 г.

• Быстрый и легкий синтез антибактериальных аминокислотных комплексов меди на основе Шиффа

Ученые изучают бактериальные сообщества внутри

Количество бактерий, живущих в теле среднего здорового взрослого человека, по оценкам, превышает число человеческих клеток в соотношении 10 к 1. Изменения в этих микробных сообществах могут быть причиной расстройств пищеварения, кожных заболеваний, заболеваний десен и даже ожирение. Несмотря на их жизненно важное значение для здоровья и болезней человека, эти сообщества, живущие внутри нас, остаются в значительной степени неизученными, и необходимы согласованные исследовательские усилия, чтобы лучше понять их, заявили исследователи сегодня на 108-м общем собрании Американского общества микробиологии в Бостоне.

«Это может стать основой совершенно нового взгляда на болезнь. Чтобы понять, как изменения в нормальных бактериальных популяциях влияют на болезни или на них влияют, мы сначала должны установить, что такое норма и существует ли норма вообще», — говорит Маргарет Макфолл Нгай из Висконсинского университета в Мэдисоне.

Исследователи уже давно подозревали и изучали роль, которую полезные микробные сообщества внутри человека, известные под общим названием микробиом человека, играют в здоровье и болезни, но только недавно молекулярные технологии достигли точки, когда они действительно могут начать идентифицировать и охарактеризовать все виды. составляющих микробиом человека.

Мартин Блазер из Нью-Йоркского университета работает над выявлением различных бактерий, которые живут на коже человека и помогают формировать защитный барьер снаружи. До того, как он начал свои исследования, было подсчитано, что на коже обитало менее 100 различных видов бактерий. Используя относительно новые методы секвенирования на основе ДНК, он и его коллеги попытались идентифицировать виды бактерий на предплечьях здоровых людей.

Первоначальное исследование шести субъектов выявило 182 вида бактерий. Последующие исследования продолжали добавлять новые виды до такой степени, что, по оценкам Блейзера, количество различных видов бактерий, живущих на коже, может приблизиться к 500.

Несмотря на эти цифры, Блазер отмечает, что преобладают только около 10 видов, что составляет примерно 50% от общей популяции.

«Что было интересно в отношении некоторых других видов с меньшими популяциями, так это то, что они были специфичны для хозяина. Мы смогли идентифицировать их только на одном хосте. Вполне возможно, что у каждого может быть уникальная бактериальная подпись», — говорит Блазер, примерно так же, как у каждого есть уникальная ДНК-подпись или уникальный отпечаток пальца.

Blaser также начинает изучать роль, которую они могут играть в кожных заболеваниях, и эти исследования могут окупиться. Первоначальные исследования пациентов с псориазом предполагают различия в популяциях бактерий кожи между пациентами, у которых есть заболевание, и теми, у кого его нет.

Даниэль Франк из Университета Колорадо, Боулдер, является частью команды, которая изучает роль бактериальных сообществ в пищеварительном тракте человека, которые могут играть роль в воспалительных заболеваниях кишечника. Они собирают и сравнивают микробные сообщества в образцах от людей с болезнью Крона, людей с язвенным колитом и здоровых добровольцев.

«Некоторые исследователи изучают роль определенного организма, такого как кишечная палочка, в развитии воспалительного заболевания кишечника. Нашей задачей было смотреть шире. Какие микробы мы видим в кишечнике в целом и как эти популяции могут меняться в зависимости от болезни», — говорит Франк. субъекты и лица с заболеваниями, включая потерю обычно защитных бактериальных популяций.

Бактерии пищеварительного тракта также могут играть роль в развитии ожирения. Рут Лей из Вашингтонского университета в Сент-Луисе является частью команды, которая изучает взаимосвязь между бактериями в кишечнике и весом. Несколько лет назад они обнаружили, что ожирение связано с изменениями относительной численности определенных видов бактерий в пищеварительном тракте.

Из-за их огромного количества, того факта, что их побочные продукты могут быть обнаружены в большинстве жидкостей человека, и доказательств их потенциальной роли в здоровье и болезни, вполне возможно, что картирование и понимание микробиома человека могут быть столь же важными или даже более важными. важнее для понимания здоровья человека, чем картирование и понимание генома человека, — говорит Макфолл Нгаи. В любом случае, учитывая сложность системы, это определенно будет сложнее.

Признавая его важность, Национальный институт здравоохранения в декабре 2007 года объявил о проекте «Микробиом человека» в рамках своей «Дорожной карты» для медицинских исследований, выделив более 100 миллионов долларов в виде грантов в течение следующих пяти лет. Исследователи будут использовать новые комплексные лабораторные технологии для характеристики микробных сообществ, присутствующих в образцах, взятых у здоровых людей-добровольцев, даже для микробов, которые невозможно вырастить в лаборатории. Образцы будут взяты из пяти областей тела, которые, как известно, населены микробными сообществами: пищеварительный тракт, рот, кожа, нос и женский мочеполовой тракт. Впоследствии будут финансироваться исследовательские проекты для сбора образцов микробиома у добровольцев с определенными заболеваниями. Это позволит исследователям сопоставить связь между изменениями в микробиоме, присутствующими в определенном участке тела, и конкретным заболеванием.

###

Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность новостных сообщений, размещенных на EurekAlert! содействующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.

UCF защищает общественное здоровье посредством исследования патогенных бактерий

Познакомьтесь с Сальвадором Альмагро-Морено

«В UCF я чувствую себя частью живого эксперимента величия. Мы даем новое определение высшему образованию, и это дает мне прекрасное ощущение жизни».

Сальвадор Альмагро-Морено, доктор философии.

Доцент медицины
Школа биомедицинских наук Бернетта при Медицинском колледже

Сальвадор Альмагро-Морено увлечен тем, как живые организмы развиваются и приспосабливаются к изменениям. Его исследование сосредоточено на эволюции и появлении патогенных бактерий . Он работает с возбудителем тяжелой диарейной болезни холеры в качестве модельной системы, а также проводит обширные исследования Vibrio vulnificus — более известных как плотоядные бактерии.

Теплая погода Флориды и идеальные условия для бактерий в воде побудили Альмагро-Морено присоединиться к UCF в 2017 году. Его исследования дают более глубокое понимание того, как развиваются, распространяются и передаются морские патогены . Например, Альмагро-Морено и его команда в настоящее время работают со странами Южной Азии и Латинской Америки, такими как Перу и Индия, над разработкой платформ наблюдения, чтобы понять, как в этих местах возникают определенные заболевания, такие как холера. Знания и информация, полученные в результате исследований группы, позволят нам предсказывать признаки возникающих штаммов, предотвращать будущие вспышки и пандемии и, в конечном итоге, разрабатывать и производить доступные и безопасные терапевтические средства против этих угроз .

Хотите узнать больше?

Ознакомьтесь с выпуском журнала American Scientist за май-июнь 2022 года, в котором рассказывается об исследованиях Сальвадора Альмагро-Морено о том, как безобидные микробы превращаются в опасные заболевания.

Прочтите очерк: «Как появляются бактериальные патогены»

Образование:

• Кандидат технических наук. в микробиологии — Национальный университет Ирландии (Университетский колледж Корка)
• Магистр биотехнологии – Национальный университет Ирландии (Университетский колледж Корка)
• Бакалавр биологии – Университет Гранады

Награды:

• Исследовательский фонд Burroughs Wellcome Fund Investigations in the Pathogenesis of Infectious Disease (PATH) 2022 Лауреат
• Reach for the Stars 2022 Лауреат
• Национальный научный фонд КАРЬЕРА Лауреат
• Лауреат премии Рамона и Кахала
• Корпорация по развитию науки Стипендиат Scialog по смягчению зоонозных угроз
• «Экспертное заключение» Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в отношении риска Vibrio vulnificus
• Ernest Everett Just Postdoctoral Fellowship в Дартмутском колледже

Страсть к микробиологическим исследованиям

Альмагро-Морено описывает себя как смелого и склонного к риску человека. Критические исследования, которые он проводит, получили как национальное, так и международное признание. В 2022 году его исследование того, как безобидные бактерии могут превратиться в угрозу для человека, сделало его UCF стал первым лауреатом престижной премии Burroughs Wellcome Fund Investigators in the Pathogenesis of Infectious Disease (PATH) . Высококонкурентная национальная премия в размере 500 000 долларов, распределяемая в течение пяти лет, вручается начинающим исследователям, чья работа исследует взаимосвязь между человеческой и микробной биологией и влияние потенциальных инфекционных заболеваний на здоровье человека . В 2022 году награду получили десять исследователей, а остальные получили награды из таких учреждений, как Гарвард, Стэнфорд и Калифорнийский технологический институт.

Он опубликовал десятки статей в ведущих научных журналах, таких как Nature Microbiology или PNAS, и выступил с докладами по всему миру. Кроме того, с 2020 года он служит советником FDA в отношении рисков, связанных с плотоядными бактериями .

В 2021 году компания Almagro-Moreno была названа лауреатом премии CAREER Национального научного фонда США. Он планирует использовать награду для создания инклюзивной программы Synergy Scholars, которая развивает путь для групп студентов, которые обычно недостаточно представлены в областях STEM 9.0853 . Кроме того, это поможет расширить его исследовательское сотрудничество и программу сотрудничества с Межамериканским университетом Пуэрто-Рико. Альмагро-Морено также получил премию Рамона-и-Кахала, которая является самой престижной премией, присуждаемой правительством Испании начинающим ученым.

Среди его многочисленных обязанностей одной из любимых частей работы является наставничество студентов. В его лаборатории работают два постдокторанта, два докторанта, трое студентов, получающих степень магистра, один лаборант и трое студентов, которые работают над своими собственными проектами. Все они говорят, что он тратит значительное количество времени на работу с ними, чтобы убедиться, что они учатся и думают о своих следующих шагах на пути к карьере.

UCF является признанным лидером в области биомедицинских наук

168,68 млн долларов общего финансирования исследований с момента основания Медицинского колледжа

181 грант на активные исследования — включая передовые исследования туберкулеза, болезни Крона и использования естественных клеток-киллеров в организме

Научные исследования наиболее серьезных проблем со здоровьем в мире , включая рак, болезни сердца, инфекционные/воспалительные заболевания

Биомедицинские исследования мирового класса в Орландо, Флорида

В Университете Центральной Флориды исследователи-биомедики расширяют наше понимание болезней человека и разрабатывают инновационные методы лечения. Наши преподаватели занимаются исследованиями самых распространенных и серьезных проблем со здоровьем в мире, включая рак и сердечно-сосудистые, инфекционные и нейродегенеративные заболевания. Их открытия помогают улучшить жизнь людей здесь, во Флориде, в стране и во всем мире.

Академический центр медицинских наук

Академический центр медицинских наук UCF является образцом медицинского образования в 21 веке. Объединяя различные дисциплины, он предоставляет последние инновации, где преподаватели и студенты могут сосредоточиться на учебе, исследованиях и уходе за пациентами. Эта структура лучше всего поддерживает передовую медицинскую помощь для сообщества Орландо и продвигает клиническую практику по всему миру посредством высокоэффективного образования, инновационных исследований и передового ухода за пациентами.

Лаборатория Морено

Лаборатория Морено специализируется на появлении и эволюции бактериальных патогенов. Основные исследовательские интересы лаборатории включают выяснение молекулярных стратегий, которые бактериальные патогены разрабатывают для колонизации хозяина, регуляции вирулентности и распространения от хозяина. Кроме того, их интересует связь, которую экосистемы и антропогенные возмущения окружающей среды (например, изменение климата, загрязнение) имеют в их патогенном потенциале и передаче.

Факультет геномики и биоинформатики Research

Кластер геномики и биоинформатики UCF использует передовые технологии генетического секвенирования, чтобы понять тайны жизни, в том числе то, как смягчить болезни, которые распространяются и эволюционируют в популяциях и во времени.

Исследования факультета Biionix

Используя некоторые из последних достижений в области медицины, включающие технологии взаимодействия с телом, кластер Biionix UCF работает над тем, чтобы сделать эти устройства умнее, чем когда-либо, и гарантировать, что наши тела безопасно примут эти дополнения.

Академические программы мирового класса

Медицинский колледж UCF предлагает учебный план и программы, которые помогут вам получить следующую возможность.

Новости биомедицинских наук

Изучая бактерии полости рта, ученые надеются узнать секреты микробиомов | Наука

Проект микробиома человека определил девять участков во рту. Каждый из них обеспечивает среду обитания для определенного набора бактериальных сообществ.
Известный журнал

Если вы когда-нибудь чистили зубы или полоскали рот жидкостью для полоскания рта, вы видели их: сотни миллиардов микроорганизмов, в основном бактерий, которые живут во рту среднего человека. С твердого неба свисают, прячутся в уголках и закоулках языка и переплетаются с налетом на зубах многие сотни видов, составляющих микробиом ротовой полости человека.

Большинству людей бактерии во рту кажутся в значительной степени неудобством — твари, смешанные в вонючую слизь, которую нужно очищать зубной нитью, чистить щеткой или полоскать, чтобы дыхание было приятным, а десны — розовыми. Но для Джессики Марк Уэлч из Лаборатории морской биологии в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, а также для Гэри Бориси и Флойда Дьюхерста из Института Форсайта в Кембридже, штат Массачусетс, микробиом ротовой полости является чудом. Это далеко не беспорядочный беспорядок клеток, это разнообразная, упорядоченная экосистема, которая может раскрыть большую правду о том, как микробы взаимодействуют друг с другом и как их взаимодействие влияет на среду, в которой они обитают.

Изучение того, как микробы располагаются во рту, может пролить свет на то, как сообщества организмов организуются в различных экосистемах, говорят ученые: от пор кухонных губок до поверхности в лесах водорослей. Понимание большего количества микробных правил взаимодействия может помочь использовать микробиомы для улучшения здоровья или, что более далеко, помочь решить технологические проблемы, такие как производство биотоплива из проса проса.

И, конечно же, изучение микробиома ротовой полости может улучшить понимание того, как некоторые бактерии во рту поддерживают наше здоровье, будучи ключевыми участниками нормального обмена веществ, в то время как другие могут быть связаны с такими заболеваниями, как болезни десен, болезни сердца и рак.

Марк Уэлч, Борис и Дьюхерст, которые недавно сделали обзор того, что известно о географическом распространении видов, населяющих ротовую полость, в Ежегодном обзоре микробиологии , использовали генетический анализ и флуоресцентную визуализацию для картирования микробов — из связанных цепочками Виды Streptococcus , которые процветают на языке, палочковидные Corynebacteria , болтающиеся в зубном налете, и все другие бактерии, которые живут среди них.