Aula I. O problema da auto-reprodução dos sistemas biológicos.
O paradoxo lógico da auto-reprodução ("auto-reversão"). Sua realidade: exemplos (falta de reprodução de moldes de sequências de nucleotídeos e/ou reprodução de cadeias catalíticas fechadas).
Reprodução conservadora e não conservadora. Exemplos. A reprodução conservadora é a única definição possível de auto-reprodução do "organismo como um todo". Reprodução não conservadora - reprodução de partes do corpo (ontogênese). Seleção como a única combinação logicamente possível de auto-reprodução conservadora com evolução.
Estrutura e informação. Componentes informacionais e estruturais da auto-reprodução de fenótipos (exemplo com a reprodução do fago Q?), dificuldades na sua diferenciação. Dificuldades semelhantes com a diferenciação desses componentes em organismos superiores: a ausência de diferenças fundamentais entre células somáticas e células da linhagem germinativa, o sincretismo do genótipo e fenótipo. A impossibilidade de uma definição correta de seleção sem distinguir entre os componentes informacional e estrutural da autorreprodução.
A solução para o principal paradoxo da auto-reprodução é o teorema de von Neumann. Genótipo, fenótipo e ontogenia como elementos logicamente necessários de auto-reprodução de sistemas vivos. As principais consequências do teorema são: a independência da precisão da reprodução dos fenótipos de sua estrutura e a possibilidade de introduzir o conceito de aptidão, ou seja, a possibilidade fundamental de evolução da seleção. O fenótipo evolutivamente inicial é uma estrutura com a ajuda da qual a informação é reproduzida.
Palestra II. Ciclo de vida elementar.
A diferença fundamental entre o ciclo de vida elementar e os ciclos físicos e bioquímicos. Origem da informação biológica: separação de genótipo e fenótipo em conexão com o surgimento do código genético. A transição da reprodução da estrutura para a auto-reprodução do seu ciclo de vida (quando a estrutura que reproduz a informação não a altera). Precisão de reprodução como uma única (e única) medida de adequação do fenótipo e o valor da informação genética na ausência de restrições ambientais, quando a competição dos ciclos de vida surge apenas devido a erros de autorreprodução (os erros de reprodução do ciclo dão origem aos seus concorrentes) . Ciclos e hiperciclos, as vantagens dos hiperciclos: cooperação das polimerases e, mais importante, o surgimento de sua própria variabilidade no hiperciclo.
O surgimento da competição nos ciclos de vida à medida que a variabilidade dos sistemas de autorreprodução diminui e os recursos do meio ambiente se esgotam. A diferença entre a competição passiva e ativa dos ciclos de vida elementares (hiperciclos). Descrição matemática da competição passiva e ativa.
A principal consequência do surgimento de um sistema unificado de auto-reprodução genética de hiperciclos é a possibilidade de auto-reprodução nos níveis de organização intra e supraindividual. Assim, surgem novas direções de variabilidade - o embaralhamento de genes dentro de hiperciclos e a união de hiperciclos.
Por fim, o surgimento da competição leva à estruturação do fitness - a separação do componente reprodutivo e do componente de sobrevivência. Nesse sentido, surgem estratégias reprodutivas alternativas - ativas (reprodução com risco de vida) e passivas - vivenciando condições adversas.
Palestra IV. Modelo matemático generalizado de auto-reprodução cooperativa de dois genes com maus promotores e regiões reguladoras sobrepostas. "Exclusão competitiva" no nível intra-individual, a possibilidade de reprodução regular ("clonagem") de estados dinâmicos alternativos do hiperciclo. O surgimento da informação ontogenética, ou seja, a fixação do caminho do desenvolvimento com base na seleção aleatória. O surgimento da competência para diferenciar caminhos de desenvolvimento e, como resultado, a norma ontogenética de reação - a capacidade de formar modificações adaptativas. Modificações adaptativas de procariontes: transição entre regimes lítico e lisogênico em fagos, SOS - sistema de bactérias, sistema de inanição celular, sínteses adaptativas e constitutivas, formação de operons. A sequência geral da formação da ontogenia: a emergência de um sistema de autorreprodução? a formação de hiperciclos? formação de varredura? o surgimento da competência para mudar os modos de autorreprodução? o surgimento de modificações adaptativas. Evolução dos ciclos de vida dos procariontes com base na fixação de modificações.
Crítica ao teorema de von Neumann. Sistemas grosseiros (físicos) e não grosseiros (informativos). O teorema de Von Neumann se aplica a sistemas não grosseiros sem resolver a questão de sua origem. Natureza mista dos sistemas biológicos: formas grosseiras e não grosseiras de codificação da informação genética (zonas reguladoras e quadros de leitura). Forma como informação, os sistemas não ásperos podem surgir apenas com base na rugosidade inicial.
A principal diferença entre a organização estrutural e dinâmica de procariontes e eucariotos é a extensão do princípio de desdobramento além do cromossomo, enquanto o próprio cromossomo deixa de ser desdobrado. Segregação espaço-temporal do núcleo e citoplasma, tradução e transcrição, splicing.
Aula V. Ciclos de vida dos Protozoários. O surgimento de novas formas de autorreprodução nos níveis de organização intra e supraindividual: o surgimento do CMP, o centro para a formação de microtúbulos, e o surgimento de um único eixo polar de movimento celular e autorreprodução (um exemplo é a reprodução assexuada de ciliados). Auto-reprodução como ontogenia. Exemplos de regulamentos ontogenéticos (uma parte forma um todo). Forma amebóide e forma flagelar como modulações (modificações) do fenótipo celular (protótipos de células mesenquimais e epiteliais de células multicelulares). Dublês de microtúbulos (MT) como análogos de células de um organismo multicelular. Reprodução de MT como um micro-scan. Exemplos de herança não genética de estruturas em ciliados.
Direções de evolução dependendo do destino dos CFM: CFM simples (nuclear) (a maioria dos protozoários inferiores), duplicação dos CFM (flagelados superiores) e polimerização do MT com o desaparecimento dos CFM (ciliados). No primeiro caso, um organismo unicelular é mais vulnerável durante a reprodução (mitose metazóica e o ciclo mitótico correspondente) e é "salvo" ao custo de complicar seu ciclo de vida.
Classificação dos ciclos de vida de acordo com o significado biológico de alternância de fases: alternância de células em divisão e nômades (ou formadoras de cistos), com inserção de divisões palintômicas e (ou) crescimento. Com o domínio da geração haploide: n** (ou *)? gametas* ? cópula? 2n (cisto) ?meiose** ? n. Com a dominância da geração diplóide: 2n* ? meiose (cisto) gametas (assentamento) ? cópula **? 2n. Em termos gerais: trofozóide** ? zoósporos *? trofozóide (* crescimento, ** divisões palintômicas). Isso nada mais é do que um protótipo do ciclo de vida do Metazoa.
Ciclo de vida idealizado de Metazoa: singamia, fase palintômica (células flagelares), fase monotômica (células amebóides), formação de gametas.
Palestra VI. Origem e evolução dos ciclos de vida dos Metazoa. Ciclos de vida de formas intermediárias (Volvox e ameba social). Uma característica comum é a recusa de algumas células da auto-reprodução em favor de outras células. Para a formação do ciclo de vida, a diferenciação de células germinativas e somáticas não é necessária. A ontogenia dos metazoários como criação de uma nova forma de auto-reprodução supra-individual (um caso especial da emergência do comportamento social) baseada na diferenciação celular. Formas egoístas de reprodução celular em Volvox e amebas sociais. Diferenciação celular como desdobramento espacial do ciclo celular (extensão do princípio de desdobramento ao nível supracelular de organização). Epitélio e mesênquima como tecidos primários.
Singamia como cooperação de óvulos (mitocôndrias, gema) e espermatozóides (CFM). Blastula como a forma primária de uma larva em dispersão (“zoósporo multicelular”), seu destino evolutivo. A gastrulação como metamorfose da larva primária, capturando todas as células (muitas esponjas), ou parte das células (esponjas, celenterados e metazoários superiores). O destino evolutivo da gástrula (tecidos embrionários). Separação da linha germinativa como fenômeno secundário. Diferença entre sexo, tronco, semi-tronco e células diferenciadas. Composição orgânica padrão em Metazoa adulto. O perigo da reprodução egoísta.
A metagênese como uma forma evolutiva inicial de variabilidade do ciclo de vida. Evolução dos ciclos de vida com base na própria variabilidade individual e na variabilidade intraindividual (neotenia e aceleração, pedomorfose e hipermorfose). Desdobramento e colapso do ciclo de vida (desembrionização e embrionização). Transição de fases do ciclo de vida para estágios sucessivos de ontogenia.
Compilado pelo prof. V.G. Cherdantsev
As diferenças fundamentais entre reprodução sexuada e assexuada é que a reprodução sexuada:
garante a constância genética da espécie
ocorre apenas em organismos superiores
fornece variabilidade combinatória
O significado biológico da meiose (o processo sexual) está na formação de células envolvidas na reprodução sexuada, na manutenção da constância do número de cromossomos da espécie; criando condições para variabilidade combinatória e divergência arbitrária de cromossomos parentais por gametas. Esporos de musgos, samambaias e alguns outros grupos de plantas são formados por meios meióticos. A violação da meiose leva a alterações patológicas.
Quantos espermatozoides são formados como resultado da espermatogênese de duas células germinativas primárias?
A espermatogênese é o processo de transformação de espermatogônias diplóides (os precursores das células germinativas) em espermatozóides. Os espermatozóides após a segunda divisão prosseguem para a segunda divisão meiótica, como resultado da formação de 4 células sexuais haploides. Após a diferenciação, tornam-se espermatozóides maduros. Com base nisso, a partir das duas células germinativas primárias, como resultado da espermatogênese, oito espermatozóides.
A diferença entre ovogênese e espermatogênese é que:
na oogênese, quatro gametas equivalentes são formados, e na espermatogênese, um
na oogênese, um gameta completo é formado e na espermatogênese, quatro
os óvulos contêm mais cromossomos do que os espermatozoides
As características da espermatogênese e da ovogênese são que, durante a formação dos espermatozóides, cada um dos quatro células-filhas está completa e capaz de fertilizar o óvulo. Mas durante a maturação dos ovos, a divisão meiótica ocorre de maneira diferente: o citoplasma é distribuído de forma desigual entre as células filhas. No entanto, apenas 1 das quatro células formadas, torna-se um ovo viável.
Quantas divisões da célula original ocorrem na gametogênese?
Na gametogênese, a célula-mãe compartilhar uma vez.
O número de células germinativas formadas no corpo, provavelmente, pode depender de:
armazenamento de nutrientes na célula
idade individual
probabilidades de encontrar gametas entre si
A reprodução assexuada domina o ciclo de vida:
hidra
tubarões
Besouro
Na vida de uma hidra A reprodução assexuada é dominante sobre o chão. A reprodução assexuada ocorre por brotamento. Uma saliência ocorre no corpo da hidra, que captura o ecto e o endoderma. O rim resultante aumenta de tamanho, uma constrição se forma em sua base e uma abertura bucal aparece, cercada por tentáculos. A hidra jovem formada brota do pai.
Os gametas em samambaias são formados:
nas folhas
em disputas
em brotos
O gametófito em uma samambaia começa com o desenvolvimento de uma pequena cadeia verde-clara de células semelhantes a algas. Em seguida, uma estrutura membranosa plana em forma de coração é formada a partir dela - brotar com numerosos rizóides no centro da superfície inferior. No mesmo local, na superfície inferior, formam-se anterídios e arquegônios. Os anterídios geralmente aparecem mais cedo e os arquegônios mais tarde. Numerosos espermatozóides flagelados torcidos em espiral são formados nos anterídios.
O endosperma em plantas com flores é formado por fusão.
esperma e óvulos
núcleo polar e esperma
dois núcleos polares e espermatozoides
Depois que um dos espermatozóides fertiliza o óvulo, um zigoto diplóide é formado (o embrião de um novo organismo vegetal se desenvolve a partir dele). Segundo espermatozoide se funde com dois núcleos polares(ou com um núcleo diplóide central), formando uma célula triplóide, da qual surge posteriormente o tecido nutritivo, o endosperma. Suas células contêm um suprimento de nutrientes necessários para o desenvolvimento do embrião da planta.
A dupla fecundação ocorre em
musgo de linho cuco
pinho escocês
camomila officinalis
A camomila pertence às angiospermas, ou plantas com flores, enquanto o pinheiro e o musgo pertencem a diferentes grupos. As plantas com flores são caracterizadas fertilização dupla.
Uma forma de reprodução em que a informação hereditária da prole é idêntica à da mãe.
sexual
assexual
brotando
Uma forma de reprodução na qual um novo organismo se desenvolve a partir de um zigoto.
sexual
assexual
as duas respostas estão corretas
No sexual reprodução, um indivíduo de cada geração seguinte surge como resultado da fusão de duas células haplóides especializadas - gametas. Na maioria das vezes, os gametas são formados em órgãos especiais de indivíduos masculinos e femininos. Como resultado da fertilização, os cromossomos do óvulo e do esperma estão no mesmo núcleo, um zigoto é formado - a primeira célula de um novo organismo.
O valor do crossing over na meiose.
aumenta a contagem de esperma
reduz o número de ovos
Crossing over envolve a troca de regiões idênticas de cromossomos homólogos. Isso é aumenta a diversidade genética das células germinativas, pois como resultado desse processo, são formados cromossomos que carregam os genes do pai e da mãe. Assim, a meiose é a base da variabilidade combinativa.
Qual é a vantagem da fertilização dupla em angiospermas.
na formação do tecido mecânico
na formação do tecido nutricional
na formação do embrião
Comparando dois métodos de reprodução - assexuada e sexual, podemos concluir que a reprodução assexuada leva ao aparecimento de indivíduos que são cópias genéticas do genitor. Este método é ideal para reprodução em condições ambientais estáveis e imutáveis. Ao contrário, a reprodução sexuada promove a recombinação dos genes parentais e, portanto, a diversidade da prole. Este método de reprodução é muito importante para o progresso evolutivo da espécie ( prosperidade da espécie) em condições de existência em constante mudança.
1. Disposições Gerais
Esta política de processamento de dados pessoais foi elaborada de acordo com os requisitos da Lei Federal de 27 de julho de 2006. Nº 152-FZ “Sobre Dados Pessoais” e determina o procedimento de tratamento de dados pessoais e medidas para garantir a segurança dos dados pessoais Alfa Partner (doravante designado por Operador).
- O operador define como objetivo e condição mais importante para a implementação das suas atividades a observância dos direitos e liberdades de uma pessoa e de um cidadão no tratamento dos seus dados pessoais, incluindo a proteção dos direitos à privacidade, aos segredos pessoais e familiares .
- A política deste Operador em relação ao processamento de dados pessoais (doravante denominada Política) se aplica a todas as informações que o Operador pode receber sobre os visitantes do site http://ap-sro.ru.
- Processamento automatizado de dados pessoais - processamento de dados pessoais usando tecnologia informática;
- Bloqueio de dados pessoais - suspensão temporária do processamento de dados pessoais (a menos que o processamento seja necessário para esclarecer dados pessoais);
- Site - um conjunto de materiais gráficos e informativos, bem como programas de computador e bancos de dados que garantem sua disponibilidade na Internet no endereço de rede http://ap-sro.ru;
- Sistema de informação de dados pessoais - conjunto de dados pessoais contidos em bases de dados, e tecnologias de informação e meios técnicos que asseguram o seu tratamento;
- Despersonalização de dados pessoais - ações pelas quais é impossível determinar, sem o uso de informações adicionais, a titularidade dos dados pessoais por um Usuário específico ou outro titular de dados pessoais;
- Processamento de dados pessoais - qualquer ação (operação) ou conjunto de ações (operações) realizadas com ou sem o uso de ferramentas de automação com dados pessoais, incluindo coleta, registro, sistematização, acúmulo, armazenamento, esclarecimento (atualização, alteração), extração , uso, transferência (distribuição, fornecimento, acesso), despersonalização, bloqueio, exclusão, destruição de dados pessoais;
- Operador - órgão estadual, órgão municipal, pessoa jurídica ou pessoa física, de forma independente ou conjunta com outras pessoas que organizem e (ou) realizem o processamento de dados pessoais, bem como determinem as finalidades do processamento de dados pessoais, a composição dos dados pessoais para sejam processadas, as ações (operações) realizadas com dados pessoais;
- Dados pessoais - qualquer informação relacionada direta ou indiretamente a um usuário específico ou identificável do site http://ap-sro.ru;
- Usuário - qualquer visitante do site http://ap-sro.ru;
- Fornecimento de dados pessoais - ações destinadas a divulgar dados pessoais a uma determinada pessoa ou a um determinado círculo de pessoas;
- Divulgação de dados pessoais - quaisquer ações destinadas a divulgar dados pessoais a um círculo indefinido de pessoas (transferência de dados pessoais) ou familiarizar com dados pessoais de um número ilimitado de pessoas, incluindo a divulgação de dados pessoais nos meios de comunicação, colocação em informações e redes de telecomunicações ou fornecer acesso a dados pessoais de qualquer outra forma;
- Transferência transfronteiriça de dados pessoais - transferência de dados pessoais para o território de um estado estrangeiro para uma autoridade de um estado estrangeiro, pessoa física estrangeira ou pessoa jurídica estrangeira;
- Destruição de dados pessoais - quaisquer ações como resultado da destruição irrevogável de dados pessoais com a impossibilidade de restauração adicional do conteúdo de dados pessoais no sistema de informação de dados pessoais e (ou) como resultado de quais portadores materiais de dados pessoais são destruídos.
- Números de telefone;
- O site também coleta e processa dados anônimos sobre visitantes (incluindo cookies) usando serviços de estatísticas da Internet (Yandex Metrika e Google Analytics e outros).
- Os dados acima ainda no texto da Política estão unidos pelo conceito geral de Dados Pessoais.
- A finalidade do tratamento dos dados pessoais do Utilizador é informar o Utilizador sobre os serviços oferecidos.
- O Operador também tem o direito de enviar notificações ao Usuário sobre novos produtos e serviços, ofertas especiais e eventos diversos. O utilizador pode sempre recusar receber mensagens informativas enviando um email para o Operador [e-mail protegido] marcado "Desativar notificações sobre novos produtos e serviços e ofertas especiais".
- Os dados impessoais dos Usuários coletados por meio dos serviços de estatísticas da Internet são usados para coletar informações sobre as ações dos Usuários no site, melhorar a qualidade do site e seu conteúdo.
- O Operador processa os dados pessoais do Usuário apenas se forem preenchidos e / ou enviados pelo Usuário de forma independente através de formulários especiais localizados no site http://ap-sro.ru. Ao preencher os respetivos formulários e/ou enviar os seus dados pessoais ao Operador, o Utilizador manifesta o seu consentimento para esta Política.
- O Operador processa dados anônimos sobre o Usuário se for permitido nas configurações do navegador do Usuário (salvar cookies e usar a tecnologia JavaScript está ativado).
A segurança dos dados pessoais tratados pelo Operador é assegurada através da implementação das medidas legais, organizativas e técnicas necessárias ao cumprimento integral dos requisitos da legislação em vigor no domínio da proteção de dados pessoais.
- O Operador garante a segurança dos dados pessoais e toma todas as medidas possíveis para excluir o acesso aos dados pessoais de pessoas não autorizadas.
- Os dados pessoais do Utilizador nunca serão, em caso algum, cedidos a terceiros, salvo nos casos relacionados com a aplicação da legislação aplicável.
- Em caso de detecção de imprecisões nos dados pessoais, o Usuário pode atualizá-los de forma independente, enviando uma notificação ao Operador para o endereço de e-mail do Operador [e-mail protegido] marcado "Atualizando dados pessoais".
- O prazo para o processamento de dados pessoais é ilimitado. O Utilizador pode a qualquer momento revogar o seu consentimento para o tratamento de dados pessoais enviando uma notificação ao Operador por e-mail para o endereço de e-mail do Operador. [e-mail protegido] marcado "Retirada do consentimento para o processamento de dados pessoais".
- Antes do início da transferência transfronteiriça de dados pessoais, o operador é obrigado a certificar-se de que o estado estrangeiro para cujo território a transferência de dados pessoais deve ser realizada fornece proteção confiável dos direitos dos titulares de dados pessoais.
- A transferência transfronteiriça de dados pessoais no território de estados estrangeiros que não atendam aos requisitos acima só pode ser realizada se houver um consentimento por escrito do titular dos dados pessoais para a transferência transfronteiriça de seus dados pessoais e/ou execução de um contrato do qual o titular dos dados pessoais seja parte.
- O utilizador pode obter quaisquer esclarecimentos sobre questões de interesse relativas ao tratamento dos seus dados pessoais contactando o Operador por e-mail [e-mail protegido]
- Este documento refletirá quaisquer alterações na política de processamento de dados pessoais pelo Operador. A política é válida indefinidamente até que seja substituída por uma nova versão.
- A versão atual da Política de domínio público está localizada na Internet em
